Topicos en Sistemas Productivos

Tema : Biocombustibles

Integrantes

• Peña Hidalgo, Esther
• Pariona Chuquiure, Juan
• Povis Rodriguez, Angel
• Vargas Roman, Kevin

Indice

1. Introducción
2. Definición
3. Generaciones
4. Tipos de biocombustibles
5. Ventajas y desventajas de los biocombustibles
6. Combustibles en Perú
7. Bicombustibles en el mundo

1. Introducción

Los biocombustibles existen desde la invención de los automóviles. A principios del siglo XX, Henry Ford consideró usarlos para mover sus famosos Modelos T con etanol e incluso los primeros motores diesel llegaron a funcionar con aceite de cacahuete.

Pero el descubrimiento de inmensos depósitos de petróleo mantuvo la gasolina y el diesel muy baratos durante décadas, lo que relegó a los biocombustibles al olvido. Sin embargo, con la reciente subida de los precios del petróleo, junto a la creciente preocupación sobre el calentamiento global causado por las emisiones de dióxido de carbono, los biocombustibles han vuelto a subir a la palestra.

Pero no todo es tan sencillo, si bien es cierto estos provienen de cultivos destinados a la fabricación de biocombustibles, por tanto, absorben tanto dióxido de carbono como el que emiten los escapes de vehículos que los queman; la conversión de los cultivos en biocombustibles junto con la fabricación de fertilizantes y pesticidas, y todo el proceso de cultivo consume tanta energía (proveniente del carbón y el gas natural) que al ser comparada con la cantidad de energía que se obtiene, no compensan su fabricación.

Se tienen planes futuros, en los que se plantea que estos biocombustibles sean obtenidos a partir de gramíneas y árboles pequeños, ya que estos contienen más celulosa (material resistente que forma las paredes de las células vegetales), si se lograse esto, sería más eficiente (menor energía para su fabricación y menor emisión de dióxido de carbono), también se están desarrollando ya investigaciones para la tercera generación de biocombustibles derivados de cultivos energético especiales como las algas. [1]

2. Definición

Los biocombustibles son combustibles de origen biológico (alcoholes, éteres, ésteres y otros compuestos químicos) obtenido de manera renovable a partir de restos orgánicos o plantas cultivadas, habitualmente provienen del azucar, trigo, maíz o semillas oleaginosas, son además una fuente de energía renovable, ya que proviene esencialmente de la fotosíntesis, proceso por el cual las plantas reducen y fijan el CO2, transformándolo en carbohidratos, como azúcares y almidones.

Existen dos biocombustibles que son los más extendidos en uso y también en producción: el biodiesel y el bioetanol. El primero puede usarse en lugar del diesel convencional, se lo obtiene a partir de aceites vegetales que pueden haberse usado antes o presentarse en estado virgen. Mientras que al bioetanol se consigue a partir del proceso conocido como fermentación alcohólica de azúcares que disponen diferentes plantas tales como la caña de azúcar, los cereales o la remolacha.

El etanol representa cerca del 90% de la producción total de biocombustibles y el biodiesel el resto.

Existen también los biocombustibles de segunda generación producidos a partir de alimentos no comestibles, en tierras forestales y/o en tierras que no se están aprovechando actualmente en la producción agrícola, pero no son todos, es posible extraer la materia prima lignucelulósica de los residuos sólidos municipales; reciclaje de las aguas servidas que ayudaría en la lucha contra la entropía en los ecosistemas locales, no sólo por el reciclaje en sí, sino, por la reducción del consumo de recursos hídricos crecientemente escasos en todo el planeta.[2]

3. Generaciones de los combustibles

Debido al avance de la tecnología, se clasifica por generaciones:

1ra generación:

Se utilizan las partes alimenticias de las plantas con alto contenido en almidón, azúcares y aceites. Proceso mediante fermentación.

2da generación:

Los insumos son residuos agrícolas y forestales compuestos principalmente por celulosa.

3ra generación:

Los insumos son vegetales no alimenticios de crecimiento rápido y con una alta densidad energética almacenada en sus componentes químicos, por lo que se les denomina “cultivos energéticos”.

4ta generación:

Los biocombustibles son producidos a partir de bacterias genéticamente modificadas, las cuales emplean anhídrido carbónico (CO2) o alguna otra fuente de carbono para la obtención de los biocombustibles.

4. Principales Biocombustibles

El Bioetanol
Alcohol producto de la fermentación de azucares, principalmente de la caña de azúcar y remolacha. Los carbohidratos se transforman en azucares simples que al fermentarse se convierten en etanol para ser destilado en su forma final.
El mayor inconveniente es el alto costo de la materia prima y algunos procesos como el de sacarificación (transformar un hidrato de carbono en azúcar, ej.: Maíz). Productores de alcohol como combustible son Brasil, E.E.U.U y Canadá, Brasil mediante caña de azúcar mientras que EEUU y Canadá por Maíz.

El Biodiesel 

Este producido a base de aceites vegetales, como el de soja, colza y otros, también mediante grasas animales. De las semillas oleaginosas se obtiene el aceite y mediante refinamiento y transesterificación se obtiene el biodiesel. 

Posee una energía similar al diésel pero es más limpio y puede utilizarse en cualquier tipo de motor diésel.

El Biogás

Se obtiene mediante excremento de animales, los residuales madereros, destilerías, pulpa y cascara del café. Es rico en metano y puede ser empleado para generar energía eléctrica o mecánica mediante su combustión. 

Bacterias que forman el biogás: 

Hidrolíticas.- Producen ácido acético. 

Acetogenicas.- Producen hidrogeno.

Homoacetogenicas.- Producen compuestos carbonados en ácido acético. 

Metanogénicas.- Producen el gas metano (principal componente del biogás).

5. Ventajas y desventajas de producir biocombustibles

Ventajas de Producir Biocombustibles

• Costo: Una vez que la tecnología esté disponible de manera general, el precio de los biocombustibles será mucho menor que en de la gasolina o el Diésel. 
• Material Disponible: Mientras que el petróleo es un recurso limitado, los biocombustibles pueden ser fabricados de muchos materiales diferentes y renovables. 
• Seguridad: Al reducir la dependencia de combustibles extranjeros, los países podrán proteger su integridad de los ataques de manera más fácil. 
• Estimulación Económica: Como se producen de manera local, las plantas de biocombustibles generan empleos en áreas rurales. 
• Bajas emisiones de Carbono: Cuando son quemados producen significativamente menos carbón que los combustibles fósiles. 

Desventajas de Producir Biocombustibles

• Cantidad de Energía: Los biocombustibles tienen menos cantidad de energía, por lo que se necesita más material para producir la misma energía que la gasolina.
• Contaminación en la Producción: Muchos estudios se han hecho que muestran que si bien no contaminan a la hora de ser quemados, hay fuertes indicaciones que el proceso de crearlo contamina mucho.
• Precio de la Comida: Se dice que la demanda de cultivos para la fabricación del combustible podría afectar los precios de los alimentos.
• Uso de Agua: Se necesitan grandes cantidades de agua para regar los campos para cultivar el producto necesario.

6. Bicombustible en el Peru

En el Perú la única oleaginosa que se cultiva a nivel comercial para la producción de Biodiesel es la palma aceitera, cultivo que se produce en ciertas áreas de la Amazonía peruana.

Son tres instalaciones las que a la fecha están implementadas para la producción de Biodiesel, cuyos operadores son Industrias del Espino S.A., Heaven Petroleum Operador S.A. y Pure Biofuels del Perú S.A.C., respectivamente.

Sin embargo, debido a que no existe producción nacional de materia prima (oleaginosas y aceites) en volumen suficiente para cubrir el volumen obligatorio de Biodiesel establecido en el país (5% en volumen), para mezcla con Diesel, teniéndose como único productor integrado a la empresa Industrias del Espino S.A. (actualmente produce y comercializa Biodiesel), se debe recurrir a la importación de Biodiesel.

Planta de Biodiesel de Palmas del Espino, Uchiza – San Martin

Capacidad: 1000 BPD

Mat. Prima: Aceite de Palma de cultivos propios

Inversión Fabrica: 11 MM US$

7.  Bicombustibles en el mundo

Brasil, Argentina y Colombia son los únicos países latinoamericanos que figuran entre los principales productores de bioetanol y biodiesel del mundo, según datos del último estudio sobre biocombustibles publicado por la Comisión Económica para América Latina y el Caribe (CEPAL).

Brasil es el segundo productor de bioetanol del mundo, con 33,2 por ciento de participación en el mercado, detrás de Estados Unidos, responsable de 54,7 por ciento de la producción mundial, según datos de 2009. Colombia, en tanto, figura en el décimo lugar de países productores, con 0,4 por ciento.

Argentina, por su parte, es el segundo productor mundial de biodiesel, con 13,1 por ciento del mercado, también después de Estados Unidos, que lidera con 14,3 por ciento. Brasil se ubica en quinto lugar, con 9,7 por ciento de participación.

Actualmente en EEUU, la soja es el principal cultivo energético para la producción de biodiésel. Entre 2004 y 2005 el consumo de biodiésel aumentó un 50%. Alrededor de 67 nuevas refinerías se encuentran en construcción con inversiones de los gigantes del agronegocio como ADM y Cargill. Cerca de un 1,5% de la cosecha de soja produce 68 millones de galones de biodiésel, un equivalente a menos del 1% del consumo de gasolina.

Bibliografía

• [1] Biocombustibles. (2015). [Blog] National Geographic. Available at: http://www.nationalgeographic.es/medio-ambiente/calentamiento-global/biofuel-profile [Accessed 26 Nov. 2015].
• [1] Available: http://agroeco.org/wp-content/uploads/2010/10/BIOCOMBUSTIBLES-Altieri-Bravo.pdf. [Accessed: 26- Nov- 2015].
• [2] Agrocombustibles. (2008). Revista Virtual REDESMA, [online] (2), pp.6-8. Available at: http://biblioteca.ribei.org/275/1/redesma04.pdf [Accessed 26 Nov. 2015].
• [3] Biocombustibles, 'Ventajas y Desventajas de los Biocombustibles - Mundo Solar', Mundo Solar, 2011. [Online]. Available: http://www.dforcesolar.com/energia-solar/ventajas-y-desventajas-de-los-biocombustibles. [Accessed: 26- Nov- 2015].
• [4] Available: http://www.argenbio.org/adc/uploads/pdf/biocombustibles.pdf. [Accessed: 26- Nov- 2015].
• [5] Biocombustibles, 'Ventajas y Desventajas de los Biocombustibles - Mundo Solar', Mundo Solar, 2011. [Online]. Available: http://www.dforcesolar.com/energia-solar/ventajas-y-desventajas-de-los-biocombustibles. [Accessed: 26- Nov- 2015].
• [6] Osinerg.gob.pe, 2015. [Online]. Available: http://www.osinerg.gob.pe/newweb/uploads/Publico/Seminario%20ARIAE/Sesion%20VI%20-%20Regulacion%20de%20Biocombustibles/Presentacion%20ARIAE%20USO%20DE%20BIOCOMB%2006OCT2011.ppt. [Accessed: 26- Nov- 2015].
• [7] Cepal.org, 'Brasil, Argentina y Colombia lideran producción de biocombustibles en la región | Comunicado de prensa | Comisión Económica para América Latina y el Caribe', 2015. [Online]. Available: http://www.cepal.org/es/comunicados/brasil-argentina-y-colombia-lideran-produccion-de-biocombustibles-en-la-region. [Accessed: 26- Nov- 2015].
• [7] Available: http://agroeco.org/wp-content/uploads/2010/10/BIOCOMBUSTIBLES-Altieri-Bravo.pdf. [Accessed: 26- Nov- 2015].