BIOCOMBUSTIBLES

García de la Torre Andrés Patricio.

Hernández Zardaneta Sandra Itzel.

Mejía Navarro Gerardo Rodrigo.

Suárez Gutiérrez Daniela.

Talabera Tlaltecatl Beatriz Xochitl.

¿Qué es un biocombustible?

Se entiende por biocombustible a aquelloscombustibles que se obtienen de biomasa, esdecir, de organismos recientemente vivos(como plantas) o desechos metabólicos(como estiércol).

Materias primas por Generación

Los biocombustibles son alcoholes, éteres, ésteres yotros compuestos químicos, producidos a partir debiomasa

Generalidades

•El término biomasa hace referencia atoda materia que puede obtenerse através de fotosíntesis.

•La mayoría de las especies vegetalesutilizan la energía solar para crearazúcares, partiendo de sustanciassimples como el agua y el dióxido decarbono.

Almacenando esta energía en formade moléculas de glucosa, almidón,aceite, etc.

Recientemente ha surgido un gran interéspor los biocombustibles, principalmentedebido a que gobiernos pretendendisminuir su dependencia de loscombustibles fósiles y así lograr mayorseguridad energética.

Generación de biocumbustible

Antecedentes de los Biocombustibles

Propiedades

Los motores diesel de hoy requieren uncombustible que sea limpio al quemarlo,además de permanecer estable bajo lasdistintas condiciones en las que opera. Elbiodiesel es el único combustible alternativoque puede usarse directamente encualquier motor diesel, sin ser necesarioningún tipo de modificación.

BIOCOMBUSTIBLES A NIVEL MUNDIAL

Dicho fenómeno ha impulsado el desarrollo de fuentes deenergías sustentables, baratas y amigables con elambiente, como es el caso de los biocombustibles(bioetanol, biodiésel, biogás). El bioetanol junto con elbiodiésel, forman los dos grandes grupos debiocombustibles líquidos en la actualidad.

Las motivaciones que han impulsado a las diversas

naciones a desarrollar la industria de la energía

y en particular de los biocombustibles pueden

sintetizarse en tres grupos: desarrollo agrícola,

reducción de emisiones de gases con efecto

invernadero (en el marco de los compromisos del

Protocolo de Kyoto) y seguridad energética.

La producción de biocombustibles a nivel mundial ha crecidoexponencialmente en los últimos años.

El continente americano concentra más del 95% de la producción mundial debioetanol, mientras que la producción de biodiésel procede principalmentede la Unión Europea.

Sin embargo, según los datos que maneja el GBC (Global Biofuels Center),Estados Unidos lideró en 2010 el ranking de la capacidad de producción porpaíses, tanto en bioetanol como en biodiésel. En este segundo caso, con unacapacidad similar a la de Alemania y España.

Todo esta muy bien pero…¿y México?

México posee vastos recursos naturales para la producción de

bioenergéticos resultado de su gran diversidad agrícola y de sus

condiciones climáticas y geográficas idóneas para este propósito. El

potencial productivo es estimado por el INIFAP incluye las tierras

agrícolas de temporal en la que es susceptible la siembra de insumos

para bioenergéticos; sin embargo este potencial no significa que estén

disponibles para bioenergéticos.

• La caña de azúcar actualmente se cosecha enaproximadamente 700 mil hectáreas, sin embargo supotencial productivo (alto y medio) es de más de 4millones de hectáreas.

• La remolacha azucarera es un cultivo cuya superficieregistrada en México es muy incipiente, sin embargo supotencial productivo es de más de 2 millones de hectáreasde temporal.

• Sorgo dulce existe un potencial de 2 millones de hectáreas.

Los principales cultivos con potencial para la producción de biodiesel son la palma de aceite, la higuerilla y la jatropha, de la siguiente manera:

• A partir de palma de aceite se podrían llegar a producir 1,939 millones de litros de biodiesel, considerando que existen 242,492 ha con potencial productivo alto, derivado de un rendimiento medio de 17 ton/ha. y 8,000 L/ha.

• A partir de higuerilla de temporal se podrían llegar

a producir 5,543 millones de litros de biodiesel, considerando

que existe 3,959,682 ha con potencial productivo alto,

derivado de un rendimiento medio de 3 ton/ha y 1,400 L/ha.

• A partir de jatropha de temporal se podrían llegar a producir 1,833 millones de litros de biodiesel, considerando que existe 2,619,916 ha con potencial productivo alto, derivado de un rendimiento medio de 2 ton/ha. y 700 L/ha.

BIOETANOL

• Es un alcohol etílico de alta pureza, anticorrosivo yoxigenante que puede ser empleado comocombustible mezclándolo con naftas en diferentesproporciones.

• Se obtiene a partir de biomasa de origen vegetalque contenga azucares simples o algúncompuesto que pueda convertirse en estas, comoel almidón o la celulosa.

Para la obtención de bioetanol,mundialmente se han considerado lossiguientes cultivos como fuentes de carbono:caña de azúcar, sorgo, maíz, yuca yremolacha azucarera.

Producción industrial de bioetanol(Lts/ha)

Producción de Bioetanol

Producción Mundial

Estados Unidos de AméricaBrasil

China India

Demanda de bioetanol en México

•El principal cultivo con posibilidades de servir comoinsumo para producir etanol en México es la cañade azúcar, seguido por el sorgo grano.

•México cuenta con 54 ingenios en el país de loscuales sólo 40 tienen posibilidades de produciretanol.

•Sólo en nueve entidades federativas existen TARque podrían recibir etanol sin afectarsignificativamente su operación: Chiapas,Oaxaca, Veracruz, San Luis Potosí, Tamaulipas,Nuevo León, Sinaloa, Nayarit y Colima, con 3puertos para la redistribución de las gasolinasbase en el Pacífico: Manzanillo, Mazatlán,Topolobampo.

Mezcla con gasolina

•Para que no haya ninguna modificación en elmotor la mezcla debe de ser 10% bioetanol y 90%gasolina.

• La mezcla del 85% gasolina y 15% bioetanol senecesita modificar el convertidor catalítico, tanquede combustible, sistemas de evaporación, ignición,inyección, presión, filtro de combustible y bombade gasolina.

• Las emisiones de monóxido de carbonodisminuyen. Con el uso de un 10% de bioetanolen la mezcla se puede lograr una reducción de25-30% en las emisiones

•No hay emisiones de dióxido de azufre alconsumirlo puro.

BiodieselAndrés Patricio García de la Torre

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Diésel

Hidrocarburo líquidocompuestoprincipalmente dealcanos, y utilizadocomo combustible enlos motores diésel.

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Biodiesel

Combustiblelíquido obtenidoa partir delípidos paraproducir ésteresde cadena larga.

BXX

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Ford T. 1908

Demostración en Paris. 1900Primer motor de diésel. 1893

Transesterificación. 1853

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Primera planta de biodiesel. 1989

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• Crecimiento mundial• Principales

productores:• Estados Unidos,

Brasil, Alemania,Indonesia

• Principal exportador:• Argentina

2015

Producción mundialde biodiesel

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¿Y México?

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Energía primaria de México (2014)

Aprox. 75 millones de litros poraño

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6 plantas a nivel industrial

Principalmente pequeños productores

45

Solben es fundada por Javier Gómez en 2008.

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Producción Industrial

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Biogas

Definición

El biogás es una mezclaconformadaprincipalmente por CH4(50%-70%) y CO2 (25%-40%), que se genera por elproceso biológico debiodigestión anaerobica,que consta de una serie dereacciones bioquímicas enla que residuos orgánicosson degradados oconsumidos por unconjunto demicroorganismos.

¿Qué contiene el Biogas?

Obtención

Se produce porque los microorganismos de los que hablábamos antes, bacterias anaeróbicas, principalmente, pueden alimentarse de la materia orgánica, y el producto de su digestión son estos gases que comentamos antes. Todo esto se hace en ausencia de oxígeno.

¿Para qué puede ser utilizado el biogas?

Es utilizadoprincipalmentepara combustiblede vehiculos,usado para generarelectricidad y paradisminuir el uso deleña paracalefaccion ycocinar, ademasparte de losresiduos sirven auncomo fertilizantes.

El Bio-Bug puede recorrer 8,5 kilómetros con 1 metro cúbico de biogás.

Europa es el continente que mejor uso hace de este biocombustible.(Ecoprog/FraunhoferUMSICHT, 2010).

Situación en México

La SENER considera que existe un potencial de 3,000 MW parageneración de energía eléctrica con biogás proveniente de larecuperación y aprovechamiento Compartido (FIRCO) y 4 biodigestores através de la Iniciativa Metano a Mercados. El 8% de las granjas porcícolascuentan con biodigestores, de los cuales el 20% dispone demotogeneradores con 70% en funcionamientodel metano a partir deresiduos animales, residuos sólidos urbanos (RSU) y tratamiento deaguas negras (SENER, 2010). En 2010 existían en México, 721biodigestores, de los cuales 367 en operación y 354 en construcción(FIRCO, 2011). De éstos, 563 biodigestores son financiados bajo elesquema del Mecanismo de Desarrollo Limpio (MDL), 154 con apoyo delFideicomiso de Riesgo.

Fundamento

•Plan Nacional de Desarrollo 2007-2012

Eje 2. Economía competitiva y generadora de empleos

• Fuentes renovables y biocombustibles.

Eje 4. Sustentabilidad Ambiental.

• Reducción emisiones gases efecto invernadero

Programa Sectorial de Desarrollo Agropecuario y Pesquero 2007-2012.

• Objetivo 1. Desarrollo humano y patrimonial.

• Objetivo 3. Mejorar ingresos de productores vinculándolos con procesos de valor agregado y producción de bioenergéticos.

• Objetivo 4. Revertir el deterioro de ecosistemas.

Marco Normativo

PROINBIOS

Objetivo:

Líneas estratégicas

• Desarrollar un sistema de información.

• Impulsar la investigación, desarrollo y trasferencia de tecnología.

• Fomentar asociaciones entre el sector privado para el desarrollo de los biocombustibles.

• Generar certidumbre de mercado.

• Promover la producción de insumos.

Referencias:• Comité de Seguridad Alimentaria Mundial (2007); “Evaluación de la

Situación de la Seguridad Alimentaria Mundial”, Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación, Mayo de 2007

• Comisión Económica para América Latina y el Caribe, Fondo de Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación (2007); “Oportunidades y Riesgos del Uso de la Bioenergía para la Seguridad Alimentaria en América Latina y el Caribe”

• Neofronteras.com “Biocombustibles” http://neofronteras.com/especiales/?p=27

• Martínez Mario Enrique (2007); “Energía, Medio Ambiente y Alimentos”, Publicación Electrónica, Instituto Nacional de Tecnología Industrial, Argentina, Enero de 2007

• Secretaria de Energía SENER, Potenciales y Viabilidad del Uso de Bioetanol y Biodiesel para el transporte en México, México D.F., 2007.

• www.cedrssa.gob.mx

• http://www.bioenergeticos.gob.mx/wp-content/uploads/2015/08/ANALISIS-Y-PROPUESTA-PARA-INTRODUCIR-ETANOL-ANHIDRO-EN-LAS-GASOLINAS-DE-MEXICO.pdf

• http://www.ejournal.unam.mx/ecu/ecunam16/ECU001600606.pdf

• http://erenovable.com/biogas-el-gas-combustible-alternativo/

• http://rembio.org.mx/?page_id=643

• www.sener.com

• http://www.colpos.mx/wb_pdf/Notas/9%20Presentacion%20Evento%20Colpos%20Chapingo%20291113.pdf

• http://torresycarrera.com/files/Informes/Informe-Biocombustibles-2010.pdf

• http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0188-49992014000200008

• http://www.sefome.gob.mx/foroenergiacolima/Foro%20de%20Energia/pdf16072010/Copia%20de%20Presentacion%20Bioenergeticos%20para%20Colima%202010%20(2).pdf

• http://www.sagarpa.gob.mx/agricultura/documents/proinbios_20091013.pdf

• R. Mythili; P. Venkatachalam; P. Subramanian; D. Uma.Production characterization and efficiency of biodiesel: areview. Int. J. Energy Res., 2014; 38, 1233-1259.

• OECD/FAO (2015), Biofuels, in OECD-FAO Agricultural Outlook2015, OECD Publishing, Paris.

• Árevalo, Barba; et. al. The production of Biodiesel fromBlended Commercial Oil in Mexico: A comparative study. J.Mex. Chem. Soc., 2008, 52, 136-139.

• Biernat, Krzysztof. Biofuels – Status and Perspective. Edit.InTech, 2015, 413-424.

• Baier, Scott, et. al. Biofuels Impact on Crop and Food Prices:Using an interactive Spreadsheet. International FinanceDiscussion Papers, 2009, 967.

• Demirbas, Ayhan. Biodiesel: A realistic Fuel Alternative forDiesel Engines. Edit. Springer, 2007, Turkey