Ciclo Otto Biocombustibles

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2011 CRISTIAN CAMILO SANCHEZ JOSE VILLAMIZAR FABIAN ZAMORA JEISSON NIAMPURA UNIVERSIDAD COOPERATIVA DE COLOMBIA 06/06/2011 CICLO OTTO – BIOCOMBUSTIBLES

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2011

CRISTIAN CAMILO SANCHEZ

JOSE VILLAMIZAR

FABIAN ZAMORA

JEISSON NIAMPURA

UNIVERSIDAD COOPERATIVA DE

COLOMBIA

06/06/2011

CICLO OTTO – BIOCOMBUSTIBLES

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CICLO OTTO – BIOCOMBUSTIBLES

PRESENTADO A:

GERMÁN BERNAL

INGENIERO QUÍMICO

PRESENTADO POR:

CRISTIAN CAMILO SÁNCHEZ

JEISSON RICARDO NIAMPIRA

JOSÉ JESÚS VILLAMIZAR

VÍCTOR FABIÁN ZAMORA

UNIVERSIDAD COOPERATIVA DE COLOMBIA

FACULTAD DE INGENIERIA

INGENIERIA INDUSTRIAL

BOGOTA DC 2011

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INTRODUCCIÓN

Los ciclos de potencia de gas o dispositivos cíclicos generadores de potencia

revisten de gran importancia en el estudio de la termodinámica ya que varios

sistemas y maquinas se basan en su funcionamiento. Como un gran ejemplo

los motores de combustión interna pueden ser de dos tiempos, o de cuatro

tiempos, siendo los motores de gasolina de cuatro tiempos los más

comúnmente utilizados en los coches o automóviles y para muchas otras

funciones en las que se emplean como motor estacionario. Los motores

actualmente funcionan con Biocombustibles se pueden utilizar de uso agrícola

tales como el maíz o la mandioca, ricas en carbohidratos, o plantas

oleaginosas como la soja, girasol y palmas. También se pueden emplear

especies forestales como el eucalipto y los pinos; el sector de biocombustibles

está creciendo aceleradamente. Por tratarse las cuestiones energéticas y

alimentarias de suma importancia para la población mundial, es necesario

prestar gran atención a la rápida expansión del sector de biocombustibles,

teniendo en cuenta no solo los beneficios, sino también las posibles

consecuencias negativas de la expansión del sector. Hay que tener en cuenta

que el biocombustible tiene como consecuencias la transformación de

ecosistemas naturales para dar paso a cultivos de aquellas plantas que puedan

suplir las necesidades del mercado. La situación es la posición vulnerable de

países con vocación agrícola como los latinoamericanos, que ven en los

biocombustibles una alternativa “ambientalmente amigable” y el riesgo de

poner en peligro la biodiversidad.

En este trabajo se hará un breve análisis del ciclo otto que rige al motor de

combustión interna y su funcionamiento con biocombustibles.

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CICLO OTTO

NIKOLAUS AUGUST OTTO, 1832-1891

Nikolaus August Otto nació el 14 de junio de 1832 en Holzhausen, Alemania. A

la edad de dieciséis, Otto abandonado la escuela secundaria y trabajó en una

tienda. También trabajó como empleado en Frankfurt y como viajante de

comercio. Vendió azúcar, utensilios de cocina y té a las tiendas de comestibles

en el lado alemán de la frontera belga y francesa. Fué cuando era un viajante

de comercio que se enteró sobre el motor de gas, inventado por Etienne Lenoir.

Este fue el primer motor de combustión interna viable. Según la Universidad de

Nottingham publicó , "El Otto y Langen motor atmosférico de pistón libre",

"Desafortunadamente, el motor de Lenoir no llega a las expectativas iníciales y

cayó repentinamente su popularidad. Esto se debió, en parte a la problemática

del sistema de encendido eléctrico, pero principalmente al elevado consumo de

lo que era entonces, el gas, un producto caro. En la práctica, casi 100 pies

cúbicos de gas fueron quemados por caballo de fuerza por hora. Además, la

cantidad de agua de refrigeración requerida era considerable y el calor

generado fue tan grande, que, a menos que los cojinetes se engrasaran

constantemente, el motor no aguantaría. "

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PRIMER MOTOR

Otto consideró que el motor puede tener más usos y que se podía trabajar con

combustible líquido. Otto ideó un carburador para este motor y trabajando en

esta idea quería mejorar su rendimiento. En 1861, Otto patentó un motor de

dos tiempos a gas. Otto y su socio, el industrial alemán Eugen Langen,

construyeron una fábrica y trabajó en la mejora del motor. Su motor de dos

tiempos ganó una medalla de oro en el 1867 en la Feria Mundial de París. La

compañía fue nombrada NA Otto & Cie, que fué la primera empresa en la

fabricación de motores de combustión interna. La empresa existe en la

actualidad como Klöckner-Humboldt-Deutz AG, la más antigua empresa de

fabricación de motores de combustión interna más grande del mundo.

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En mayo de 1876, Otto construyó el primer cuatro tiempos del ciclo de pistón

de motor de combustión interna. Esta fue la primera alternativa práctica a la

máquina de vapor. En los próximos diez años, más de 30.000 motores se han

vendido. Este motor fue el prototipo de los motores de combustión que se han

construido. El motor se denominó el "ciclo de Otto" en su honor. El motor de

diseño consta de un pistón que comprime y se basa en una mezcla de aire-gas

dentro de un cilindro. Este proceso da lugar a una explosión interna. No había

patente del motor de gas, así que se creó. 365.701. En 1862, Aphonse Beau de

Rochas, un ingeniero francés, patentó el ciclo de cuatro tiempos. Sin embargo,

Otto fue el primero en construir un ciclo de cuatro tiempos del motor. Sin

embargo, en 1886, Otto revocó la patente a Rochas y fue revocada.

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Gottlieb Daimler construyó un motor muy ligero, Otto utilizando el modelo

adjunto y uno de ellos a una bicicleta. Este se convirtió en la primera

motocicleta del mundo. Karl Benz construyó su primer automóvil de tres ruedas

que emplea el motor de Otto. Daimler también construido un automóvil,

utilizando el motor de Otto. Las empresas de Daimler y Benz se fusionaron y la

fabricación del famoso vehículos Mercedes-Benz.

Otto práctico motor de combustión interna se utiliza para alimentar automóviles,

moto y motor. Además, el motor Diesel es una forma de motor de combustión

interna, que emplea un ciclo de cuatro tiempos que es similar a la de Otto.

Nikolaus Otto agosto falleció el 26 de enero de 1891.

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Motor

Los motores hidráulicos son los más antiguos conocidos (Herón de Alejandría,

S. I a. J.C.), utilizaban como fuerza motriz la energía de una masa de agua

que cae desde cierta altura, llamada salto. Esta energía se transforma en

trabajo útil disponible en el eje de la máquina, que antaño era la rueda

hidráulica, actualmente la turbina.

El motor nace por la necesidad de trabajos que, bien por duración, intensidad,

manejabilidad o mantenimiento, no puede ser realizado por animales.

Cronología del motor:

Alrededor del 600 d. De J.C. aparecen los molinos de viento, que

convierten la energía del viento en movimiento de máquinas.

En 1712 el inventor inglés Thomas Newcomen (1663-1729) construye

una máquina de vapor con pistones y cilindros que resulta muy eficiente.

En 1770 el militar francés Nicolás-Joseph Cugnot (1725-1804) consigue

amoldar su motor a vapor a su carreta.

1782. El ingeniero escocés James Watt (1736-1819) construye una

máquina a vapor mucho más eficiente que la máquina de Newcomen.

El ingeniero franco-belga Etienne Lenoir (1822-1900) construye en 1859

un motor de combustión interna.

El alemán Nikolaus Otto (1832-1892) construye un motor de 4 tiempos

en 1877.

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Germán W. Daimler construye en 1883 un motor de combustión interna

muy veloz.

El ingeniero inglés Charles Parsons (1854-1931) diseña el primer

generador electrónico de turbina a vapor.

1892. El alemán Rudolf Diesel inventa un motor (llamado motor diesel

posteriormente) que funciona con un combustible que se prende a gran

presión. En la práctica el motor resulta ser mucho más eficiente que los

motores de combustión interna existentes en aquel momento.

1903. Los hermanos Orville (1871-1948) y Wilbur (1867-1912) realizan el

primer vuelo con motor con su Kitty Hawk que usa un motor de combustión

interna.

El ingeniero británico Frank Whittle (1907) construye en 1937 el primer

motor a reacción que funciona.

Hans von Ohain, ingeniero alemán, construye y pilota el Heinkel He 178,

primer avión con motor a reacción. En 1939.

1970.Se utiliza el motor a reacción con turboventilador, el más frecuente

hoy en día en los aviones, sustituyendo a los antiguos motores 4 tiempos con

hélices.

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CLASES DE MOTORES

Existe una gran variedad de motores distintos, con una finalidad distinta, para

un tipo específico de vehículo, para un determinado uso, unos más caros, más

ecológicos, etc.

Los más importantes son:

Combustión interna:

Motor en que la energía suministrada por un combustible es transformada

directamente en energía mecánica.

Explosión:

Transforma la energía obtenida por combustión de una mezcla gaseosa

carburada, proveniente del carburador, en energía mecánica utilizada para

propulsar un émbolo que actúa sobre una biela la cual mueve el cigüeñal y a

través de transmisiones provoca el movimiento de las ruedas.

De reacción o cohete:

La acción mecánica se realiza mediante la expulsión de un flujo gaseoso a gran

velocidad, que crea una gran cantidad de movimiento al ser expulsada por la

parte posterior a una velocidad muy elevada.

Eléctrico:

Se dividen en tres categorías fundamentales: Asíncronos, Síncronos, y de

colector. Los dos primeros funcionan solo con corriente alterna, monofásica,

trifásica o polifásica, mientras que el tercer tipo se utiliza tanto con corriente

alterna como continua.

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Térmico:

Transforma la energía térmica en energía mecánica.

Stirling:

que obtiene potencia mecánica de la expansión de un gas encerrado a alta

temperatura.

Diesel:

motor que aspira aire puro, sin mezcla de combustible. En el tiempo de

compresión, el aire se comprime, con lo que alcanza una temperatura

extraordinariamente alta.

De arranque:

Motor eléctrico adicional utilizado para efectuar la puesta en marcha del motor

de explosión, mediante un sistema de acoplamiento de engranajes.

Émbolo rotativo: trabaja con un ciclo de 4 tiempos que realiza en una rotación

de émbolos, el cual presenta un perfil triangular de lados curvos, en una

cavidad con forma de elipse.

De émbolos libres:

Tiene dos émbolos desprovistos de biela y que se mueven en un mismo

cilindro, uno frente a otro, con movimientos alternativos opuestos, teniendo

lugar la inyección de combustible en la parte central.

De pólvora:

Máquina en la que se prendía una carga de pólvora en el interior de un cilindro,

para poder impulsar el pistón.

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Vapor:

El vapor penetra por un cilindro, por debajo de un émbolo, y se condensa con

un chorro de agua fría. Este proceso genera un vacío parcial, y la presión

atmosférica que actúa por encima del émbolo lo hace bajar.

Hidráulico:

utiliza como fuerza motriz la energía de una masa de agua que cae desde

cierta altura llamada salto.

Eólico:

Utiliza el empuje del viento con ayuda de máquinas llamadas aeromotores.

En los aerogeneradores, las centrales hidroeléctricas o los reactores nucleares

también se transforman algún tipo de energía en otro. Sin embargo, la palabra

motor se reserva para los casos en los cuales el resultado inmediato es energía

mecánica.

PARTES DEL MOTOR

Al desmontar un motor se advierte que es realmente sencillo. Hay pistones en

forma de tambor que suben y bajan, empujando y tirando de bielas de acero

para hacer girar el cigüeñal de línea zigzagueante, impulsor de las ruedas;

válvulas atrompetadas que vierten combustible en los cilindros y se llevan los

gases de desecho; el sólido bloque del motor y la culata. Más, aunque simples,

estas piezas han de ser muy duras para soportar el calor y la tensión. Dentro

de los cilindros se alcanzan 1700º C (temperatura muy cercana a la

temperatura de la lava fundida) y los pistones han de resistir presiones de

hasta 15 toneladas y tener un buen acabado para que el motor funcione de un

modo regular.

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Las partes fundamentales de un motor son:

Cilindro:

Es el espacio donde la carga se presiona y explota comprimida por el pistón.

De su capacidad de pende en gran parte la potencia del motor.

Pistón:

Está situado dentro del cilindro y es el encargado de presionar y expulsar la

carga para que esta cumpla su cometido. Aguantan hasta 15 T de presión.

Válvula de salida:

Es la compuerta por donde salen los gases resultantes al tubo de escape.

Válvula de entrada:

por esta compuerta entra el combustible proveniente del carburador. Cuantas

más válvulas, mas combustible, con lo que aumenta la potencia y el consumo.

Biela:

Es la unión entre el pistón y el cigüeñal. Junto con el pistón se desplazan por el

cilindro hasta 6000 veces por minuto a unos 500 Km/h o más veces por minuto

a unos 500 Km/h o más.

Escape:

Por aquí son conducidos los gases al silenciador del tubo de escape, los cuales

pasan por un catalizador que disminuye los efectos negativos en el Medio

Ambiente.

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Conducto del carburador:

El carburador mezcla la gasolina con el aire (carga) y por aquí pasa al cilindro

pasando por la válvula de entrada.

Cigüeñal:

Eje que convierte el movimiento de subida y bajada de los pistones en

movimiento rotatorio.

Bujía:

Inflama el combustible que hace descender el pistón por cilindro. Para que

funcione bien un motor, la chispa debe llegar en el momento oportuno al

cilindro, antes se quema de forma desigual, mas tarde se pierde potencia.

Volante:

Pesado volante fijado al cigüeñal para coordinar el movimiento de los cilindros

individuales.

Un motor es la parte de una máquina capaz de transformar cualquier tipo de

energía (eléctrica, de combustibles fósiles, etc.), en energía mecánica capaz de

realizar un trabajo. En los automóviles este efecto es una fuerza que produce el

movimiento.

Existen diversos tipos, siendo de los más comunes los siguientes:

Motores térmicos, cuando el trabajo se obtiene a partir de energía calórica.

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Motores de combustión interna:

son motores térmicos en los cuales se produce una combustión del fluido del

motor, transformando su energía química en energía térmica, a partir de la cual

se obtiene energía mecánica. El fluido motor antes de iniciar la combustión es

una mezcla de un comburente (como el fuego) y un combustible, como los

derivados del petróleo y gasolina, los del gas natural o los biocombustibles.

Motores de combustión externa:

son motores térmicos en los cuales se produce una combustión en un fluido

distinto al fluido motor. El fluido motor alcanza un estado térmico de mayor

fuerza posible de llevar es mediante la transmisión de energía a través de una

pared.

Consta de un sistema de suministro de combustible, un sistema de suministro

de aire, un dispositivo para realizar la mezcla, cámaras de combustión, un

sistema que transforma la energía calorífica en movimiento alternativo y este a

su vez mediante un mecanismo biela-manivela se transforma en un movimiento

de rotación. En los motores es muy importante la llamada relación de

compresión que es el número de veces que el volumen de la cámara formada

por el pistón cuando está en su punto muerto superior (P.M.S.), las paredes del

cilindro y la tapa de cilindros, cabe en el volumen de la cámara que se produce

con las paredes del cilindro, la tapa de cilindros y el pistón cuando está en el

punto muerto inferior (P.M.I.). Según el tipo de combustible utilizado en el

motor es la relación de compresión que necesita para su funcionamiento.

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DIAGRAMA DE BLOQUES DE ENTRADAS Y SALIDAS

Consta también de sistemas auxiliares como el de lubricación, el de

refrigeración, el de regulación de la velocidad y un sistema de evacuación de

los productos de la combustión.

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Primer tiempo:

Admisión.- Al inicio de este tiempo el pistón se encuentra en el PMS (Punto

Muerto Superior). En este momento la válvula de admisión se encuentra abierta

y el pistón, en su carrera o movimiento hacia abajo va creando un vacío dentro

de la cámara de combustión a medida que alcanza el PMI (Punto Muerto

Inferior), ya sea ayudado por el motor de arranque cuando ponemos en marcha

el motor, o debido al propio movimiento que por inercia le proporciona el

volante una vez que ya se encuentra funcionando. El vacío que crea el pistón

en este tiempo, provoca que la mezcla aire-combustible que envía el

carburador al múltiple de admisión penetre en la cámara de combustión del

cilindro a través de la válvula de admisión abierta.

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Segundo tiempo

Compresión.- Una vez que el pistón alcanza el PMI (Punto Muerto Inferior), el

árbol de leva, que gira sincrónicamente con el cigüeñal y que ha mantenido

abierta hasta este momento la válvula de admisión para permitir que la mezcla

aire-combustible penetre en el cilindro, la cierra. En ese preciso momento el

pistón comienza a subir comprimiendo la mezcla de aire y gasolina que se

encuentra dentro del cilindro.

Tercer tiempo

Explosión.- Una vez que el cilindro alcanza el PMS (Punto Muerto Superior) y la

mezcla aire-combustible ha alcanzado el máximo de compresión, salta una

chispa eléctrica en el electrodo de la bujía, que inflama dicha mezcla y hace

que explote. La fuerza de la explosión obliga al pistón a bajar bruscamente y

ese movimiento rectilíneo se transmite por medio de la biela al cigüeñal, donde

se convierte en movimiento giratorio y trabajo útil.

Cuarto tiempo

Escape.- El pistón, que se encuentra ahora de nuevo en el PMI después de

ocurrido el tiempo de explosión, comienza a subir. El árbol de leva, que se

mantiene girando sincrónicamente con el cigüeñal abre en ese momento la

válvula de escape y los gases acumulados dentro del cilindro, producidos por la

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explosión, son arrastrados por el movimiento hacia arriba del pistón, atraviesan

la válvula de escape y salen hacia la atmósfera por un tubo conectado al

múltiple de escape.

De esta forma se completan los cuatro tiempos del motor, que continuarán

efectuándose ininterrumpidamente en cada uno de los cilindros, hasta tanto se

detenga el funcionamiento del motor.

CICLO OTTO

El ciclo Otto es el ciclo termodinámico que se aplica en los motores de

combustión interna de encendido provocado (motores de gasolina). Se

caracteriza porque en una primera aproximación teórica, todo el calor se aporta

a volumen constante.

El ciclo de trabajo de un motor Otto de cuatro tiempos, se puede representar

gráficamente, tal como aparece en la ilustración de la derecha.

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El ciclo consta de seis procesos, dos de los cuales no participan en el ciclo

termodinámico del fluido operante pero son fundamentales para la renovación

de la carga del mismo:

E-A: admisión a presión constante (renovación de la carga)

A-B: compresión isentrópica

B-C: combustión, aporte de calor a volumen constante. La presión se eleva

rápidamente antes de comenzar el tiempo útil

C-D: fuerza, expansión isentrópica o parte del ciclo que entrega trabajo

D-A: Escape, cesión del calor residual al ambiente a volumen constante

A-E: Escape, vaciado de la cámara a presión constante (renovación de la

carga)

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El motor convencional del tipo Otto es de cuatro tiempos (4T), aunque en fuera

borda y vehículos de dos ruedas hasta una cierta cilindrada se utilizó mucho el

motor de dos tiempos (2T). El rendimiento térmico de los motores Otto

modernos se ve limitado por varios factores, entre otros la pérdida de energía

por la fricción y la refrigeración.

La termodinámica nos dice que el rendimiento de un motor alternativo depende

en primera aproximación del grado de compresión. Esta relación suele ser de 8

a 1 o 10 a 1 en la mayoría de los motores Otto modernos. Se pueden utilizar

proporciones mayores, como de 12 a 1, aumentando así la eficiencia del motor,

pero este diseño requiere la utilización de combustibles de alto índice de

octano para evitar el fenómeno de la detonación, que puede producir graves

daños en el motor. La eficiencia o rendimiento medio de un buen motor Otto es

de un 20 a un 25%: sólo la cuarta parte de la energía calorífica se transforma

en energía mecánica.

1. Tiempo Admisión

270º 90º

180º PMI

La primera etapa del ciclo Otto, la de admisión, queda representada. Empieza

cuando el pistón esta colocado en la parte superior del cilindro. Con la válvula

de escape cerrada y la admisión abierta, el piston se mueve hacia abajo

provocando la admisión al producirse un vació parcial en el interior del cilindro.

La presión atmosférica , por ser mayor que la que existe en el interior del

cilindro, hace que entre aire por el carburador, donde se mezcla en

proporciones adecuadas con el combustible.

Esta mezcla pasa por el tubo de admisión múltiple al interior del cilindro.

Cuando el pistón llega al punto muerto inferior (PMI) la presión en el interior del

cilindro sigue siendo algo menor que la presión atmosférica exterior y la mezcla

continua entrando en el cilindro. La válvula de admisión sigue abierta mientras

que el pistón inicia el movimiento hacia arriba hasta que la posición de la leva

hace que la válvula se cierre. La distancia que recorre el pistón hacia arriba

hasta que cierra la válvula es realmente muy pequeña.

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2. Tiempo de compresión

0º PMS

Compresión Admisión

270º 90º

180º PMI

La compresión en un motor de 4 tiempos, sigue inmediatamente la admisión.

Ambas válvulas están cerradas y la mezcla de combustible queda en el cilindro

que ahora esta cerrada. El piston al moverse hacia arriba dentro del cilindro

comprime la mezcla combustible al terminar esta etapa el piston ha completado

dos movimientos, uno hacia abajo y el otro hacia arriba y el cigüeñal un circulo

completo o sea 360º

Eficiencia en función de la razón de compresión

Aplicando de nuevo la relación de Poisson

Podemos expresar el rendimiento como

Con r = VA / VB la razón de compresión entre el volumen inicial y el final.

La eficiencia teórica de un ciclo Otto depende, por tanto, exclusivamente de la

razón de compresión. Para un valor típico de 8 esta eficiencia es del 56.5%.

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3. Tiempo de combustión

0º PMS

Admisión

Compresión

270º 90º

Explosión

180º PMI

Cuando el pistón ha llegado al punto muerto superior (PMS) la mezcla

combustible que entró al cilindro durante la admisión ha quedado comprimida.

En este momento del ciclo dicha carga combustible se inflama por medio de

una chispa producida por la bujía y se verifica la combustión. Debido al calor

generado por la combustión, (aproximadamente de 4000 a 4500 ºC igual a

2204 menos 2491ºC ). Se expanden los gases y se produce una alta presión

en el interior del cilindro. Esta presión actúa en forma de “de empuje” contra la

cabeza del pistón, obligando a bajar, como se ve, lo que constituye la

trasmisión de la energía al cigüeñal en forma de fuerza de torsión o rotatoria.

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4. Tiempo de escape o descarga

0ºPMS

Admisión

Compresión

Explosión

270º 90º

Escape

180º PMI

Cuando el pistón se acerca al punto muerto inferior (PMI) la posición que

corresponde al fin de la energía, la válvula de escape, se abre disminuyendo la

presión en el interior del cilindro. Esta válvula permanece abierta mientras el

piston se mueve hacia arriba, hasta que llega al punto muerto superior (PMS).

Cuando el pistón alcanza la posición más alta se cierra la válvula de escape.

En la mayoría de los motores la válvula de escape se cierra poco después de

alcanzado el punto muerto superior (PMS), antes de que el pistón llegue a la

parte superior en la admisión empieza a abrirse la válvula de admisión, esta

permite que esté abierta totalmente cuando el pistón baja de nuevo para iniciar

la admisión siguiente.

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DEFINICIÓN Y CARACTERÍSTICAS DEL BIOETANOL

El alcohol etílico o etanol es un producto químico obtenido a partir de la

fermentación de los azúcares que se encuentran en los productos vegetales,

tales como cereales, remolacha, caña de azúcar, sorgo o biomasa. Estos

azúcares están combinados en forma de sacarosa, almidón, hemicelulosa y

celulosa. Las plantas crecen gracias al proceso de fotosíntesis, en el que la luz

del sol, el dióxido de carbono de la atmósfera, el agua y los nutrientes de la

tierra forman moléculas orgánicas complejas como el azúcar, los hidratos de

carbono y la celulosa, que se concentra en la parte fibrosa la planta.

El bioetanol se produce por la fermentación de los azúcares contenidos en la

materia orgánica de las plantas. En este proceso se obtiene el alcohol

hidratado, con un contenido aproximado del 5% de agua, que tras ser

deshidratado se puede utilizar como combustible. El bioetanol mezclado con la

gasolina produce un biocombustible de alto poder energético con

características muy similares a la gasolina pero con una importante reducción

de las emisiones contaminantes en los motores tradicionales de combustión. El

etanol se usa en mezclas con la gasolina en concentraciones del 5 o el 10%,

E5 y E10 respectivamente, que no requieren modificaciones en los motores

actuales.

Un obstáculo importante es la legislación europea sobre la volatilidad de las

gasolinas que fija la proporción de etanol en mezclas E5. Concentraciones más

elevadas, autorizadas en Suecia y Estados Unidos, implica que se debe

disponer de un vehículo flexible (FFV), con un depósito, motor y sistema de

combustible único capaz de funcionar con gasolina y etanol, solos o mezclados

en cualquier proporción. La otra alternativa para su uso es en forma de aditivo

de la gasolina como etil-tercbutil éter (ETBE). Las especificaciones para la

utilización de bioetanol se compendian en la norma Europea de Gasolinas EN

228, en España se encuentra transpuesta la Directiva 2003/17/CE relativa a la

calidad de las gasolinas y gasóleo, en el Real Decreto R.D. 61/2006 de las

especificaciones y uso de biocarburantes.

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PROCESOS DE OBTENCIÓN DE BIOETANOL

El bioetanol se obtiene a partir de la remolacha (u otras plantas ricas en

azúcares), de cereales, de alcohol vínico o de biomasa, mediante un proceso

de destilación. En España la producción industrial emplea principalmente cereal

como materia prima básica, con posibilidad de utilizar los excedentes de la

industria remolachera transformados en jugos azucarados de bajo costo. En

general, se utilizan tres familias de productos para la obtención del alcohol:

· Azucares, procedentes de la caña o la remolacha, por ejemplo.

· Cereales, mediante la fermentación de los azúcares del almidón.

· Biomasa, por la fermentación de los azúcares contenidos en la celulosa y

hemicelulosa.

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El esquema general de fabricación del bioetanol (diagrama 1), muestra las

siguientes fases en el proceso:

• Dilución: Es la adición del agua para ajustar la cantidad de azúcar en la

mezcla o (en última instancia) la cantidad de alcohol en el producto. Es

necesaria porque la levadura, usada más adelante en el proceso de

fermentación, puede morir debido a una concentración demasiado

grande del alcohol.

• Conversión: La conversión es el proceso de convertir el

almidón/celulosa en azúcares fermentables. Puede ser lograda por el

uso de la malta, extractos de enzimas contenidas en la malta, o por el

tratamiento del almidón (o de la celulosa) con el ácido en un proceso de

hidrólisis ácida.

• Fermentación: La fermentación alcohólica es un proceso anaeróbico

realizado por las levaduras, básicamente. De la fermentación alcohólica

se obtienen un gran número de productos, entre ellos el alcohol.

• Destilación o Deshidratación: La destilación es la operación de

separar, mediante calor, los diferentes componentes líquidos de una

mezcla (etanol/agua). Una forma de destilación, conocida desde la

antigüedad, es la obtención de alcohol aplicando calor a una mezcla

fermentada.

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Proceso de Obtención del Bioetanol.

Otra alternativa a las cosechas dedicadas a fines energéticos, son los

materiales lignocelulósicos son los que ofrecen un mayor potencial para la

producción de bioetanol, el uso de residuos de procesos agrícolas, forestales o

industriales, con alto contenido en biomasa. Estos residuos pueden ir desde la

paja de cereal a las “limpias” forestales, pasando por los Residuos Sólidos

Urbanos (RSU) o las cáscaras de cereal o de arroz. Los residuos tienen la

ventaja de su bajo coste, ya que son la parte no necesaria de otros productos o

procesos, salvo cuando son utilizados en la alimentación del ganado. Los RSU

tienen un alto contenido en materia orgánica, como papel o madera, que los

hace una potencial fuente de materia prima, aunque debido a su diversa

procedencia pueden contener otros materiales cuyo preproceso de separación

incremente mucho el precio de la obtención del bioalcohol.

También pueden utilizarse residuos generados en algunas industrias, como la

papelera, la hortofrutícola o la fracción orgánica de residuos sólidos

industriales. Muchos de estos residuos no sólo tienen valor económico en el

contexto donde se generan sino que pueden ser causa de problemas

ambientales durante su eliminación [Cabrera, J. A., 2006].

Los residuos de biomasa contienen mezclas complejas de carbohidratos,

llamados celulosa, hemicelulosa y lignina. Para obtener los azúcares de la

biomasa, ésta es tratada con ácidos o enzimas que facilitan su obtención. La

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celulosa y hemicelulosa son hidrolizadas por enzimas o diluidas por ácidos

para obtener sacarosa, que es entonces fermentada. Los principales métodos

para extraer estos azúcares son tres: la hidrólisis con ácidos concentrados, la

hidrólisis con ácidos diluidos y la hidrólisis enzimática. En la gráfica 2 se

muestra las diferencias entre los procesos de obtención de bioetanol, según

sea su materia prima de origen.

Diferencias en los procesos de obtención de bioetanol.

Otro ejemplo de proceso de obtención de bioetanol a partir de alcohol vínico, lo

lleva a cabo la empresa Acciona-Energía en la planta de Alcázar de Juan,

donde se procede a la limpieza y deshidratación del alcohol bruto, adquirido en

las licitaciones que realiza trimestralmente el Fondo Español de Garantía

Agraria (FEGA), para elevar su pureza del 92 % al 99,9 % y comercializarlo,

una vez desnaturalizado, como bioetanol. El proceso comprende las siguientes

fases:

Desulfuración: eliminación del anhídrido sulfuroso (SO2) presente en el

alcohol bruto.

Deshidratación: reducción del contenido en agua mediante su tamizado con

zeolitas, sustancias que captan las moléculas de agua.

Page 31: Ciclo Otto Biocombustibles

31

Desmetilización: proceso en el que el alcohol ya deshidratado (99,9%) ve

separado su contenido de metanol. Esta sustancia resulta corrosiva para los

vehículos y puede ser comercializada como producto químico o combustible

Almacenamiento en depósitos: desde ellos el producto se trasporta por

tuberías a la cisterna de carga y en ese trayecto se le añade una sustancia que

desnaturaliza el bioetanol para evitar así su derivación al consumo humano.

SUBPRODUCTOS DE LA OBTENCIÓN DEL BIOETANOL

Los subproductos generados en la producción de bioetanol, así como el

volumen de los mismos, dependen en parte de la materia prima utilizada. En

general se pueden agrupar en dos tipos:

Materiales lignocelulósicos: tallos, bagazo, etc., correspondientes a las

partes estructurales de la planta. En general se utilizan para valorización

energética en cogeneración, especialmente para cubrir las necesidades

energéticas de la fase de destilación del bioetanol, aunque también se puede

vender el excedente a la red eléctrica (con precio primado).

Materiales alimenticios: pulpa y granos de destilería de maíz desecados con

solubles (DDGS), que son los restos energéticos de la planta después de la

fermentación y destilación del bioetanol. Tienen interés para el mercado de

piensos animales por su riqueza en proteína y valor energético.

La caña de azúcar es la planta más aprovechable por el bagazo generado para

su combustión y generación energética. La remolacha azucarera genera, por

su parte, unas 0,75 ton de pulpa por tonelada de bioetanol producido.

La producción de bioetanol a partir de trigo o maíz genera en torno a 1,2 ton de

DDGS por tonelada de bioetanol. En general, existen dos filosofías alimenticias

en cuanto al empleo del DDGS. Cuando el pienso está en el 15 % o menos de

la dieta, el DDGS sirve como una fuente de proteína suplementaria. Cuando el

pienso está en los niveles más altos (superior al 15 % de la dieta de la materia

seca) su papel primario es como fuente de energía. El DDGS está compuesto

Page 32: Ciclo Otto Biocombustibles

32

de grasa –en un 10-15 %–, de fibra neutra detergente –en un 40-55 %–, de

proteína de crudo (CP) –en un 30-35 %– y de ceniza en un 5 %.

BALANCE ENERGÉTICO DE LA PRODUCCIÓN DE BIOETANOL

Para que el etanol contribuya perceptiblemente a las necesidades de

combustible para el transporte, necesitaría tener un balance energético neto

positivo. Para evaluar la energía neta del etanol hay que considerar cuatro

variables: la cantidad de energía contenida en el producto final del etanol, la

cantidad de energía consumida directamente para hacer el etanol, la calidad

del etanol resultante comparado con la calidad de la gasolina refinada y la

energía consumida indirectamente para hacer la planta de proceso de etanol.

Aunque es un asunto que crea discusión, algunas investigaciones que hagan

caso de la calidad de la energía sugieren que el proceso toma tanta o más

energía combustible fósil (en las formas de gas natural, diesel y de carbón)

para crear una cantidad equivalente de energía bajo la forma de etanol. Es

decir, la energía necesitada para funcionar los tractores, para producir el

fertilizante, para procesar el etanol, y la energía asociada al desgaste y al

rasgón en todo el equipo usado en el proceso (conocido como amortización del

activo por los economistas) puede ser mayor que la energía derivada del etanol

al quemarse.

Se suelen citar dos defectos de esta argumentación como respuesta, en primer

lugar el no dar importancia a la calidad de la energía del bioetanol, cuyos

efectos económicos son importantes. Si se compara la calidad de la energía

con los costes de descontaminación del suelo que provocan los derrames de

gasolina al ambiente y los costes "médicos" de la contaminación atmosférica

(porque no se puede descontaminar la atmósfera), resultado de la refinación y

de la gasolina quemada. Por otro lado, el desarrollo de las plantas de etanol

implica un prejuicio contra este producto basado estrictamente sobre la pre-

existencia de la capacidad de refinación de la gasolina. La decisión última se

debería fundar sobre razonamientos económicos y sociales a largo plazo.

Page 33: Ciclo Otto Biocombustibles

33

El primer argumento, sin embargo, sigue debatiéndose. No tiene sentido

quemar 1 litro de etanol si requiere quemar 2 litros de gasolina (o incluso de

etanol) para crear ese litro. La mayor parte de la discusión científica actual en

lo que al etanol se refiere gira actualmente alrededor de las aplicaciones en las

fronteras del sistema. Esto se refiere a lo completo que pueda ser el esquema

de entradas y salidas de energía. Se discute si se deben incluir temas como la

energía requerida para alimentar a la gente que cuida y procesa el maíz, para

levantar y reparar las cercas de la granja, incluso la cantidad de energía que

consume un tractor.

Además, no hay acuerdo en qué clase de valor dar para el resto del maíz,

como el tallo por ejemplo, lo que se conoce comúnmente como coproducto.

Algunos estudios propugnan que es mejor dejarlo en el campo para proteger el

suelo contra la erosión y para agregar materia orgánica. Mientras que otros

queman el coproducto para accionar la planta del etanol, pero no evitan la

erosión del suelo que resulta, lo cual requeriría más energía en forma de

fertilizante.

Dependiendo del estudio, la energía neta varía de 0,7 a 1,5 unidades de etanol

por unidad de energía de combustible fósil consumida. En comparación si el

combustible fósil utilizado para extraer etanol se hubiese utilizado para extraer

petróleo y gas se hubiesen llenado 15 unidades de gasolina, que es un orden

de magnitud mayor. Pero, la extracción no es igual que la producción. Cada

litro de petróleo extraído es un litro de petróleo agotado.

Para comparar el balance energético de la producción de la gasolina a la

producción de etanol, debe calcularse también la energía requerida para

producir el petróleo de la atmósfera y para meterlo nuevamente dentro de la

tierra, un proceso que haría que la eficiencia de la producción de la gasolina

fuese fraccionaria comparada a la del etanol. Se calcula que se necesita un

balance energético de 200 %, o 2 unidades de etanol por unidad de

combustible fósil invertida, antes de que la producción en masa del etanol

llegue a ser económicamente factible.

ETAPAS EN EL PROCESO DE OBTENCIÓN DE BIOETANOL

Page 34: Ciclo Otto Biocombustibles

34

En la gráfica inferior se esquematizan las etapas que componen el proceso de

obtención de bioetanol, que serán detalladas más abajo

Acondicionamiento de las materias primas

Los cereales son la principal fuente para la producción de bioetanol,

destacando el uso del maíz en EE.UU. y la cebada y el trigo en las plantas

instaladas en España. Se trata de plantas pertenecientes a Abengoa, primer

productor europeo de bioetanol. En el caso de los cereales, para los procesos

de preparación de la materia prima y la obtención de los azúcares que

contienen, se utilizan principalmente dos tecnologías: Wet milling y Dry milling.

Proceso de molido húmedo (Wet Milling Processes)

Esta tecnología se aplica normalmente en plantas con grandes producciones

de alcohol y es utilizada por aproximadamente dos tercios de los productores

en EE.UU. Este sistema es elegido cuando se quieren obtener otros

subproductos, tales como el sirope, fructosa, dextrosa, etc. además de la

producción del alcohol.

Page 35: Ciclo Otto Biocombustibles

35

Es un proceso complejo, dado el elevado número de pasos a seguir en el

pretatamiento del maíz y su separación en sus diferentes componentes. En

este proceso, el maíz es “escaldado” en agua caliente, lo que ayuda a romper

las proteínas, liberar el almidón presente en el maíz y ablandar el grano para el

proceso de molido.

El maíz es molido para obtener el germen, la fibra y la fécula. Con el germen se

obtiene aceite y la fécula se centrífuga y sacarifica para producir una pasta de

gluten húmeda. En la gráfica 1 se puede ver la secuencia sintetizada del

proceso.

Proceso de Molido Húmedo

Proceso de molido en seco (Dry Milling Process)

Este proceso consiste en limpiar y moler los granos de cereal hasta reducirlos a

finas partículas por un sistema mecánico. Se produce una harina con el

germen, la fibra y la fécula del maíz. Para producir una solución „azucarada‟ la

harina es hidrolizada o convertida en sacarosa usando enzimas o una

disolución ácida.

Page 36: Ciclo Otto Biocombustibles

36

Proceso de Molino en Seco

La mezcla es enfriada y se le añade la levadura para que comience a

fermentar. En la gráfica 2 se puede ver el proceso detallado.

De la masa resultante, una vez obtenido el alcohol, se obtiene un subproducto

(DDGS, en inglés Dried Destiller Grains of Solubles, granos secos solubles de

destilería, que se distribuyen en forma de pellets) que se puede utilizar como

alimentación para ganado. Esta tecnología es usada en plantas de pequeño y

medio tamaño.

Hidrólisis

Las celulosas no pueden ser fermentadas directamente, es necesario

convertirla en azúcares más sencillos para su conversión en alcohol. La

hidrólisis es un proceso químico que divide la molécula de celulosa por la

acción de la molécula de agua. Las complejas estructuras de la celulosa

(celulosa, hemicelulosa y lignina) son divididas en diferentes procesos para

conseguir una solución azucarada, y eliminar productos de descomposición de

los azúcares que pueden inhibir o, al menos, dificultar el proceso de

fermentación. Principalmente se realizan procesos de hidrólisis de ácidos

concentrados y bajas temperaturas, de ácidos diluidos y altas temperaturas y

enzimáticos.

Page 37: Ciclo Otto Biocombustibles

37

Destilación

La destilación es la operación de separar, mediante calor, los diferentes

componentes líquidos de una mezcla. Una forma de destilación, conocida

desde la antigüedad, es la obtención de alcohol aplicando calor a una mezcla

fermentada. El alcohol producido por fermentación contiene una parte

significativa de agua, que debe ser eliminada para su uso como combustible.

Para ello se utiliza un proceso de destilación, aprovechando que el etanol tiene

un punto de ebullición menor (78,3ºC) que el agua (100ºC), la mezcla se

calienta hasta que el alcohol se evapore y se pueda separar por condensación

del mismo.

PRODUCCIÓN DE BIOETANOL EN COLOMBIA

Brasil y Colombia son los países que lideran la producción de bioetanol en

Latinoamérica a partir de caña de azúcar. En Colombia, la producción industrial

de bioetanol inició en el año 2005 con más de 27 millones de litros producidos

a partir de caña de azúcar registrados por la Asociación de Cultivadores de

Caña de Azúcar de Colombia [2]. Actualmente la producción de bioetanol

supera un millón de litros diarios y se han venido desarrollando proyectos para

producir industrialmente bioetanol con base en otros productos como:

remolacha, yuca, soya, maíz, entre otros.

MODELO DE EQUILIBRIO GENERAL COMPUTADO (MEGC)

Los modelos MEGC hacen una caracterización de los agentes económicos y

de su comportamiento en la economía bajo los principios de racionalidad.

Además, representan las relaciones entre ellos y los mercados, generando así

equilibrios competitivos. Estos modelos son usados en muchos países, sin

embargo, la complejidad percibida de este acercamiento analítico y la

capacidad de concentración dentro de un pequeño número de instituciones

Page 38: Ciclo Otto Biocombustibles

38

académicas, han hecho que los políticos, analistas u otros investigadores

eviten el uso de MCGE en sus análisis o tomas de decisiones.

La diferencias en cuanto a la determinación de la inversión, el pleno empleo, el

desempleo, la competencia perfecta, el carácter complementario o sustitutivo

de las importaciones respecto a la producción nacional, etc., determinan la

corriente que sigue el MEGC, la cual puede ser de corte neoclásico o de corte

estructuralista. En los modelos neoclásicos los mercados tienden a mantener

un equilibrio dinámico cumpliendo la Ley de Walras, según la cual no existe

ningún exceso de demanda ni de oferta para ningún bien; en estos modelos

existe competencia perfecta, el mercado asigna eficientemente los recursos,

existe pleno empleo y el ahorro determina la inversión de la economía. Por otro

lado, los modelos estructuralistas dan cabida a comportamientos oligopólicos,

desempleo y complementariedad de las importaciones. Al revisar los MEGC

desarrollados y sus aplicaciones empíricas se observa que los modelos de

corte neoclásico Walrasiano son los más usados y han sido ampliamente

aceptados por modeladores, planificadores y economistas en general.

IMPACTO AMBIENTAL La producción y el uso de los biocombustibles tienen un impacto ambiental que es parecido al cultivo de otras cosechas y a la combustión de la gasolina. Su impacto en la esfera social se ve reflejado en la ayuda a los productores y un costo a los consumidores. Su uso podría implicar una reducción de la dependencia del combustible extranjero. No obstante, la creación de los medios de producción y la distribución requiere un gran esfuerzo gubernamental. Este impacto es fundamentalmente específico para la región y debe ser analizado como tal, por lo tanto, no es posible señalar la existencia de consecuencias positivas o negativas para cualquier escenario.

Valor ambiental

La producción de biocombustibles genera contaminación de diversas formas.

Primero, es necesario construir los medios para la producirlo. La tecnología

actual en este dominio ofrece algunas formas. Se puede obtener el etanol, un

biocombustible muy usado, de la caña de azúcar o del maíz. Este proceso

requiere granjas. Cuando hay tierra disponible para esta meta, la primera etapa

Page 39: Ciclo Otto Biocombustibles

39

ya está resuelta. En otros casos, la construcción de granjas trae consigo un

costo. Para cultivar la caña de azúcar en Brasil, se queman bosques lluviosos.

En el año 2003, fueron ocasionados diariamente 600 incendios de

deforestación (Hanley, Charles J.) El incendio de los bosques del Amazonas no

solo destruye bellos paisajes, sino que también genera un grave desequilibrio

ambiental.

Sumado a lo anterior, esto contribuye fuertemente a la emisión de anhídrido

carbónico. De hecho, la deforestación causa un 20% de las emisiones

mundiales del anhídrido carbónico (Hanley, Charles J.). En Brasil, la

deforestación produce un 80% de dichas emisiones. El anhídrido carbónico

ocasionado por los incendios de los bosques contribuye al calentamiento

global.

Además, muchos de los otros efectos de deforestación son aun desconocidos.

Según el profesor de la Universidad de California Berkeley, Tad W. Patzek, un

área de igual tamaño de Grecia está siendo dañada en Brasil. Por su parte, en

los Estados Unidos, gozan de un gran espacio de granja donde puede

sembrarse el maíz. Entonces, la introducción de éste no es tan costosa allí.

Claramente, el uso de este combustible también produce contaminación. Lo

que no es tan claro es cuan beneficioso es el uso del etanol y otros

biocombustibles en comparación con la bencina.

Se puede agregar etanol en cantidades distintas a la gasolina para formar un

nuevo tipo de combustible. Hay mezclas de 10% de etanol y también, 85% de

etanol. Se nombra la mezcla por el porcentaje de etanol que se presenta en

esta. Por lo tanto, estas dos mezclas que han sido implementadas se llaman

E10 y E85, respectivamente. También, los automóviles pueden funcionar

gracias al etanol puro. Para lo anterior, se han creado autos “flex-fuel” que

pueden utilizar la gasolina, el etanol o cualquier combinación de ambos. Este

tipo de automóviles tiene mucha popularidad en Brasil (“Brazil leading world in

effort to boost use of etanol”) El nivel de etanol implica diferentes niveles de

producción de contaminación.

La combustión del etanol genera algunos productos que son dañinos al aire.

Los hidrocarburos y el óxido nítrico son unos productos de la combustión

(Bruggers, James).

La masificación de este combustible nos lleva a cómo poder compararlo con

los efectos producidos por la gasolina. Las emisiones del escape de auto son

Page 40: Ciclo Otto Biocombustibles

40

reducidas por la introducción del etanol. Estas materias incluyen el monóxido

de carbono, entre otros (“Etanol Pollution Surprise”). En general, los

biocombustibles bajan la producción de gases del efecto invernadero (Madslien

Jorn).

El efecto de este diferente tipo de combustión es polémico. Hay expertos que

se sitúan en ambas posiciones del debate sobre el supuesto “limpio” del etanol

y otros biocombustibles. Algunos declaran que hay beneficios y costos (“Etanol

Pollution Surprise”) Un representante de la Agencia de Protección

Ambientalista (EPA) de los Estados Unidos concuerda en que hay mucha

incertidumbre y que son tantas, que no pueden señalar certeramente el efecto

producido al ozono (Bruggers, James). Sin embargo, otros apoyan fuertemente

la utilización de biocombustibles. El Consejo de Defensa de Recursos

Naturales (NRDC) de los Estados Unidos argumenta que, con un plan agresivo

en este país, es posible reducir las emisiones de transporte un 80% para el año

2050 (“Move over, gasoline: Here como biofuels”). Sin embargo, con la sola

reducción de emisiones no significa necesariamente una disminución en el

daño ambiental. Otros afirman que los biocombustibles no son tan “verdes”

como se describen y señalan por ejemplo, que en el verano la combustión del

etanol resulta en más esmog (Bruggers, James).

Las industrias

La contaminación que producen las fábricas de etanol constituyen una tercera

fuente. Los Estados Unidos tiene 61 fábricas de etanol y están construyendo 14

más. La mayoría de las fábricas están ubicadas en el “Midwest”. Las industrias

producen compuestos orgánicos volátiles, incluso, formaldehído y ácido

acético, los cuales son cancerígenos. También producen metanol, otro

contaminante del aire. Además, muchas de estas fábricas han producido

significativamente más contaminación que lo prometido (“Etanol Pollution

Surprise”).

Minnesota, un estado en el “Midwest” sufre de problemas de contaminación de

las fábricas de etanol. Estas han violado las restricciones ambientales del aire y

agua decenas de veces, trayendo por ejemplo, diferentes molestias a la

comunidad. Se han enfermado estudiantes en escuelas cercanas; aunque otros

añaden que estas son consecuencias de una industria joven (Meersman, Tom).

Page 41: Ciclo Otto Biocombustibles

41

Un tema esencial para determinar el valor de los biocombustibles es el balance

de energía. Claramente, si la formación de combustibles requiere de más

energía de lo que produce, no vale la pena utilizarlo. La producción de los

biocombustibles necesita una inversión de energía. Primero, se requiere

desarrollar las fábricas de producción, también, hay que habilitar granjas. Se

pueden ignorar estas figuras en el cálculo de eficiencia de energía, aunque son

costos importantes para considerar antes de desarrollar una industria de estas

características.

El cálculo del balance de energía considera la proporción de la energía

producida por la energía consumida. Un balance positivo significa que el

proceso termina en una cantidad de energía más grande que antes. La

creación de la bioenergía requiere el consumir los combustibles fósiles. Hay

que usar tractores y también el agua para la irrigación de las plantas. En el

caso del uso del etanol, esto involucra un proceso de fermentación con el uso

de ciertas enzimas, que se cumple en las fábricas. El balance de energía

integra todos estos costos de producción como energía consumida.

Algunos expertos argumentan que el etanol, por ejemplo, tiene un balance

negativo de energía. En los Estados Unidos, la implementación de etanol

ocurre en el Midwest. Mientras tanto, California constituye el centro de

pensamiento de conservación. El profesor Tad W. Patzek de la Universidad de

California Berkeley y el profesor David Pimentel de la Universidad de Cornell,

sostienen que el etanol requiere más energía de la que realmente produce

(Lang, Susan S). Agregan que el combustible simplemente no sirve como una

fuente de energía.

Otros señalan que los profesores no han realizado cálculos adecuados y

argumentan que los académicos sobrevaloran los costos de irrigación y

fertilizante. En sus propios cálculos determinaron que el etanol produce más

energía que la que necesita. Por lo tanto, defienden que el etanol sea un

combustible viable. Otros, alegan que el etanol tiene menos valor energético

que la gasolina, pero todavía puede servir como combustible importante (“Soya

is not the solution to climate change”).

Es importante evaluar las pespectivas de los que apoyan y critican el etanol.

Muchos de los que están a favor del combustible, como los que están en

contra, tienen incentivos superfluos que tal vez, afecten sus opiniones. En el

sistema de la política en los Estados Unidos hay una puerta giratoria entre la

política y los negocios. Lo anterior quiere decir que hay mucho intercambio de

empleos entre el sector empresarial y el sector político. Las compañías

estadounidenses hacen lobby fuertemente a los políticos a través de los

Page 42: Ciclo Otto Biocombustibles

42

comités de acción política (PAC‟s). De esta manera, ejercen mucha influencia

sobre los políticos. Es crucial juzgar críticamente los datos que se presentan

con respecto a los biocombustibles. Los que apoyan estos energéticos quizás

tienen un incentivo externo. A su vez, es posible que también lo tengan los que

critican la nueva fuete de energía. Patzek y Pimentel han ganado mucha

publicidad por sus críticas al etanol.

Impacto Social

Los biocombustibles ofrecen algunos beneficios sociales. Desde una perspectiva macroeconómica, su uso tiene factores positivos para un país. Primero, la utilización de los biocombutibles podría aliviar la dependencia nacional en el combustible extranjero. La turbulencia política de muchos países del oriente medio, donde está una gran proporción de la producción de petróleo, causa que la energía doméstica sea muy atractiva. En los Estados Unidos, muchos líderes proponen que el etanol sea la vía de retroceso de los problemas que han encontrado en Medio Oriente. Dicen que la dependencia del país con los combustibles extranjeros pone en peligro la seguridad de la nación, su economía y su medio ambiente (“Move Over, Gasoline: Here Come Biofuels”). Ellos alegan que con un plan agresivo de implementación del etanol, los Estados Unidos puedan producir en el 2050 tres veces la cantidad del petróleo que importan del Medio Oriente en la actualidad.

El Ex - presidente George W. Bush de los Estados Unidos apoya fuertemente

al etanol como una respuesta para disminuir la dependencia del país en el

petróleo extranjero (“Brazil leading world in effort to boost use of ethanol”).

Además, los expertos calculan que el petróleo va a servir por cien años más.

Un aumento en los precios acompañará la disminución del suministro.

Brasil ha implementado el etanol para invertir su intercambio internacional de

combustible. En el país opera una producción a gran escala de combustible. La

mitad de los autos en la nación manejan con etanol. El precio del combustible

es más barato que el de la gasolina por subsidios. También, Suecia compra el

etanol del país sudamericano. El esfuerzo del anterior régimen militar brasilero

ha resultado en un sistema que exporta etanol. Los negocios del combustible

en Brasil atraen interés de compañías extranjeras como Google Inc. (“Brazil

leading world in effort to boost use of etanol”).

Page 43: Ciclo Otto Biocombustibles

43

VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LOS BIOCOMBUSTIBLE

VENTAJAS DESVENTAJAS

No incrementa niveles de CO2 en la atmosfera.

Costo de producción casi dobla al de la gasolina.

Proporciona fuente de energía renovable.

Se necesitan grandes espacios de cultivo.

Revitalizan economías rurales, generan empleo.

Potenciación de monocultivos intensivos (uso de pesticidas y herbicidas)

Se podrían reducir los excedentes agrícolas.

Combustible precisa de una transformación previa compleja.

Se mejora aprovechamiento de tierras de poco valor agrícola.

Su uso se limita a un tipo de motor de bajo rendimiento y poca potencia.

Se mejora la competitividad al no tener que importar fuentes de energía tradicionales.

Page 44: Ciclo Otto Biocombustibles

44

OBTENCIÓN DEL PETRÓLEO Y LA GASOLINA

El petróleo es el combustible más importante en la historia de la humanidad, es

un recurso natural no renovable que aporta el mayor porcentaje del total de la

energía que se consume en el mundo.

El petróleo es un líquido negro, espeso y maloliente que se encuentra a 3 ó 4

Km de profundidad. Es una mezcla de diferentes sustancias denominadas

hidrocarburos.

Una vez se extrae petróleo, ya sea en torres de extracción o por medio de

balancines actuando como bombas, se transporta a las refinerías. Allí, el

combustible se separa en fracciones de hidrocarburos que tienen propiedades

parecidas. El proceso se denomina destilación fraccionada y se lleva a cabo en

columnas de fraccionamiento. En este proceso, el petróleo se calienta de

manera que los compuestos que lo forman se evaporan. Los compuestos se

enfrían y se condensan a medida que suben por la columna. En primer lugar se

obtienen los menos volátiles y al final, los más volátiles. Como hemos dicho, los

grupos de compuestos que se van separando tienen propiedades parecidas.

Las fracciones que se obtienen de la destilación se deben someter a diferentes

procesos antes de ser utilizadas. Una de las fracciones obtenida es la gasolina,

llamada gasolina de destilación.

La gasolina se puede obtener de más maneras, los gases naturales también

contienen un porcentaje de gasolina natural que se puede obtener mediante

condensación. Esto se hace pasando el gas obtenido a través de una serie de

torres que contienen aceite de paja, un aceite ligero. El aceite de paja absorbe

la gasolina, que se destila después.

Luego existe la gasolina de alto grado que se consigue mediante el proceso de

hidrofinado, es decir, la hidrogenación de petróleo refinado a alta presión y con

un catalizador, como por ejemplo el óxido de molibdeno. Este proceso no solo

convierte el petróleo de bajo valor en gasolina de mayor valor, también purifica

químicamente el producto eliminando elementos no deseados, como el azufre.

También se puede obtener gasolina mediante la hidrogenación de carbón y

alquitrán de hulla.

Así pues, la gasolina es la mezcla de hidrocarburos líquidos más ligeros que se

usa como combustible en motores de combustión interna, como por ejemplo,

Page 45: Ciclo Otto Biocombustibles

45

en los motores de los automóviles. Las gasolinas obtenidas de estas maneras

no se pueden emplear como combustible así como están, ya que se deben

mezclar con otros compuestos que mejorarán el rendimiento.

GASOLINA

La gasolina es una mezcla de hidrocarburos derivada del petróleo que se utiliza

como combustible en motores de combustión interna con encendido a chispa

convencional o por compresión (DiesOtto), así como aplicaciones en estufas,

lámparas, limpieza con solventes y otras mas.

Las moléculas de la gasolina normalmente tienen entre 7 y 11 átomos de

carbón unidos a átomos de hidrógeno. En Argentina, Paraguay y Uruguay se

conoce como nafta (del árabe naft), en Chile como bencina.

Tiene una densidad de 680 g/L1 (un 20% menos que el gasoil, que tiene 850

g/L). Un litro de gasolina tiene una energía de 34,78 mega julios,

aproximadamente un 10% menos que el gasoil, que posee una energía de

38,65 mega julios por litro de carburante. Sin embargo, en términos de masa, la

gasolina tiene 3,5% más de energía.

Componentes

La gasolina se obtiene del petróleo en una refinería. En general se obtiene a

partir de la nafta de destilación directa, que es la fracción líquida más ligera del

petróleo (exceptuando los gases). La nafta también se obtiene a partir de la

conversión de fracciones pesadas del petróleo (gasoil de vacío) en unidades de

proceso denominadas FCC (craqueo catalítico fluidizado) o hidrocraqueo. La

gasolina es una mezcla de cientos de hidrocarbonos individuales desde C4

(butanos y butenos) hasta C11 como, por ejemplo, el metilnaftaleno.

Gasolina de Destilación Directa: Ausencia de hidrocarburos no saturados, de

moléculas complejas aromáticas- nafténicas. El contenido aromático se

encuentra entre 10-20%.

Características

Page 46: Ciclo Otto Biocombustibles

46

Deben cumplirse una serie de condiciones, unas requeridas para que el motor

funcione bien y otras de tipo ambiental, ambas reguladas por ley en la mayoría

de los países. La especificación más característica es el índice de octano

(MON, "motor octane number", RON "research octane number" o el promedio

de los anteriores que se llama PON "pump octane number") que indica la

resistencia que presenta el combustible a producir el fenómeno de la

detonación.

En España, en 2008, se comercializaban dos tipos de gasolina sin plomo de

diferente octanaje cada una denominadas Sin Plomo 95 y Sin Plomo 98,

aunque las petroleras realizaban distintas modificaciones en su composición

para mejorar el rendimiento, y ofrecer productos ligeramente distintos que la

competencia. Sus precios, en octubre de 2010, rondaban los 1,15 €/litro para

Sin Plomo 95 y el 1,27 €/litro para Sin Plomo 98, según la petrolera.

Actualmente, enero de 2011, su precio en España es de 1,32 € el litro de 95

octanos y 1,43 de 98 octanos.

¿Qué es el octanaje de la gasolina?

En los motores de combustión interna de cuatro tiempos como los utilizados

por los vehículos en la actualidad, uno de los tiempos (o fases) es la

compresión durante la cual el pistón del motor comprime la mezcla de aire y

gasolina dentro de los cilindros del motor a un volumen mucho menor que el

que ocupaba inicialmente. Comúnmente la razón de compresión de los motores

oscila alrededor de 8:1, es decir, el volumen de la mezcla aire – gasolina se

reduce a 1/8 de su valor inicial. El octanaje de la gasolina indica qué tanto

puede ser comprimida la gasolina antes de que se encienda espontáneamente.

Cuando la gasolina se enciende por compresión en vez de por la chispa de la

bujía, entonces se tiene una pre-ignición o cascabeleo del motor. Las pre-

igniciones pueden dañar el motor por lo que deben evitarse. Un combustible de

bajo octanaje (por ejemplo 87 octanos) soporta menos compresión que uno de

alto octanaje (por ejemplo 93 octanos). Por lo tanto, la razón de compresión del

motor que se puede encontrar en el manual del usuario del vehículo, determina

el tipo de gasolina a utilizar. Una manera muy común de incrementar la

potencia del vehículo es aumentando la razón de compresión del motor, por

eso los motores de alto desempeño tienen altas razones de compresión y

requiere de combustibles de alto octanaje con la desventaja de su mayor costo.

¿De dónde viene el nombre octanaje?

Page 47: Ciclo Otto Biocombustibles

47

Dentro de la mezcla de hidrocarburos que forman la gasolina podemos

encontrar moléculas de diferentes tamaños como los heptanos (7 carbones),

octanos (8 carbones), nonanos (9 carbones), etc. La gasolina está formada en

su mayoría por octano ya que este soporta grandes compresiones sin

encenderse espontáneamente y por algunos otros compuestos como heptano

que no resiste las compresiones de la misma manera. Una gasolina de 87

octanos se dice que tiene 87% de octano y 13 % de heptano u otros

componentes, esta gasolina puede comprimirse hasta cierto nivel antes de

encenderse espontáneamente y sólo debe ser usada en motores que no

excedan esa razón de compresión.

COMPOSICIONES QUÍMICAS

Normalmente se considera nafta a la fracción del petróleo cuyo punto de

ebullición se encuentra aproximadamente entre 28 y 177 °C (umbral que varía

en función de las necesidades comerciales de la refinería). A su vez, este

subproducto se subdivide en nafta ligera (hasta unos 100 °C) y nafta pesada (el

resto). La nafta ligera es uno de los componentes de la gasolina, con unos

números de octano en torno a 70. La nafta pesada no tiene la calidad suficiente

como para ser utilizada para ese fin, y su destino es la transformación mediante

reformado catalítico, proceso químico por el cual se obtiene también hidrógeno,

a la vez que se aumenta el octanaje de dicha nafta.

Además de la nafta reformada y la nafta ligera, otros componentes que se usan

en la formulación de una gasolina comercial son la nafta de FCC, la nafta ligera

isomerizada, la gasolina de pirólisis desbencenizada, butano, butenos, MTBE,

ETBE, alquilato y etanol. Las fórmulas de cada refinería suelen ser distintas

(incluso perteneciendo a las mismas compañías), en función de las unidades

de proceso de que dispongan y según sea verano o invierno.

La nafta se obtiene por un proceso llamado fluid catalytic cracking FCC (a

veces denominada gasolina de FCC) de gasoil pesado. Si no está refinada

puede tener hasta 1.000 ppm de azufre. Tiene alrededor de un 40% de

aromáticos y 20% de olefinas. Sus números de octano (MON/RON) están en

torno a 80/93.

La nafta ligera isomerizada (isomerato) se obtiene a partir de la nafta ligera de

destilación directa, mediante un proceso que usa catalizadores sólidos en base

platino/aluminio o zeolíticos . Es un componente libre de azufre, benceno,

aromáticos y olefinas, con unos números de octano (MON/RON) en torno a

87/89.

Page 48: Ciclo Otto Biocombustibles

48

La gasolina de pirólisis desbencenizada se obtiene como subproducto de la

fabricación de etileno a partir de nafta ligera. Está compuesta

aproximadamente por un 50% de aromáticos (tolueno y xilenos) y un 50% de

olefinas (isobuteno, hexenos). Tiene en torno a 200 ppm de azufre. El benceno

que contiene en origen suele ser purificado y vendido como materia prima

petroquímica. Sus números de octano (MON/RON) están en torno a 85/105.

El alquilato se obtiene a partir de isobutano y butenos, mediante un proceso

que usa catalizadores ácidos (bien ácido sulfúrico bien ácido fluorhídrico).

Tampoco tiene azufre, benceno, aromáticos ni olefinas. Sus números de octano

(MON/RON) están en torno a 94/95.

Comparaciones

Combustibl

e

Densidad

Energetic

a

Proporción

de Mezcla

Aire -

Combustibl

e

Energía

Específic

a

Calor de

Vaporizació

n

RO

N

MO

N

Gasolina y

Biogasolina 32 MJ/L 14.6

2.9 MJ/kg

air 0.36 MJ/kg

91–

99

81–

89

Butanol 29.2 MJ/L 11.1 3.2 MJ/kg

air 0.43 MJ/kg 96 78

Etanol 19.6 MJ/L 9.0 3.0 MJ/kg

air 0.92 MJ/kg 107 89

Metanol 16 MJ/L 6.4 3.1 MJ/kg

air 1.2 MJ/kg 106 92

Page 49: Ciclo Otto Biocombustibles

49

Alternativas a la gasolina

En tiempos actuales en los cuales se ve un incremento en el precio del

petroleo, se han propuesto variadas alternativas energéticas que pueden ser

capaces de reemplazar a la gasolina en un futuro en donde los precios del

petroleo aumentaran y la demanda fuera superior a la oferta que todas las

compañías petroleras puedan ofrecer. Algunas de ellas requerirán que

adaptemos y fabriquemos nuevos tipos de vehículos que puedan usar este tipo

de combustibles. Sin embargo estas alternativas requieren de un esfuerzo que

a la larga puede resultarnos beneficioso para poder optimizar el uso de la

energía usada por nuestros vehículos o los que usarán las próximas

generaciones

•Etanol: El etanol se ha convertido en una opción muy popular para mezclarlo

con la gasolina, y como combustible en mercados como el de Brasil, Estados

Unidos, Suecia, Tailandia y otros, con la ventaja de que su combustion es

menos contaminante y altamente oxigenada. Sin embargo requiere

adaptaciones a los vehículos existentes o el desarrollo de motores con

capacidad multicombustible para poder aprovecharlo al máximo, además de

que se necesita un porcentaje de tierra cultivable importante para generar el

combustible que puede usarse en mezclas E20, E85, E98 O E100.

•Metanol: También se ha difundido pero debido a su toxicidad recibe menos

atención.

•Butanol: Éste es de investigación reciente. Es un alcohol tiene una

composición más similar a la gasolina, lo que le permite tolerar mejor la

contaminación por agua y poder utilizarse en vehículos con encendido a chispa

sin modificar, pero los metodos para producirlo aún necesitan perfeccionarse

para llevarse a una escala mayor. Los creadores BP y DuPont abogan por su

uso, ya que también puede producirse a partir de plantas y algas.

• Biogasolina esta tambien es una opcion interesante ya que se trata de

producir gasolina tradicional con un mejor contenido energetico y menos

contaminante que su contraparte proveniente del refino de petroleo.al igual que

el biobutanol puede usarse en motores de combustion interna con encendido a

chispa sin modificar.aunque aun sus procesos estan en una etapa de prototipo

hay algunas compañias que apoyan esta alternativa pensando en el precio del

petroleo cada dia mas alto

Page 50: Ciclo Otto Biocombustibles

50

¿Qué es la gasolina de automóvil?

La gasolina de automóvil, usada como combustible para motores de

automóviles. La gasolina es una mezcla manufacturada que no ocurre

naturalmente en el ambiente. La gasolina es producida de petróleo en el

proceso de refinación. Es un líquido incoloro, pardo pálido o rosado, y es

sumamente inflamable.

Típicamente, la gasolina contiene más de 150 productos químicos, incluyendo

pequeñas cantidades de benceno, tolueno, xileno, y algunas veces plomo. La

manera como se manufactura la gasolina determina que sustancias químicas y

en que proporción constituyen la mezcla en la gasolina. La composición

efectiva varía con la fuente de petróleo crudo, el fabricante y la época del año.

Qué le sucede a la gasolina cuando entra al medio ambiente

Pequeñas cantidades de sustancias químicas presentes en la gasolina se

evaporan al aire cuando usted llena el tanque de gasolina de su automóvil o

cuando se derrama gasolina en suelos o en aguas superficiales.

Otros productos químicos en la gasolina se disuelven en agua cuando se

derrama en aguas superficiales o cuando se escapa de tanques de almacenaje

subterráneos a agua subterránea.

Cuando se libera en la superficie, la mayoría de los productos químicos en la

gasolina probablemente se evaporarán; otros pueden disolverse y así ser

transportados a distancias por el agua; unos pocos probablemente se adherirán

al suelo.

Los productos químicos que se evaporan son degradados por la luz solar y por

otras sustancias químicas en el aire.

Los productos químicos que se disuelven en agua también son degradados

rápidamente por procesos naturales.

Cómo puede ocurrir la exposición a la gasolina

Page 51: Ciclo Otto Biocombustibles

51

bable de exponerse es respirando vapores en gasolineras

cuando llena el tanque de gasolina del automóvil.

e un lugar donde se ha derramado gasolina o se ha

escapado gasolina al suelo.

Cómo puede perjudicar a la salud la gasolina

La exposición a gasolina de automóvil ocurre con más probabilidad al respirar

los vapores en gasolineras cuando llena el tanque de gas de un automóvil. En

altos niveles, la gasolina de automóvil es irritante a los pulmones cuando se

inhala y al estómago cuando se ingiere. La exposición a altos niveles puede

también causar efectos nocivos al sistema nervioso. Se ha encontrado gasolina

de automóvil en por lo menos 23 de los 1,430 sitios de la Lista de Prioridades

Nacionales identificados por la Agencia de Protección del Medio Ambiente de

EE. UU. (EPA, por sus siglas en inglés).

Muchos de los efectos nocivos observados después de la exposición a la

gasolina se deben a los productos químicos individuales en la mezcla de

gasolina, tales como benceno, y plomo. Inhalar o tragar grandes cantidades de

gasolina puede causar la muerte.

Inhalar o tragar grandes concentraciones de gasolina es irritante a los

pulmones y al estómago. La gasolina también es irritante a la piel. Respirar

altos niveles de gasolina por períodos breves o ingerir grandes cantidades

también puede producir efectos perjudiciales al sistema nervioso.

El aroma de la acetona y la irritación respiratoria o la sensación en los ojos que

ocurren al estar expuesto a niveles de acetona moderados sirven de

advertencia para prevenir que usted se exponga a niveles de acetona más

perjudiciales .

Efectos graves al sistema nervioso incluyen coma e inhabilidad para respirar,

en tanto que efectos de menor gravedad incluyen mareo y dolores de cabeza.

Page 52: Ciclo Otto Biocombustibles

52

No hay suficiente información disponible para determinar si la gasolina produce

defectos de nacimiento o si afecta la reproducción.

Qué posibilidades hay de que la gasolina produzca cáncer

El Departamento de Salud y Servicios Humanos de EE. UU. (DHHS, por sus

siglas en inglés) y el Centro Internacional de Investigaciones sobre el Cáncer

(IARC, por sus siglas en inglés) no han clasificado a la gasolina de automóvil

en cuanto a carcinogenicidad. La EPA está actualmente estudiando a la

gasolina de automóvil para determinar una clasificación en cuanto a cáncer.

Algunos animales de laboratorio que respiraron continuamente por 2 años altas

concentraciones de vapores de gasolina sin plomo desarrollaron tumores en el

hígado y el riñón. Sin embargo, no hay ninguna evidencia de que la exposición

a gasolina produzca cáncer en seres humanos.

Hay algún examen médico que demuestre que he estado expuesto a gasolina

Hay exámenes de laboratorio disponibles que pueden medir niveles elevados

de plomo en la sangre u orina (solamente como indicación de la exposición a la

gasolina con plomo), benceno, y otras sustancias que pueden ocurrir como

resultado de la exposición a la gasolina u otras fuentes. Estos métodos son

suficientemente sensibles para medir niveles de trasfondo y niveles a los que

pueden observarse efectos sobre la salud.

Qué recomendaciones ha hecho el gobierno federal para proteger la salud

pública

La EPA ha establecido muchos reglamentos para controlar la contaminación

atmosférica. Estos reglamentos están designados para proteger al público de

los posibles efectos perjudiciales sobre la salud de la gasolina.

La Conferencia Americana de Sanitarios Industriales de Gobierno (ACGIH, por

sus siglas en inglés) ha establecido un nivel máximo de 890 miligramos de

Page 53: Ciclo Otto Biocombustibles

53

gasolina por metro cúbico de aire (890 mg/m³) durante una jornada de trabajo

de 8 horas diarias, 40 horas semanales.

Tratamiento de los Contaminantes

La gasolina se compone esencialmente de carbono e hidrógeno. Cuando la

gasolina se quema, el carbono se une al oxígeno del aire para formar dióxido

de carbono (CO2) y el hidrógeno se une con el oxigeno formando agua (H2O).

Estos productos por la combustión de las gasolinas se generan siempre y

cuando se cumpla la proporción óptima, 14,7 de aire por 1 de combustible

(14,7:1). Como casi nunca se produce esta proporción surgen otras sustancias

contaminantes. Estos son los productos contaminantes que expulsa el motor:

•Monóxido de carbono (CO), un compuesto conocido y tóxico que en contacto

con el aire libre se une rápidamente con el oxígeno para formar dióxido de

carbono (CO2).

•Hidrocarburos no quemados.

•Óxidos nítricos, se forman a partir del nitrógeno contenido en el aire

procedente de la combustión.

Para que estos contaminantes no lleguen al exterior, por ejemplo, en los

coches se colocan unos “catalizadores” en la salida de gases, en el tubo de

escape. En química, un catalizador es una sustancia que provoca o acelera

una reacción química. Estos gases contaminantes procedentes del motor

atraviesan el catalizador antes de salir a la atmósfera. En su interior hay una

sustancia, lo que denominamos catalizador (suele ser platino, rodio u óxidos de

metales de transición), que facilita la transformación de los productos

contaminantes procedentes de la combustión en otros que no son tan

peligrosos para la atmósfera. Hay que tener mucho cuidado de no utilizar

gasolina Super en los vehículos que tengan catalizador, los estropea.

El monóxido de carbono y los hidrocarburos se transforman en agua y dióxido

de carbono por oxidación. Los óxidos nítricos se transforman, al pasar por el

catalizador, en nitrógeno.

Los catalizadores son muy efectivos, logran estás reducciones: 85% del

monóxido de carbono, el 80% de los hidrocarburos y el 70% de los óxidos

Page 54: Ciclo Otto Biocombustibles

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nítricos. Hay que tener en cuenta que el catalizador pierde parte de su

eficiencia a medida que se va usando el automóvil.

La Gasolina y el Medio Ambiente

Antes en el apartado Tratamiento de los contaminantes hemos mencionado los

gases contaminantes que expulsa un motor de gasolina, cada contaminante

tiene una reacción distinta en el medio ambiente:

•El monóxido de carbono es tóxico y su inhalación en lugares cerrados puede

ocasionar la muerte. En contacto con el aire libre, este gas se une de forma

relativamente rápida con el oxígeno para formar dióxido de carbono (CO2),

este resultado no es tóxico pero tiene otro inconveniente, este gas es uno de

los causantes de la aparición del famoso “efecto invernadero”.

•Los compuestos de hidrocarburos tienen una peculiaridad, que pasan de ser

inofensivos a ser cancerígenos. Al aire libre, los hidrocarburos son

responsables, junto con los óxidos nítricos, de la formación de nubes de gases

de difícil disolución (“smog”).

•Los óxidos nítricos pueden, con una determinada concentración, llegar

provocar irritaciones de los órganos respiratorios.

Los combustibles con plomo, se sabe que son peligrosos para la atmósfera, por

eso se está fabricando vehículos que consumen gasolina sin plomo, la

contaminación atmosférica y los cambios climatológicos han dado que pensar a

la sociedad y por esto se trata de eliminar todo lo que produzca estos

problemas, por lo tanto en un futuro y muy cercano aquí en España se va a

eliminar la gasolina que contenga plomo, en este caso la Super.

Los catalizadores transforman los gases de escape, pero se sigue produciendo

CO2. Este gas es uno de los causantes de lo que se llama el “efecto

invernadero”. La verdad es que el efecto invernadero de la Tierra ha existido

siempre ya que ésta se calienta gracias a las radiaciones que recibe del Sol.

Una parte de estas radiaciones vuelve al espacio, pero otra queda atrapada por

la atmósfera y mantiene caliente la Tierra, tal y como se muestra en la figura de

la derecha. Esto es en realidad el efecto invernadero.

El dióxido de carbono (CO2) es muy efectivo para la creación del efecto

invernadero, si se quema mucho combustible se provoca un aumento de este

gas en la atmósfera y por tanto la Tierra se calienta más de la cuenta. El

Page 55: Ciclo Otto Biocombustibles

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correcto nombre de todos estos problemas es el de calentamiento global. Este

sobrecalentamiento derrite los polos y, por tanto, aumenta también el nivel de

los mares y océanos, esto puede provocar en el futuro zonas costeras

inundadas.

En vista de los problemas que provoca la gasolina, no es extraño que nos

preguntemos si podemos contar con algún otro combustible que no sea la

gasolina. Un ejemplo apropiado para tratar este tema es el automóvil. Además

de ser lo que más agota este combustible, también es la mayor fuente de

contaminación. Por eso cabe preguntarse ahora