Tecnologías Alternativas Para La Producción De Energia apartir de Biomasa

- Gasificación: Conversión de la biomasa en combustible gaseosos para producir calor y electricidad a partir de la utilización de motores gaseosos generadores.

- Combustión: La combustión de la biomasa produce calor y electricidad empleando generadores de turbinas de vapor.

- Pirólisis: Descomposición termal de la biomasa sometiéndola a altas temperaturas en ausencia de aire y oxígeno.

- Cogeneración: Es la combustión de la biomasa como sustituto parcial del carbón.
- Fermentación alcohólica: Producción de combustible alcohólico a partir de la transformación del almidón en azúcar y de la fermentación de azúcar a alcohol.

- Gasificación – Síntesis de Combustible: Empleo de la gasificación y del proceso de refinado de los combustibles para la producción de metanol.

- Transesterificación: Implica la combinación de aceites orgánicos y alcohol para formar ésteres lipídicos como el etil o metil éster. Se denomina biodiesel al combustible final.

- Digestión anaeróbica: Producción de gas metano por medios biológicos en condiciones anaerobias.

- Microturbinas: Producción de electricidad a partir de la biomasamediante el uso de turbinas más pequeñas.

Obtencion, Produccion y Ventajas

Los biocombustibles son productos obtenidos a partir del girasol, caña de azúcar o remolacha. El proceso de obtención de biodiesel a partir de aceites vegetales, grasas animales y aceites de fritura usados, para su uso como combustible Diesel, se ha llevado a cabo en los Laboratorios de Desarrollo de Procesos Químicos y Bioquímicos

El proceso comprende la transesterificación del aceite o grasa con alcoholes ligeros, utilizándose un catalizador adecuado, para generar ésteres de ácidos grasos (biodiesel). El alcohol que generalmente se utiliza es metanol, aunque se pueden utilizar otros alcoholes ligeros, como etanol, propanol o butanol. Como coproducto se obtiene glicerina, que se puede utilizar en otros procesos de interés industrial, suponiendo un factor positivo desde el punto de vista económico. Para la producción de 1.005 kilos de biodiesel, son necesarios 110 kilos de metanol, 15 de catalizador y mil de aceite, además de 4,29 metros cúbicos de agua. Este procedimiento permite además la obtención de cien kilos de glicerina como subproducto. Estos datos indican que el balance energético de este procedimiento es positivo.

Materias primas:

Las materias primas que se pueden emplear en la obtención de biodiesel son muy variadas y pueden clasificarse en:

Aceites vegetales:

*Aceites de semillas oleaginosas: girasol, colza, soja y coco.

*Aceites de frutos oleaginosos: palma.

* Aceites de semillas oleaginosas alternativas: Brassica carinata, Camelina sativa, Pogianus

*Aceites de semillas oleaginosas modificadas genéticamente: Aceite de girasol de alto oleico.

*Aceites vegetales de final de campaña: Aceite de oliva de alta acidez.

*Aceites de fritura usados.

*Grasas animales: sebo de distintas calidades

Sectores implicados:

Los sectores implicados en el proceso de obtención de biodiesel se detallan a continuación:

*Agrícola: Siembra y recogida del grano.

*Industrias aceiteras: Producción de aceite.

*Industria química: Transesterificación.

*Compañías petroleras: Mezcla con gasóleo y distribución del biodiesel.

*Cooperativas Agrícolas: Uso de biodiesel en tractores y maquinaria agrícola.

*Administraciones locales y autonómicas: Flotas de autobuses, taxis, calefacciones etc.

*Áreas ambientalmente protegidas: Utilización de biodiesel en los medios de transporte de parques Nacionales, lagos etc.

VENTAJAS:

*Disminuir de forma notable las principales emisiones de los vehículos, como son el mónoxido de carbono y los hidrocarburos volátiles, en el caso de los motores de gasolina, y las partículas, en el de los motores diesel.

*La producción de biocarburantes supone una alternativa de uso del suelo que evita los fenómenos de erosión y desertificación a los que pueden quedar expuestas aquellas tierras agrícolas que, por razones de mercado, están siendo abandonadas por los agricultores.

*Supone un ahorro de entre un 25% a un 80% de las emisiones de CO2 producidas por los combustibles derivados del petróleo, constituyendo así un elemento importante para disminuir los gases invernadero producidos por el transporte.

El consumo mundial de biocarburantes se cifra en torno a 17 millones de toneladas anuales, correspondiendo la práctica totalidad de la producción y consumo al bioetanol. Brasil, con alrededor de 90 millones de toneladas anuales y Estados Unidos, con una producción estimada para este año de casi 50 millones de toneladas, son los países mas importantes en la producción y uso de biocarburantes. En Brasil el bioetanol se obtiene de la caña de azúcar y su utilización se realiza principalmente en mezclas al 20% con la gasolina. En Estados Unidos el bioetanol se produce a partir del maíz y se emplea en mezclas con gasolina, generalmente al 10%. En la actualidad, este último país ha sustituido casi el 2% de su gasolina por bioetanol.

El biodiesel, utilizado como combustible líquido, presenta ventajas energéticas, medioambientales y económicas:

*Desarrollo sostenible tanto en agricultura como en energía.

*Menor impacto ambiental:

*Reducción de las emisiones contaminantes: SO2, partículas, humos visibles, hidrocarburos y compuestos Aromáticos.

*Mejor calidad del aire.

*Efectos positivos para la salud, ya que reduce compuestos cancerígenos como PAH y PADH.

Reduce el calentamiento global:

*Reduce el CO2 en el ambiente cumpliendo el protocolo de Kyoto.

*Balance energético positivo (3,24:1).

*80% del ciclo de vida decrece en CO2.

*Producto biodegradable: Se degrada el 85% en 28 días.

Desarrollo local y regional:

*Cohesión económica y social.

*Creación de puestos de trabajo.

Industrial:

*Puede sustituir a los gasóleos convencionales en motores, quemadores y turbinas.

*Se puede utilizar en flotas de autobuses, taxis y maquinaria agrícola.

*Favorece el mercado doméstico.

Reducción de la importación de combustibles:

*Seguridad energética, cumpliendo las Actas de la Unión Europea. EPACT (1992). ECRA (1998).

BIOCOMBUSTIBLES

Son combustibles de origen biológico que permiten cuidar el medioambiente y se obtiene de manera renovable a partir de restos orgánicos. Estos restos orgánicos proceden habitualmente del azucar, trigo, maiz o semillas oleaginosas.

Todos ellos reducen el volumen total de CO2 que se emite en la atmósfera, ya que lo absorben a medida que crecen y emiten prácticamente la misma cantidad que los combustibles convencionales cuando se queman, por lo que se produce un proceso de ciclo cerrado.

Los biocombustibles son a menudo mezclados con otros combustibles en pequeñas proporciones, 5 o 10%, proporcionando una reducción útil pero limitada de gases de efecto invernadero. En Europa y Estados Unidos, se ha implantado una legislación que exige a los proveedores mezclar biocombustibles hasta unos niveles determinados. Esta legislación ha sido copiada luego por muchos otros paises que creen que estos combustibles ayudarán al mejoramiento del planeta a través de la reducción de gases que producen el denominado ‘Efecto Invernadero’.

Los biocombustibles líquidos, se denominan también biocarburantes, son productos que se están usando como sustitutivos de la gasolina y del gasóleo de vehículos y que son obtenidos a partir de materias primas de origen agrícola. Existen dos tipos de biocarburantes.

Bioetanol (o bioalcohol), Alcohol producido por fermentación de productos azucarados (remolacha y la caña de azúcar). También puede obtenerse de los granos de cereales (trigo, la cebada y el maíz), previa hidrólisis o transformación en azúcares fermentables del almidón contenido en ellos. Pueden utilizarse en su obtención otras materias primas menos conocidas como el sorgo dulce y la pataca.

El bioetanol se utiliza en vehículos como sustitutivo de la gasolina, bien como único combustible o en mezclas que, por razones de miscibilidad entre ambos productos, no deben sobrepasar el 5-10% en volumen de etanol en climas fríos y templados, pudiendo llegar a un 20% en zonas más cálidas. El empleo del etanol como único combustible debe realizarse en motores específicamente diseñados para el biocombustible. Sin embargo, el uso de mezclas no requiere cambios significativos en los vehículos, si bien, en estos casos el alcohol debe ser deshidratado a fin de eliminar los efectos indeseables sobre la mezcla producidos por el agua.

Un biocarburante derivado del bioetanol es el ETBE (etil ter-butil eter) que se obtiene por síntesis del bioetanol con el isobutileno, subproducto de la destilación del petróleo. El ETBE posee las ventajas de ser menos volátil y más miscible con la gasolina que el propio etanol y, como el etanol, se aditiva a la gasolina en proporciones del 10-15%. La adición de ETBE o etanol sirve para aumentar el índice de octano de la gasolina, evitando la adición de sales de plomo.También se utilizan ambos productos como sustitutivos del MTBE (metil ter-butil eter) de origen fósil, que en la actualidad se está empleando como aditivo de la gasolina sin plomo.

Biodiesel, también denominado biogasóleo o diester, constituye un grupo de biocarburantes que se obtienen a partir de aceites vegetales como soja , colza y girasol ( dos principales cultivos de oleaginosas en la Unión Europea). Los biodiesel son metilesteres de los aceites vegetales obtenidos por reacción de los mismos con metanol, mediante reacción de transesterificación, que produce glicerina como producto secundario. Los metilesteres de los aceites vegetales poseen muchas características físicas y físico-químicas muy parecidas al gasóleo con el que pueden mezclarse en cualquier proporción y utilizarse en los vehículos diesel convencionales sin necesidad de introducir modificaciones en el diseño básico del motor. Sin embargo, cuando se emplean mezclas de biodiesel en proporciones superiores al 5% es preciso reemplazar los conductos de goma del circuito del combustible por otros de materiales como el vitón, debido a que el biodiesel ataca a los primeros. A diferencia del etanol, las mezclas con biodiesel no modifican muy significativamente gran parte de las propiedades físicas y fisicoquímicas del gasóleo, tales como su poder calorífico o el índice de cetano.