Presentación biocombustible

EXPERIENCIAS CON

BIOCOMBUSTIBLES

Introducción:

• Programas

Nacionales

Internacionales

BIOMASA•Generación de

Calor

•Generación deE. eléctrica

Causas de su utilización:• Reducción de emisiones de gases• Reducción de residuos• E.renovable y limpia• Contribuye al reciclado de residuos

Objetivos:

• Analizar la factibilidad técnica y económica del biodiesel sintetizado a partir de cultivos agrícolas e informar sobre el empleo de otras materias primas

Biodiesel en la naturaleza: Características principales:

•Se encuentra registrado como combustible y aditivo en la EPA•Aspecto parecido al vinagre

•Proviene

1. Aceites vegetales

2. Aceites de fritura usados

3. Grasa animales

•Aceites semillas oleaginosas norma-les, modificadas o alternativas.•Aceites de frutosoleaginosos..

Biodiesel en la naturaleza:

• Combustible líquido

• No contaminante

• Biodegradable

• Mezclado con gasóleo (20%) o puro (B 100, conocido como”gasoil verde”

• Utilización:transporte urbano, agrícola, marino..

SECTORES:

• Agrícola

• Industria aceitera

• Industria química

• Compañías petroleras

• Cooperativas agrícolas

• Administraciones(locales y autonómicas)

Características principales:

Proceso de obtención:

• Proceso:Glicerina unida a tres cadenas largas de ácidos grasos reacciona con un alcohol dando lugar a las cadenas largas y a la glicerina.

• Inconvenientes de reacción:se necesita alta temperatura y un catalizador (normalmente sosa).

• Ventajas de reacción:

1. Cadenas largas no contienen azufre y retienen moléculas oxígeno en su interior BIODIESEL

2. Glicerina (una vez purificada) puede utilizarse en

industrias:farmacéutica, cosmética..

Proceso de trasesterificación:

Ventajas:

• Único combustible activo que cumple los requisitos de EPA

• Único combustible alternativo que funciona en cualquier motor diesel sin ninguna modificación

• Puede almacenarse en cualquier lugar dónde se guarde el petrodiésel excepto en tanques de concreto porque en grandes proporciones de mezcla ataca a la goma y el poliuretano

• Su poder solvente produce la limpieza de los tanques que han sido anteriormente ocupados por petodiésel

• Puede usarse puro o en cualquier otra proporción (la mezcla más común está constituida por 20% biodiesel 80% diesel de petróleo, denominado “B20”)

Ventajas:

• El ciclo biológico en la producción y uso de biodiesel reduce aproximadamente el 80% las emisiones de C0 y casi en un 100% las de SO2

• La combustión disminuye en 90% la cantidad de hidrocarburos totales no quemados y un 75%-90% los hidrocarburos aromáticos

• Proporciona significativas reducciones en la emanación de partículas y de CO

• Dependiendo del tipo de motor, puede producir una disminución en la emisión de óxidos nitrosos

• En el balance final no hay aumento de CO2, ya que las reducidas emisiones(comparado con el petrodiesel) se compensan con la absorción de CO2 por parte de los cultivos oleaginosos.

Ventajas:

• Reduce en un alto porcentaje los riesgos de contraer cáncer• Contiene un 11% en peso de oxígeno y no contiene azufre• Puede prolongar la vida útil de los motores porque posee mejores

cualidades lubricantes que el combustible tradicional• Seguro de manipular y transportar• Biodegradable, varias veces menos tóxico que la sal de mesa• Su punto de inflamación es de aproximadamente 150ºC mientras que

el del petrodiesel es de 50ºC• Se ha probado en más de 15 millones de kilómetro en muchos países

de Europa y del mundo obteniendo resultados satisfactorios• Es la opción más económica de combustible alternativo que reúne

todos los requisitos EPA

Emisiones:

•El biodiesel posee una evaluación completa de las emisiones y los efectos potenciales sobre la salud•Se le han realizado las más rigurosas pruebassobre las emisiones que produce cuando éste se utiliza como combustible o como aditivo

Emisiones de biodiesel respecto al diesel Emisiones de biodiesel respecto al diesel convencional:convencional:

Tipo de emisión: B 100 (%) B 20 (%)

Hidrocarburos totales sin quemar

-93 -30

Monóxido de carbono

-30 -22

Partículas en suspensión

-30 -22

Sulfatos

-100 -20

Hidrocarburos aromáticos policíclicos (PAH)

-80 -13

Hidrocarburos aromáticos policíclicos nitrogenados(nPAH)

-90 -50

Potencial de destrucción capa.o -50 -10

Óxidos de nitrógeno

+13 +2

Tabla 1.

Emisiones de biodiesel respecto al diesel convecional:

• El potencial de destrucción de la capa de ozono es notablemente menor, sobre todo si se utiliza B100

• Las emisiones de sulfato y óxido de azufre (componentes de la lluvia ácida) son eliminados con el uso de B100

• Reduce el riesgo sobre la salud:se identificaron menores niveles de PAH y nPAH, compuestos de riesgo para la salud

Emisiones de biodiesel respecto al diesel convencional:

Los contaminantes críticos son inferiores:

1. Monóxido de carbono: 50% menos2. Partículas en suspensión:30% menos3. Hidrocarburos totales sin quemar:93% menos;(importante por su influencia en smoog y destrucción capa ozono)4. Óxidos de nitrógeno:emisiones que dependen de motor, pero al no tener azufre, el biodiesel permite la aplicación de procedimientos destinados a su reducción

Factibilidad económica:

• Precio biodiesel Decisión política.Lleva consigo una serie de objetivos de gran importancia como:

•Beneficio ambientales•Desarrollo de nuevos mercados para los productos de producción primaria•Mayor valor agregado a los cultivos•Desarrollo de nuevos circuitos económicos•Ocupación de mano de obra

Precio de ventas de biodiesel puro y B20:

Coste salida de planta 0.50$/It: Biodiesel puro 100% Biodiesel mezcla al 20%

Con impuestos Sin impuestos Con impuestos Sin impuestos

Precio a la salida de planta

0.50 0.5

Impuestos Ing. Brutos

0.015

IVA (21%) 0.10

Impuestos a los combustibles

0.12

Flete 0.06 0.06

Margen estación expendio

0.06 0.06

Precio de venta

0.855 0.62

80% gasoil 0.5 $/lt

0.400 0.400

20% biodiesel de 0.855 $/lt

0.171

20% biodiesel de 0.62 $/lt

0.124

Precio de venta

0.571 0.524

Tabla 2.

Conclusiones de tabla 2:

•Mezcla B20 sin impuesto Precio parecido al gasoil

•B100 supera al actual gasoil en 10 centavos

•Precio del diesel depende del valorde la tonelada de aceite

Otros tipos de combustibles y sus fuentes: ETANOL

• Etanol: biocombustible más utilizado en EEUU (mezcla 10% etanol)

Mayor rendimiento vehículos

• Se añade etanol a la gasolina

Menor contaminación

• Producción etanol:

• Almidón de cultivos azúcar fermentada Etanol

Destilado

Etanol final

• Etanol éter (ETBE) el cual tiene propiedades oxigenadas


Ventajas:

•Aumenta el octanaje•Mejora calidad de emisiones de la gasolina al convertirla en un combustible oxidado•Otorga mayor valor a los cultivos a partir de los cuales se produce•Genera subproductos:Ej. CO2 utilizado para las bebidas carbonatadas


Fuentes:

•Cultivos como: soja maíz, colza, girasol, caña de azúcar, remolacha azucarera...•Bagazo: Combustible•Útil como Forraje Material construcción

UNA INDUSTRIA QUE PRODUCE ALIMENTOS SECONVIERTE TAMBIÉN EN INDUSTRIA PRODUCTORA DE ENERGÍA

Empleo de biodiesel en el mundo:EUROPA:

•1%-3% energía es biogasóleo•Consumo total de energía renovable 6% (distribución desigual) ej: Suecia 25,5% y Luxemburgo 1%•Actualmente el sector del transporte depende en un 98% del petróleo y los derivados de éste E. renovables de 4 a 8% •Programa ALTENER 3 Objetivos. en mercado x3 producción 5% participación en combustible automóvil

Países más destacados en la producción de biodiesel:

•FRANCIA: 1ª planta de biodiesel (1984) 2º productor Biogasóleo,(70% gasóléo 30% biogasóleo)

ALEMANIA: 1er productor de biodiesel Más de 1500 surtidores Leyes de protección ambiental severas

•ITALIA Y BÉLGICA: 3er y 6º productores Biogasóleo,(70% gasóléo 30% biogasóleo)



Países más destacados en la producción de biodiesel:ESPAÑA: Valladolid y Zaragoza Biodiesel para transporte

público (mezcla de éter etílico de girasol y gasoil) Actualmente tiene tres plantas para la fabricación de biodiesel a partir de aceites usados

PLANTAS DE BIODIESEL EN ESPAÑA:

•Alcalá de Henares: 1ª planta de biodiesel con tecnología española Empezó a funcionar en el 2003

•Dos en Cataluña :

Término municipal de TárregaMontmeló

Empleo de biodiesel en el mundo:

PLANTA DE MONTMELÓ

• Ha sido el primer proyecto en España

• Situado en la gasolinera de

petromiralles entre Reus-Andorra en el término de Tárrega

• Fabricación de biocombustibles a partir de aceites vegetales y gasóleo

• Se comercializa con el nombre de BDP 30

• Planta situada en Montmeló

• Produce una 6000 t anuales

EUROPA: Países más destacados en la producción de biodiesel:PLANTAS DE BIODIESEL EN ESPAÑA:

PLANTA DE REUS•Segundo proyecto realizado en España•Situado en Reus (Tarragona)•Fabricación de biocombustibles a partir de aceites vegetales •Produce hasta 50000 t anuales

•Una de las plantas catalanastiene tecnología austriaca y

otra alemana• Objetivo: conseguir 8% del combustible total sea biodiesel (igual que directivas europeas)

PRODUCCIÓN Y CAPACIDAD INSTALADA DE BIODIESEL EN

ALGUNOS PAÍSES DE EUROPA:

PaísCapacidad instalada (tn/año

2000)Producción (tn/año

2000)

Alemania 550.000 415.000

Francia 290.000 286.000

Italia 240.000 160.000

Bélgica 110.000 86.000

Inglaterra 2.000 2.000

Austria 20.000 20.000

Suecia 11.000 6.000

Checoslovaquia

47.000 32.000

Total 1.270.000 1.005.000


NORTEAMÉRICA:

•Se usa la mezcla 80% gasoil, 20% biodiesel de soja

•En tres años se tiene previsto sustituir todo el aditivo oxigenante de las naftas (MTBE) por etanol aumento de la demanda de maíz de 12 millones de t anuales

•Actualmente se están produciendo 130 millones de litros de biodisel

•El biodiesel es utilizado en autobuses, automóviles guvernamentales, marina, flora, flotas pesquera...

•También existen empresas que comercializan biodiesel a partir de soja

SUR AMÉRICA:

•Las empresas más importantes en Brasil

•5 millones de vehículos se mueven con mezcla de etanol y gasolina

•Este etanol se obtiene a partir de fermentación de azúcares de remolacha, songo dulce y otros cereales

•5 millones de vehículos se mueven exclusivamente con alcohol

•Total 10 millones de vehículos “biopropulsados”

•Colombia:Se está estudiando el uso de azúcares provenientes de la caña de azúcar.Se espera que para el año que viene se mezcle en un 10% con el combustible


Fabricación casera de biodiesel:

Objetivo: Preparar combustible diesel a partir de aceite vegetal nuevo

Materiales: Productos:

•Papel de filtro•Termómetro•Varita•Matraz de 500 cm3

•Vasos de precipitados•Probeta•Bunsen

•Aceite nuevo de girasol•Hidróxido sódico•Metanol•Agua destilada


Procedimiento para la preparación de un litro de biodiesel:

1. Se vierte el aceite vegetal en un vaso de precipitado dónde se va a preparar la mezcla

2. La temperatura del aceite debe ser superior a 21ºC3. Se introduce 3.5 g de sosa y 0.2 litros de metanol en un vaso de precipitado4. Se remueve la mezcla hasta que toda la sosa se haya disuelto en el metanol (se produce metóxido sódico)5. Se vierte el metóxido sódico en el aceite vegetal6. Se mezcla de forma vigorosa la mezcla durante 40 mina temperatura cte (50ºC)


Procedimiento para la preparación de un litro de biodiesel:

7. Se deja que la mezcla repose durante 1 semana8. Se separa las 2 capas con un embudo de decantación9. Se deja que la glicerina (capa oscura y espesa) se deposite en el fondo, para ello se deja reposar durante una semana10. Pasado este tiempo, se habrá evaporado el resto de metanol y se obtendrá jabón de glicerina11. Se procede al lavado del biodiesel para eliminar restos de glicerina e impurezas.Se añade agua, se agita y se deja que ésta asiente en el fondo12. Se desagua13. Se mide el pH y se repite el proceso hasta pH 6-714. Se calienta para evaporar los restos de agua


CONCLUSIONES:

Parece sencillo la obtención del éster metílico y la glicerina, no lo es:

•Alta temperatura•Alta presión•Equilibrio difícil de romper

Solución

•NaOH como catalizador•Utilizar exceso de metanol

CONCLUSIÓN FINAL:

•El petróleo y sus derivados se agotarán•La producción de biodiesel va en aumento•Más caro que el gasoil pero con muchos más beneficios

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