Posts Tagged ‘efecto invernadero’

J450: Ventajas de la biomasa

marzo 9, 2012 in Almacenamiento, Biomasa, Biomass, Cambio climático, Centrales Eléctricas, Energía Renovable, Energy Renewable, Residuos Sólidos, Sostenibilidad ambiental, Storage, Universidad Nacional de Ingeniería UNI
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Aunque la energía de la biomasa se ha aprovechado desde que el hombre descubrió el fuego, la consideración actual de la biomasa como una fuente de energía limpia se hace bajo nuevos criterios y enfoques.

  • El balance de CO2 emitido por la combustión de la biomasa es neutro. La combustión de biomasa, si se realiza en las condiciones adecuadas, produce agua y CO2, pero la cantidad emitida de CO2 (principal responsable del efecto invernadero) fue captada por las plantas durante su crecimiento. Es decir, el CO2 de la biomasa viva forma parte de un ciclo de circulación continuo entre la atmósfera y la vegetación, sin que suponga incremento de ese gas en la atmósfera con tal que la vegetación se renueve a la misma velocidad que se degrada.
  • La biomasa no emite contaminantes sulfurados o nitrogenados, ni apenas partículas sólidas.
  • Una parte de la biomasa para fines energéticos procede de materiales residuales que es necesario eliminar. El aprovechamiento energético supone convertir un residuo en un recurso o lo que es lo mismo, reciclar.
  • Los cultivos excedentarios serán sustituidos por los cultivos energéticos en el mercado de alimentos y esto puede llegar a ofrecer una nueva oportunidad al sector agrícola.
  • La producción de la biomasa es totalmente descentralizada, ya que el recurso utilizado por esta energía está disperso por el territorio, que puede generar un gran cambio social y económico en el mundo rural.
  • La utilización de la biomasa como energía también disminuye la dependencia externa para el abastecimiento de combustibles.
  • La biomasa también es un importante campo de innovación tecnológica. Las respuestas tecnológicas que se están realizando están dirigidas a mejorar por completo el rendimiento energético de la biomasa, minimizar
    los efectos ambientales de los residuos aprovechados, incrementar la competitividad comercial de los productos y posibilitar nuevas aplicaciones de los biocombustibles.

J426: Biocombustibles convencionales (1era generación, 1G)

febrero 24, 2012 in Biocombustible, Cambio climático, Energía Renovable, Energy Renewable, Generación Distribuida, Medio Ambiente, Power Plant, Sostenibilidad ambiental, Universidad Nacional de Ingeniería UNI
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El bioetanol procedente de la fermentación convencional y de la destilación del azúcar y del almidón está siendo el componente biogénico más importante de la biogasolina. En la UE sus principales materia primas son la remolacha azucarera, el trigo, la cebada y el maíz. Los subproductos producidos se usan generalmente como alimentación animal. El bioetanol se produce de manera más barata en Brasil a partir de la caña de azúcar y generalmente con un mejor balance en lo referente a gas de efecto invernadero (Green- House Gas, GHG). En los EE.UU. es el maíz la materia prima del bioetanol con un peor balance GHG.

Las mezclas (blends) superiores a un 10% o quizás a un 15% con los hidrocarburos de la petrogasolina requieren pequeñas modificaciones en los motores y derogación de los límites de emisión de hidrocarburos. Los ‘blends’ suministran el mismo rendimiento por km para un mismo poder calorífico que la gasolina pura, pero el etanol tiene una menor densidad energética. Los combustibles ricos en etanol (85% o más de etanol) precisan motores adaptados, pero en contrapartida son capaces de dar un mayor rendimiento al motor.

Como bioaditivo antidetonante oxigenado procedente de la reacción del bioetanol con el isobutileno se utiliza del bio-ETBE (etil-terbutil éter) que en la actualidad se añade hasta un 7% v/v a la gasolina para elevar su índice de octano, y es aceptado por los fabricantes de automóviles, ya que no presenta los problemas del bioetanol (Sala Lizarrága and López González 2002).

El biodiesel que cumple especificaciones es el FAME (Éster metílico de ácidos grasos) y puede ser utilizado en los motores Diesel existentes con casí ninguna modificación. Otra aplicación es su uso en la calefacción doméstica. En Europa proceden fundamentalmente de la semilla de colza, su aceite al reaccionar con el metanol produce biodiesel (rapeseed methyl ester, RME) y glicerina como subproducto, la cual está encontrando temporalmente problemas de mercado. Otro subproducto, la melaza, se usa para alimentación animal. Debido a que la producción de colza en la UE no podrá aumentar al mismo ritmo que la demanda, se importan otras semillas oleaginosas, particularmente el aceite de palma, más barato que el de soja o coco.

Es posible reorientar el bioetanol hacia la producción de biodiesel reemplazando al metanol en el proceso de esterificación del aceite para producir REE (rapeseed ethylester) dando lugar a otro tipo de biodiesel, los FAEEs (Esteres etílicos de ácidos grasos). Una cuestión ha quedado clara, que el uso directo de aceites vegetales no es aprobado por los fabricantes de automóviles porque dejan depósitos tanto en el motor como en el sistema de inyección perjudicando su funcionamiento.

Sin embargo, las propiedades termofísicas (densidad, viscosidad, rango de solidificación, capacidad calorífica,…) de los FAMEs difieren de las del petrodiesel. Los datos existentes en la literatura son escasos y en general carecen de información acerca de la incertidumbre o composición química exacta del biodiesel, y por lo tanto carecen de trazabilidad metrológica.

La Comisión Europea de Normalización, CEN, a través de su comité técnico CEN/TC 19 establece los standards para el mercado europeo de los combustibles, habiendo desarrollado una especificación para el biodiesel de automoción que fue promulgada en 2003 como la CEN Standard (Norma) EN 14214. Esta norma especifica que los FAME pueden ser usados como propio combustible o como componente en un combustible diesel derivado del petróleo. La EN 590, especificación europea para el combustible diesel, permite en la actualidad un 5% v/v de FAME cumpliendo la normativa de calidad de la EN 14214. Actualmente el citado comité trabaja a petición de la Unión Europea en la revisión de la EN 590 para elevar la concentración de los FAME hasta un 10% v/v, aunque como paso intermedio la revisión de la EN 590 permitirá un 7% de los FAME.

Neste Oil Company ha introducido el “neXT”- diesel, que procede del tratamiento del aceite vegetal con hidrógeno, produciendo un biodiesel puramente hidrocarbonado, a este tipo de combustible se denomina HDO (hydrogenated vegetable oils). El proceso de hidrogenación es más caro que el convencional descrito de  transesterificación, pero tiene la ventaja de que puede aplicarse a cualquier aceite vegetal o grasa animal.

En cuanto a los biocombustibles gaseosos hay que citar la utilización de biogas comprimido. Se produce por digestión anaeróbica del estiércol húmedo (‘slurry’) o de los residuos orgánicos urbanos o de la industria alimentaria generando metano, que, purificado, puede sustituir al gas natural y puede ser comprimido como combustible de automoción. Su inyección en la red de gasoductos permite su distribución para ser usado en plantas de cogeneración (CHP, ‘combined heat and power plant’) independientemente del lugar de su generación. En cuanto a las emisiones GHG, el biogas presenta como valor añadido la descarga de metano procedente del almacenamiento de estiércol.

Aparte de mostrar el biogas diferencias en su composición con el gas natural, la exigencia de un acondicionamiento adicional de uso del biogas supone, bien su mezcla con propano para aumentar su poder calorífico, bien con aire para por el contrario disminuir su poder calorífico. Esto exige el estudio termofísico de las mezclas gaseosas de metano con propano, aire, u otros hidrocarburos ligeros, fundamentalmente a través de la medidas PVT que permitan aplicar las ecuaciones térmicas de estado AGA8 o SGERG a estos sistemas gaseosos. Los resultados permitirán adaptar las características de los caudalímetros a la medida de los flujos de estos biocombustibles para permitir un más correcto ‘blending’, tarificación y determinación de su poder calorífico volumétrico.