jueves, 14 de marzo de 2013

Conclusiones.

Con la información obtenida se elaboro una conclusión grupal en donde se resume los resultados de la investigación.



Históricamente, los combustibles fósiles están disponibles en grandes cantidades fácil de obtener y transportar. Sin embargo existen claros signos en la actualidad que el las fuentes de suministro de combustible fósiles son limitas y se agotan y que su reposición podría tardar del orden de siglos. Tanto las fuentes como los sumideros de combustibles fósiles son limitados. Las fuentes existen en capas profundas de la tierra y los sumideros, por ejemplo, el aire y el agua, que absorbe los productos residuales de estos combustibles fósiles.
Los combustibles que se queman son responsables de grandes problemas medioambientales que son de gran relevancia en la agenda política actualmente. Ejemplos de la acumulación de gases invernadero, acidificación, contaminación del aire, contaminación del agua, daño de las capas superficiales y ozono troposférico. Estas son señales de problemas medioambientales causados por la liberación de contaminantes que normalmente están de forma natural presente en la estructura de los combustibles, como el Sulfuro y el Nitrógeno. Actualmente, la quema del petróleo es responsable de 30% de las emisiones de dióxido de carbono en aire. El gas natural no libera dióxido de carbono debido a su estructura de metano. Las emisiones mas largas son causadas por la combustión del carbón. El carbón puede dar como resultado fuegos en las capas subterráneas de la tierra que son virtualmente imposibles de extinguir. El polvo de carbón puede incluso explotar. Por eso se considera la minería del carbón una profesión muy peligrosa. El petróleo puede acabar en el suelo o en el agua en forma cruda, por ejemplo en periodo de guerras o debido a fugas de petróleo. Esto ha causado grandes desastres naturales en el planeta.
El clima de nuestro planeta está sufriendo importantes alteraciones desde hace varias décadas, principalmente a consecuencia de la emisión de gases que potencian el efecto invernadero (GEI) , originados por el uso extendido de combustibles fósiles como el petróleo, el gas o el carbón, la descomposición de residuos urbanos y ganaderos y, los cambios en el uso de la tierra. Existen ya pruebas irrefutables de este cambio. La temperatura de la atmósfera a nivel superficial ha sufrido un calentamiento progresivo desde el comienzo de la era industrial hasta nuestros días de 0,6º C de media, registrándose un aumento mayor en algunas zonas como los polos o el arco mediterráneo.
El biodiesel se presenta como una alternativa muy interesante  se ha propuesto en lo que se refiere a materia medioambiental y utilización de energías renovables. Con su uso se podrán reducir de manera importante las emisiones de gases de efecto invernadero y de los que producen las lluvias ácidas.
Por otro lado el mayor consumo que conlleva el biodiesel así como la menor potencia que proporciona y el alto coste de los cultivos de materia prima, hacen necesaria la intervención estatal para promocionar los biocombustibles. Ésta, no obstante servirá para revitalizar sectores castigados económicamente como la agricultura, creando puestos de
trabajo y un nuevo tejido industrial para la producción del biodiesel.

Recursos.


Direcciones empleadas  que se utilizaron en el proyecto a continuación:

http://www.slideshare.net/losmalkeridos/recursos-energticos-de-mxico

http://ciudadycultura.wordpress.com/2012/01/24/invertira-santander-en-parques-eolicos-para-generar-energia-electrica-en-nl-slp-y-coahuila/

http://www.enbuenasmanos.com/articulos/muestra.asp?art=2369

http://www.kalipedia.com/ecologia/tema/calor-formacion-calor-combustion.html?x=20070924klpcnafyq_120.Kes&ap=1

http://www.profesorenlinea.cl/fisica/Combustion.htm

http://www.lenntech.es/efecto-invernadero/mecanismo-efecto-invernadero.htm

http://www.lenntech.es/efecto-invernadero/escenarios-causas-ipcc-sres.htm

http://biodiesel.com.ar/6632/produccion-de-biodiesel-y-etanol-en-mexico#more-6632

http://usodelcombustible.blogspot.mx/2007/11/uso-del-combustible.html

http://www.wearcheckiberica.es/documentacion/doctecnica/combustibles.pdf

Biodiesel.

Consideramos que el biodiesel es un buen combustible porque el impulso hacia la producción de biocombustibles crece, promovido por su carácter "ecológico" y su valor alternativo frente a la escasez de petróleo y sus derivados. En tiempos de crisis energética, los biocombustibles ganaron fama. No sólo porque prometen reemplazar una parte de uno de los recursos más costosos del planeta, el petróleo, sino porque además auguran una salida ecológica. Sin embargo, no todo lo que brilla es oro y no necesariamente el consumo de biodiesel implica beneficio ecológico.


No existe el combustible ideal , sino el ideal para una aplicación determinada


Definiciones y especificaciones del Biodiesel


El biodiésel es un biocarburante (nombre genérico de los biocombustibles para automoción) líquido producido a partir de los aceites vegetales y grasas animales, siendo la colza, el girasol y la soja las materias primas más utilizadas para este fin.
Las propiedades del biodiésel son prácticamente las mismas que las del gasóleo de automoción en cuanto a densidad y número de cetano. Además, presenta un punto de inflamación superior. Por todo ello, el biodiésel puede mezclarse con el gasóleo para su uso en motores e incluso sustituirlo totalmente si se adaptan éstos convenientemente.

Tabla 1.Propiedades del biodiésel
En cuanto a la utilización del biodiésel como combustible de automoción, ha de señalarse que las características de los ésteres son más parecidas a las del gasóleo que las del aceite vegetal sin modificar. La viscosidad del éster es dos veces superior a la del gasóleo frente a diez veces ó más de la del aceite crudo; además el índice de cetano de los ésteres es superior, siendo los valores adecuados para su uso como combustible. ASTM ha especificado distintas pruebas que se deben realizar a los combustibles para asegurar su correcto funcionamiento. En la tabla 1, se enumeran las especificaciones establecidas para el biodiésel y el método de ensayo correspondiente.
El biodiésel necesita tener unas especificaciones que enumere las propiedades y garantice la calidad de producto. Además, el biodiésel debe cumplir los requisitos para los combustibles minerales de automoción y que se encuentran recogidas en la norma europea EN-590. Los requerimientos específicos y los métodos de control para la comercialización y distribución de ésteres metílicos de ácidos grasos (Fatty Acid Methyl Ester, FAME) para su utilización en motores diesel con 100% de concentración se encuentran en la norma EN 14214 transcrita a la legislación española en el Real Decreto 61/2006, de 31 de enero, por el que se determinan las especificaciones de gasolinas, gasóleos, fuelóleos y gases licuados del petróleo y se regula el uso de determinados biocarburantes.

Procesos de obtención del Biodiesel.
Materias primas.
Las materias primas más comunes utilizadas en España para la fabricación de biodiésel son los aceites de fritura usados y el aceite de girasol (el contenido medio del girasol en aceite es de 44% por lo que en España será la mejor opción en cuanto a agricultura energética). También se están realizando pruebas con aceite de colza y con Brassica carinata.
Cualquier materia que contenga triglicéridos puede utilizarse para la producción de biodiésel (girasol, colza, soja, aceites de fritura usado, sebo de vaca,...). Por otra parte, en España, la utilización de aceites usados no es todavía significativa. A continuación (tabla 2), se detallan las principales materias primas para la elaboración de biodiésel [Vicente 1998, 2001].

Aceites ConvecionalesAceites Vegetales AlternativosOtras fuentes
GirasolBrassica carinataAceite de semillas modificadas genéticamente
ColzaCynara curdunculusGrasas animales (sebo de vaca y búfalo)
CocoCamelina sativaAceites de micoralgas
SojaCrambe abyssinicaAceite de producciones microbianas
PalmaPogianusAceites de fritura
Tabla 2. Principales materias primas para la producción de biodiésel.

Aceites vegetales alternativos.

Además de los aceites vegetales convencionales, existen otras especies más adaptadas a las condiciones del país donde se desarrollan y mejor posicionadas en el ámbito de los cultivos energéticos. En este sentido, destacan la utilización, como materias primas de la producción de biodiésel, de los aceites de Camelina sativa, Crambe abyssinica yJatropha curcas. Existen otros cultivos que se adaptan mejor a las condiciones de España y que presentan rendimientos de producción mayores. En concreto, se trata de los cultivos de Brassica carinata Cynara cardunculus. La Brassica carinata es una alternativa real al secano y regadío extensivo. La Cynara cardunculus es un cultivo plurianual y permanente, de unos diez años de ocupación del terreno, y orientado fundamentalmente a la producción de biomasa, aunque también pueden aprovecharse sus semillas para la obtención de aceite. Se obtienen de 2.000 a 3.000 kilogramos de semillas, cuyo aceite sirve de materia prima para la fabricación de biodiésel.

Balance energético de la producción de Biodiesel.

El balance energético del biodiésel, considerando la diferencia entre la energía que produce 1kg. de biodiésel y la energía necesaria para la producción del mismo, desde la fase agrícola hasta la fase industrial es positiva al menos en un 30%. Por lo tanto puede ser considerada una actividad sostenible.
Además de las condiciones favorables desde el punto de vista ecológica y energético merece destacarse la posibilidad del empleo inmediato en los motores. El biodiésel quema perfectamente sin requerir ningún tipo de modificación en motores existentes pudiendo alimentarse alternativamente con el combustible diesel o en mezcla de ambos. Esta es la diferencia importantes respecto de otras experiencias de sustitución de combustibles como la del bioetanol, donde es necesario efectuar en los motores modificaciones irreversibles. El empleo de biodiésel aumenta la vida de los motores debido a que posee un poder lubricante mayor, mientras que el consumo de combustible, la autoignición, la potencia y el torque del motor permanecen inalterados.



¿Un combustible ecológico?

Sin embargo, los beneficios ambientales aún no parecen ser tan altos. "Cualquiera puede pensar que consumir biodiesel beneficia al medio ambiente. Esta es una verdad a medias", es la cautelosa respuesta de Miguel Ryndycz, ingeniero químico especialista en Hidrocarburos. Y lo explica: "Digo a medias porque el gran beneficio ecológico del biodiesel está en su producción, bien atrás en la cadena de elaboración: en el crecimiento de la oleaginosa que le da origen, y no en el consumo en el motor". Esto significa, que el mayor beneficio ambiental se produce en aquella parte del proceso donde la planta absorbe dióxido de carbono de la atmósfera para su crecimiento y la formación del aceite que contiene.

"Luego de la transformación del aceite en biodiesel, cuando es quemado en los cilindros del motor Diesel, retorna nuevamente a la atmósfera como dióxido de carbono y vapor de agua. Considerando que el ciclo completo involucra transportes, conversión en biodiesel y otros pasos que requieren gastos energéticos, la recuperación de dióxido de carbono no es tan significativa", concluye Ryndycz.

El cálculo, es sencillo: ¿puede el 5% de componente vegetal que exige la ley para 2010 aportar alguna mejora importante al medio ambiente? La respuesta es no. Como señala el especialista norteamericano David Modersbach (célebre por su viaje en un auto "vegetal" desde California hasta Rosario, Argentina), no hay beneficios en proporciones menores al 50%.

Es claro que siempre es bueno ir incorporando las mejoras a la calidad de vida cuando de ecología se trata. Desde el Protocolo de Kyoto, la mayoría de los países firmantes reconocieron la relación directa entre el dióxido de carbono de la atmósfera y el calentamiento global, Por eso, todos los procesos que reduzcan las emanaciones de este gas tienen un gran valor medioambiental. Y es cierto que el biodiesel puro es biodegradable, no tóxico, libre de azufre y compuestos aromáticos. Por eso entusiasma a los ambientalistas. No obstante, los análisis más detallados indican que las ventajas no son tan obvias: "Los beneficios ambientales asociados a las mejoras en la calidad de los gases de escape de los motores son de segundo orden y casi neutros, siendo los mismos una mejora en la emanación de óxidos de azufre, promotores de lluvia ácida (el biodiesel no tiene azufre), mientras que los óxidos de nitrógeno se ven levemente incrementados", sostiene Ryndycz.
VENTAJAS SOBRE SU USO
  • De características similares al diesel, y producido a partir de aceites vegetales (virgen o reciclado) o grasa animal, el ciclo del biodiesel presenta un "efecto sumidero", es decir que elimina mas dióxido de carbono de la atmósfera del que emite posteriormente en su combustión. Mediante la fotosíntesis de plantas oleaginosas se eliminan 3.1 kg de CO2 por litro de biodiesel generado. Mientras tanto, en su combustión genera 2.3 kg de CO2/litro.

  • El biodiesel fabricado a partir del reciclaje de residuos grasos animales y vegetales como el aceite de cocina usado tiene un beneficio medioambiental doble pues a las ventajas del uso del biodiesel se le añade el hecho de que se evita que sea tirado principalmente en el drenaje un potencial residuo contaminante.

  • El Biodiesel tiene excelentes propiedades lubricantes, muy superiores a las del diesel mineral, las cuales evitan el desgaste del sistema de combustible y el motor, mientras que el consumo de combustible, el encendido, la potencia y el torque de motor permanecen prácticamente inalterados por el uso de biodiesel.

  • Es un combustible 100%biodegradable y totalmente ecológico siendo compatible con la naturaleza ya que está compuesto totalmente por productos vegetales y en caso de accidente o derrame no se produce ninguna contaminación desapareciendo hasta en un 98% en sólo 21 días. No es peligroso de manejar ni de transportar puesto que es tan biodegradable como el azúcar, 10 veces menos tóxico que la sal de mesa y tiene una alta temperatura de inflamación (alrededor de 150 C comparado con los 50 C del diesel) que lo hace realmente seguro de utilizar.

  • Al ser quemado en el motor, el biodiesel de aceites reciclados, reemplaza el humo negro por un vapor blanco y también desaparece el desagradable olor de los tubos de escape, emitiendo a su vez un olor similar a palomitas de maíz o patatas fritas.

  • El biodiesel tiene un efecto detergente en el motor y en varios estudios se ha comprobado que incluso limpia los inyectores. Su efecto detergente lo ha llevado a ser utilizado como disolvente biológico para limpiar los efectos catastróficos de mareas negras como la de Erika en Gran Bretaña.

  • Algunos estudios constatan que la sustitución de diesel por biodiesel evitaría la expulsión de un 90% de Co2. Y es que aunque libera partículas durante su combustión, el balance de emisiones es casi neutro al haber sido el dióxido de carbono absorbido previamente por la materia vegetal. También produce un gran ahorro energético: aporta hasta el triple de energía de la que se necesita para su producción. Además en función de su mezcla, permite reducir otro tipo de emisiones como los óxidos de azufre (50%) y monóxido de carbono (65%).

  • Hoy en día, prácticamente todos los vehículos diesel pueden emplearlo. Eso sí, su mayor poder disolvente y su alto punto de congelación ha obligado a mezclarlo inicialmente con diesel en diferentes proporciones para no dañar conductos y juntas del sistema de alimentación. La denominación cuando se utiliza al 10% es B10 (10 % Biodiesel y 90% diesel) y así sucesivamente. En cambio es de reseñar que, por su mayor lubricidad, alarga la vida del motor. También reduce la sonoridad en marcha.

  • Ya que el biodiesel no contiene azufre, su combustión no produce emisiones de azufre, la cual es una de las partículas más contaminantes y causante de la lluvia ácida.

¿Un combustible sustentable?

Otro flanco débil del biodiesel es la competencia por las tierras. Es decir, que las parcelas que hoy están destinadas al cultivo de cereales u oleaginosas para alimentar a la población se inunden de campos sembrados para abastecer la demanda de biocombustibles. Los especialistas advierten que esto es especialmente peligroso en países pobres, donde se corre el riesgo de que una expansión acelerada de los cultivos para obtener biodiesel atente contra la planificación de un desarrollo sustentable del cultivo de oleaginosas (y está comprobado que las tierras usadas para monocultivos se arruinan).

Producción de Biodiesel en Mèxico.
El Instituto Veracruzano de Bioenergéticos asegura que la entidad busca consolidarse como una potencia en el país con la exploración de la bioenergía, ya que además de la tradicional industria petrolera se pondría a la cabeza dentro del ramo renovable.
PRODUCCIÓN. El Inverbio pretende explotar cultivos como la caña de azúcar, el sorgo dulce, la Jatrofa, la palma de aceite y la yuca, para generar etanol y biodisel.
Javier Bravo y Rafael Robledo | El Universal/La industria bioenergética representa para el estado de Veracruz una amplia posibilidad para reactivar la economía y, de paso, la transformación de la región en el principal productor de etanol y biodisel en el país.
El director del Instituto Veracruzano de Bioenergéticos (Inverbio), Osiel Castro de la Rosa, afirma que el campo del puerto cuenta con la capacidad para producir aproximadamente 120 mil litros de bioetanol, suficiente para cubrir la demanda nacional.
En entrevista para EL UNIVERSAL, Castro de la Rosa asegura que el principal objetivo de Inverbio es desarrollar las hectáreas de tierra suficientes para cubrir esta necesidad: “Nuestra meta para 2012 es la de alcanzar 22 mil hectáreas de tierras que se cultiven con agriculturapor contrato en tierras que estén subutilizadas en este momento y que no tengan competencia con la tierra destinada a la producción alimentaria”.
Se pretende explotar cultivos característicos de la región, tales como la caña de azúcar, el sorgo dulce, la catrofa, la palma de aceite y la yuca, para poder producir etanol y biodisel.
Consolidar la siembra en las 22 mil hectáreas proyectadas representa para Castro de la Rosa “generación de empleos nuevos, dispersión de financiamiento al campo en el orden de los 300 millones de pesos, además de brindar materia prima a esta industria que se ha instalado en el estado”.
El funcionario estatal explica que este proyecto encontró viabilidad gracias a las políticas establecidas por el actual gobierno estatal de reactivación económica a través de la inversión privada.
De hectárea en hectárea
En la celebración del Foro Internacional de Bioenergéticos, celebrado en Perote, Veracruz, Osiel Castro asegura que la posibilidad de reactivar y alcanzar el número de hectáreas necesarias para la producción de biocombustibles, se dará gracias a la “consolidación de los semilleros desarrollados durante 2011”.
“Petroquímica verde”
Una vez que se logre la consolidación de las 22 mil hectáreas, Castro de Rosa asegura que el estado se pondría a tan sólo un paso de la producción meta de 130 millones de litros, 80 de los cuales se destinarían a la empresa Grupo Celanese, interesada en integrarse a la llamada “petroquímica verde”.
Pemex, mercado natural
Según Osiel Castro de la Rosa, en unas semanas Petróleos Mexicanos (Pemex) publicará la licitación para productores de etanol, con la idea de sustituir el éter metil terbutílico por esta sustancia como oxigenante y potenciador de la combustión de la gasolina.
“La propuesta de Pemex para abrir una segunda licitación que daría vida a la industria nacional, requiere de 50 millones de litros de etanol, lo que requiere la explotación de 30 mil hectáreas de campo, espacio con el que el estado cuenta”, asegura Castro de la Rosa.









Comunicación de los resultados


¿ Cuáles son los combustibles más utilizados en México y en el mundo?


Carbón mineral


En la historia ha sido el carbón el combustible fósil principal. pues fue, durante la revolución industrial, el combustible por excelencia; no sólo aquí, sino en todo el mundo. Incluso hoy en día son más abundantes las reservas de carbón que las de petróleo o gas natural. Como, además, es una fuente barata, una cuarta parte (24%) de la energía producida en la actualidad procede del carbón. 
Pero, lamentablemente, es una fuente tan barata como sucia. Al quemar carbón se produce más CO2 que al quemar petróleo o gas, siendo aquél la principal causa del efecto invernadero. La lluvia ácida, además, se produce principalmente debido a los óxidos de azufre y nitrógeno que se vierten a la atmósfera al quemar carbón mineral (véanse las emisiones de CO2 mundiales por habitante). 
A fin de cuentas, en el ciclo de extracción, procesado, transporte, combustión y vertido del carbón, se generan impactos mayores que con ninguna otra fuente. 
El carbón sufrió un fuerte declive hace algunos años. En Europa su uso se va reduciendo cada vez más, y en los últimos años su consumo descendió un 40%. En el mundo, por el contrario, está siendo cada vez más usado. Por ejemplo, el 66% de la energía que se consume en China procede del carbón, y el 56% de la consumida en la India, también. Se prevé que en 25 años el consumo mundial de carbón se va a duplicar. 

Petróleo


El petróleo es el oro negro del siglo XX. He cambiado fronteras e iniciado guerras. Ha enriquecido a algunos países y, al mismo tiempo, ha provocado crisis económicas. 
El 40% de la energía actual procede del petróleo. Aunque también se usa para generar electricidad, (el 10% de la misma), su uso principal está en el transporte y en los vehículos a motor. 
Y es que resulta muy difícil dar con un sustituto a los derivados del petróleo (gasolina, gasoil) en el sector de los vehículos. Y como cada vez hay más vehículos en el mundo, el consumo sigue aumentando. 
Si se mantiene el ritmo actual de producción (80 millones de barriles diarios), las reservas de petróleo confirmadas se agotarán en 44 años. Incluso en el mejor de los casos, con mejores técnicas para explotar las reservas actuales y las que supuestamente se descubran en el futuro, no habría petróleo para más de 100 años.. 
Pero la demanda de petróleo aún sigue creciendo sin parar. Se estima que el consumo de petróleo se mantendrá estable en Europa, pero que en los países en desarrollo (China y la India, sobre todo) crecerá fuertemente. Así que es posible que de aquí a 40-60 años el petróleo esté a punto de agotarse. 

Gas natural


Dentro de los combustibles fósiles, cada vez se usa más el gas natural. Es fácil de transportar y de usar, barato, y más limpio que los demás. A corto plazo va a sustituir, por lo menos en Europa, a la producción energética basada en el carbón. 
Para producir una cantidad de energía dada, el gas natural libera la mitad de CO2 que el carbón, y nada de óxidos de azufre. Con todo, al quemar gas natural también solucionamos el aire y contribuimos al efecto invernadero. Y sus reservas tampoco son muchas (para cosa de 100 años). 



¿ Cómo están distribuidos los depósitos de combustibles fósiles y otros recursos energéticos en nuestro país?
¿ Qué países son los productores principales y cuáles son los consumidores principales?

Los combustibles fósiles consisten en depósitos de organismos fósiles que en una ocasión estuvieron vivos. La materia orgánica se forma durante siglos. Los combustibles fósiles consisten principalmente en uniones de carbón e hidrógeno  Existen tres tipos de combustibles fósiles que pueden usarse para la provisión energética: carbón, petróleo y gas natural.
 Carbón es un combustible fósil que se ha formado durante millones de años por el deposito y caída a la tierra de material vegetal. Cuando estas capas se compactan y se calientan con el tiempo, los depósitos se transforman en carbón. El carbón es muy abundante en comparación con otros combustibles fósiles. Los analistas predicen en ocasiones que a nivel mundial el uso del carbón aumentara cuando haya escasez de petróleo. Los suministros actuales de carbón pueden durar del orden de 200 años o mas. El carbón generalmente se extrae de las minas. Desde mediados del Siglo 20, el uso del carbón se ha doblado. Desde 1996 su aplicación empieza a disminuir. Muchos países dependen del carbón como fuente energética porque no pueden permitirse la utilización de petróleo o gas natural al ser mas costoso. La China e India son los mayores usuarios de carbón como fuente energética. 
El petróleo es un liquido combustible fósil que se forma por los restos de microorganismos marinos depositados en el fondo del mar. Después de millones de años los depósitos acaban en rocas y sedimentos donde el petróleo es atrapado en ciertos espacios. Se extrae mediante plataformas de explotación. El petróleo es el combustible mas usado. El petróleo crudo consiste en muchos compuestos orgánicos diferentes que se transforman en productos en un proceso de refinamiento. Se desarrolla en los coches, jets, carreteras, tejados y muchos otros usos. El petróleo no puede encontrarse de manera constante en cualquier parte de la tierra y consecuentemente es un recurso limitado a ciertas áreas geográficas provocando guerras entre los suministradores de petróleo. Por ejemplo, el caso de la guerra del Golfo en 1991.
El gas natural es un recurso fósil gaseado que es muy versátil, abundante y relativamente limpio si se compara con el carbón o petróleo. Al igual que el petróleo su origen procede de los microorganismos marinos depositados. Es una fuente de energía relativamente poco explotada y nueva. En 1999, se utilizaba mas carbón que gas natural. Sin embargo en la actualidad el gas natural empieza a ganar terreno en países desarrollados. De cualquier manera, la gente teme que al igual que el petróleo también el gas natural desaparecerá. Algunos científicos han previsto que esto ocurrirá a mediados o finales del siglo 21. El gas natural consiste fundamentalmente en metano (CH4). Se comprime en volúmenes pequeños en grandes profundidades en la tierra. Al igual que el petróleo, se extrae mediante perforación. Las reservas de gas natural están mas distribuidas a nivel mundial que el petróleo.



¿ Qué consecuencias en la economía , el ambiente y la sociedad tiene la actual distribución de los recursos energéticos ?


La energía que proviene de la quema de combustibles fósiles se convierte en electricidad y calor en plantas eléctricas. Cuando se queman los fósiles el carbón e hidrogeno reaccionan con el oxigeno produciendo dióxido de carbono (CO2) y agua (H2O). Durante esta reacción se produce calor. La electricidad se genera mediante la transformación de energía mecánica (calor) con energía eléctrica por medio de una turbina o generador. Las plantas eléctricas son muy caras de construir y por lo tanto la inversión inicial es muy grande, pero cuando existen la eficiencia de transformar los combustibles en energía es muy alta. En la mayoría de las ocasiones se crema mayor electricidad que la que se necesita, porque la electricidad no se puede almacenar. La demandas eléctricas varían durante el año y por lo tanto la provisión debe de estimar cual será la carga máxima prevista, que significa la mayor demanda energética durante el año. Si las demandas exceden significativamente la capacidad de la planta eléctrica de generar energía puede provocar apagones temporales.
Históricamente, los combustibles fósiles están disponibles en grandes cantidades fácil de obtener y transportar. Sin embargo existen claros signos en la actualidad que el las fuentes de suministro de combustible fósiles son limitas y se agotan y que su reposición podría tardar del orden de siglos. Tanto las fuentes como los sumideros de combustibles fósiles son limitados. Las fuentes existen en capas profundas de la tierra y los sumideros, por ejemplo, el aire y el agua, que absorbe los productos residuales de estos combustibles fósiles.
Los combustibles que se queman son responsables de grandes problemas medioambientales que son de gran relevancia en la agenda política actualmente. Ejemplos de la acumulación de gases invernadero, acidificación, contaminación del aire, contaminación del agua, daño de las capas superficiales y ozono troposférico. Estas son señales de problemas medioambientales causados por la liberación de contaminantes que normalmente están de forma natural presente en la estructura de los combustibles, como el Sulfuro y el Nitrógeno. Actualmente, la quema del petróleo es responsable de 30% de las emisiones de dióxido de carbono en aire. El gas natural no libera dióxido de carbono debido a su estructura de metano. Las emisiones mas largas son causadas por la combustión del carbón. El carbón puede dar como resultado fuegos en las capas subterráneas de la tierra que son virtualmente imposibles de extinguir. El polvo de carbón puede incluso explotar. Por eso se considera la minería del carbón una profesión muy peligrosa. El petróleo puede acabar en el suelo o en el agua en forma cruda, por ejemplo en periodo de guerras o debido a fugas de petróleo. Esto ha causado grandes desastres naturales en el planeta







miércoles, 13 de marzo de 2013

Combustión.


La composición química de los combustibles esta en relación con la energía que producen.




¿A que se le llama combustión?

El oxígeno tiene la capacidad de combinarse con diversos elementos para producir óxidos. Por ende, oxidación es la combinación del oxígeno con otra sustancia. Existen oxidaciones que son sumamente lentas, como por ejemplo la del hierro. Cuando la oxidación es rápida se llama combustión

¿ Qué es el calor de combustión?

es el calor desprendido en el proceso de combustión de un mol de sustancia. En toda reacción de combustion se necesita O2 y se obtienen CO2 y H2O.

¿ Cómo se mide el calor de la combustión?

Se utiliza un aparato llamado calorímetro, su funcionamiento es muy fácil, se trata de una especie de recipiente aislado donde depositas la sustancia, esta se combustión (con un chispazo inicia la combustión) y mide el calor de la siguiente manera: el calorímetro mide el aumento de temperatura, además de tener calibrado su propio calor específico.  Q = m · ce · (Tf - Ti)

¿De qué manera se puede explicar las diferencias , si es que hay , de los calores de combustión del metano y octano ?

Lo primero que tendríamos que contemplar son las reacciones ajustadas de la combustión del metano y del octano:
  • Combustión del metano -----------------> CH4 + 2 O2 ----------> CO2 + 2 H2O

  • Combustión del octano ------------------->2 C8H18 + 25 O2 -------------> 16 CO2 + 18 H2O

Si nos ceñimos sólo a la emisión de CO2, observamos que en la combustión de ambos:

Se emite 1 mol de CO2 por 1 mol de metano.
Se emiten 8 moles de CO2 por cada mol de octano.

Queda claro que, en principio, el octano genera mucho más CO2. ¿Pero qué pasa con la energía calorífica emitida?

La combustión de 1 mol de metano genera 802 KJ
La combustión de 1 mol de octano genera 5526 KJ --------> estos datos se calculan por la ley de Hess------( buscar en Google: calor de combustión del metano y del octano ).

Podemos comparar, para ambos hidrocarburos, el calor emitido en la combustión de 1 mol y el nº de moles de CO2 emitidos:

METANO : Por cada mol de metano se generan 802 KJ y se emite 1 mol de CO2
OCTANO : Por cada mol de octano se generan 5526 KJ y se emite 8 moles de CO2, es decir:
OCTANO : Se generan 691 KJ por cada 1 mol de CO2 emitido.

Entonces es el octano ya que es un hidrocarburo más complejo.

Como alternativa a la gasolina , se ha experimentado en algunos vehículos con otros combustibles, entre ellos gas butano y etanol.
Escribe la reacción de combustión de ambas sustancias y determina , si se queman masas iguales de butano y etanol , ¿ Cuál de ellos se puede considerar mejor combustible?



  • etanol.
C2H5OH + 3O2 ==== 2CO2 + 3H2O


  • butano.

2C4H10(g) + 13O2(g) ---------------> 8CO2(g) + 10H2O(g)


Recordemos primero que el butanol es un hidrocarburo consistente en una cadena de cuatro átomos de carbono con una radial OH y el resto de las valencias cubiertas con átomos de hidrógeno..
No existen fuentes en la Naturaleza que produzcan butanol puro, pero éste se puede sintetizar a partir de otros compuestos.
El butanol tiene varias ventajas frente al etanol, ya que libera más energía por unidad de masa y se puede añadir en mayor proporción a la gasolina. Además es menos corrosivo y se puede enviar a través de las conducciones existentes. Si se consigue producir butanol de forma económica se podría añadir a los combustibles actuales. 


Combustibles Alternativos.


 La gasolina y el diésel son todavía los combustibles reyes de la cadena de suministro pero los combustibles alternativos están balanceando la escala más hacia lo verde.

Una creciente cantidad de personas cree que los combustibles alternativos jugarán un rol más amplio en los coches y camiones del futuro. De acuerdo con Larry West, tal interés ha sido impulsado por tres importantes consideraciones:
Los combustibles alternativos tienen, generalmente, menos emisiones que contribuyan al smog, la contaminación del aire y el calentamiento global.
La mayoría de los combustibles alternativos no provienen de fuentes fósiles finitas y son sostenibles.
Los combustibles alternativos pueden ayudar a las naciones a convertirse en energéticamente independientes.



¿Qué son los combustibles alternativos?

Los combustibles alternativos son carburantes pensados para sustituir a los combustibles fósiles o derivados del petróleo. Petróleo que es cada vez más escaso y, por tanto, también más cara su obtención, a la vez que muy contaminante.
Los combustibles alternativos deben ser más económicos y ecológicos que los tradicionales. Y, aunque aún no han alcanzado la potencia de los combustibles tradicionales, es una tecnología todavía en desarrollo y podrían alcanzar en un futuro cercano una mayor eficiencia e incluso superar a la de los derivados del petróleo.

Diferentes combustibles alternativos

Los siguientes son diversas clases de combustibles alternativos, tanto biológicos como de otro tipo:
Etanol. Una alternativa basada en alcohol al fermentar y destilar cosechas, como las de maíz, cebada o trigo. Puede ser mezclado con gasolina para incrementar los niveles de octano y mejorar la calidad de las emisiones. Positivo: Los materiales son renovables. Negativo: Los subsidios al etanol tienen un impacto negativo en los precios de los alimentos y su disponibilidad.
Combustibles  P Serie. Los combustibles P Serie son una mezcla de etanol, líquidos del gas natural y metiltetrahidrofurano, un solvente derivado de biomasa. Los combustibles P Serie son combustibles alternativos claros y de alto octanaje que puede ser usado en vehículos flexibles.Positivo: Los combustibles P Serie pueden ser usados solos o mezclados con gasolina en cualquier proporción al adicionarlo simplemente en el tanque. Negativo: Los fabricantes no están produciendo vehículos.
Metanol. El metanol, también conocido como alcohol de madera, puede ser usado como combustible alternativo en vehículos flexibles en ese sentido, que están diseñados para usar M85, una mezcla  de 85% de metanol y 15% de gasolina, pero los fabricantes no están produciendo más vehículos  para ser movidos con metanol. Positivo: El metanol podría convertirse en un importante combustible alternativo en el futuro como  fuente del hidrógeno que necesitan los vehículos de celdas de combustible. Negativo: Los fabricantes no están produciendo más  vehículos que utilicen metanol.
    Gas natural. El gas natural es un combustible que quema limpio y está disponible ampliamente en muchas partes del mundo a través de instalaciones  que suministran gas natural a las casas y las empresas. Positivo: Camiones y coches con motores diseñados especialmente producen menos contaminación perjudicial que la gasolina o el diesel.Negativo: La producción de gas natural crea metano,  un gas de invernadero que es 21 veces peor que el CO2 para el calentamiento global.

    HidrógenoEl hidrógeno puede ser mezclado con gas natural para crear un combustible alternativo para vehículos que usen ciertos tipos de motores de combustión interna.  El hidrógeno también se usa en vehículos de celdas de combustible que se mueven con electricidad  producido por la reacción electroquímica cuando el hidrógeno y el oxígeno se combinan en la celda. Positivo: No emisiones dañinas. Negativo: Coste.

    Propano. El propano – también conocido como gas licuado de petróleo  – es un subproducto del procesamiento natural del gas natural y la refinación de petróleo. Ampliamente utilizado para cocinar y calentar, el propano es también un combustible alternativo popular para vehículos.Positivo: El propano  produce menos emisiones que la gasolina y también existe una gran red de transporte, almacenamiento y distribución para este producto. Negativo: La producción de gas natural crea metano,  un gas de invernadero que es 21 veces peor que el CO2 para el calentamiento global.

    Biodiesel. El biodiesel es un combustible alternativo basado en grasas vegetales o animales, aún aquellas recicladas de restaurantes que las han usado para cocinar. Los motores de vehículos pueden ser convertidos a quema de biodiesel en su forma más pura, y este también puede ser mezclado con diesel y usado en motores no modificados. Positivo: El biodiesel es seguro, biodegradable, reduce los contaminantes del aire asociados a las emisiones de vehículos, tales como micropartículas, monóxido de carbono e hidrocarburos. Negativo:limitadas infraestructuras de producción y distribución.