Biomasa (Biodiesel) (página 2)

Enviado por Kevin Rios

Partes: 1, 2

Establecer una proporción general del
catalizador (hidróxido de sodio) que
reaccionará en la solución.

Obtener mediante el método de
experimentación la temperatura idónea para
tratar el aceite usado; es decir eliminar en su totalidad el
agua del aceite reciclado.

Lograr la simetría apta en la relación
catalizador-metanol-aceite.

Implantar un resultado usual de las sustancias
obtenidas (Glicerina, Biodiesel).

Comprobar la eficacia del nuevo combustible
(biodiesel).

MARCO
TEÓRICO

¿Qué son las energías
renovables?

Bajo la denominación de energías
renovables, alternativas o blandas, se engloban una serie de
fuentes energéticas que a veces no son nuevas, como la
leña o las centrales hidroeléctricas, ni renovables
en sentido estricto (geotermia), y que no siempre se utilizan de
forma blanda o descentralizada, y su impacto ambiental puede
llegar a ser importante, como los embalses para usos
hidroeléctricos o los monocultivos de biocombustibles.
Actualmente suministran un 20% del consumo mundial (las
estadísticas no suelen reflejar su peso real), siendo su
potencial enorme, aunque dificultades de todo orden han retrasado
su desarrollo en el pasado.

Con la excepción de la geotermia, la totalidad de
las energías renovables derivan directa o indirectamente
de la energía solar. Directamente en el caso de la luz y
el calor producidos por la radiación solar, e
indirectamente en el caso de las energías eólica,
hidráulica, mareas, olas y biomasa, entre otras. Las
energías renovables, a lo largo de la historia y hasta
bien entrado el siglo XIX, han cubierto la práctica
totalidad de las necesidades energéticas del
hombre.

Sólo en los últimos cien años han
sido superadas, primero por el empleo del carbón, y a
partir de 1950 por el petróleo y en menor medida por el
gas natural. La energía nuclear, con 441 centrales
nucleares en 2003, con una potencia instalada de 360 GW, cubre
una parte insignificante del consumo mundial, y a pesar de
algunas previsiones optimistas, su papel será siempre
marginal.

Biomasa

La utilización de la biomasa es tan antigua como
el descubrimiento y el empleo del fuego para calentarse y
preparar alimentos, utilizando la leña. Aún hoy, la
biomasa es la principal fuente de energía para usos
domésticos empleada por más de 2.000 millones de
personas en el Tercer Mundo.

Los empleos actuales son la combustión directa de
la leña y los residuos agrícolas y la
producción de alcohol como combustible para los
automóviles en Brasil. Los recursos potenciales son
ingentes, superando los 120.000 millones de toneladas anuales,
recursos que en sus dos terceras partes corresponden a la
producción de los bosques. ¿Es la biomasa una
energía alternativa? A lo largo y ancho del planeta el
consumo de leña está ocasionando una
deforestación galopante. En el caso del Brasil se ha
criticado el empleo de gran cantidad de tierras fértiles
para producir alcohol que sustituya a la gasolina en los
automóviles, cuando la mitad de la población de
aquel país está su producción de
biocombustibles, dadas sus repercusiones sobre la diversidad
biológica, los suelos y el ciclo hidrológico. A
más largo plazo, el hidrógeno es una
solución más sostenible que el etanol y el
metanol.

La formación de biomasa a partir de la
energía solar se lleva a cabo por el proceso denominado
fotosíntesis vegetal que a su vez es desencadenante de la
cadena biológica. Mediante la fotosíntesis las
plantas que contienen clorofila, transforman el dióxido de
carbono y el agua de productos minerales sin valor
energético, en materiales orgánicos con alto
contenido energético y a su vez sirven de alimento a otros
seres vivos. La biomasa mediante estos procesos almacena a corto
plazo la energía solar en forma de carbono. La
energía almacenada en el proceso fotosintético
puede ser posteriormente transformada en energía
térmica, eléctrica o carburantes de origen vegetal,
liberando de nuevo el dióxido de carbono
almacenado.

El biodiesel es un biocombustible
sintético líquido que se obtiene a partir de
lípidos
naturales como aceites vegetales o
grasas animales,
nuevos o usados, mediante procesos industriales de esterificación
y transesterificación,
y que se aplica en la preparación de sustitutos totales o
parciales del petrodiesel o
gasóleo
obtenido del petróleo.

El biodiesel puede mezclarse con gasóleo
procedente del refino de
petróleo en diferentes cantidades. Se utilizan notaciones
abreviadas según el
porcentaje por volumen de biodiesel en la mezcla: B100 en
caso de utilizar sólo biodiesel, u otras notaciones como
B5, B15, B30 o B50, donde la numeración indica el
porcentaje por volumen de biodiesel en la mezcla.

El aceite vegetal, cuyas propiedades para la
impulsión de motores se conocen desde la invención
del motor diesel
gracias a los trabajos de Rudolf Diesel,
ya se destinaba a la combustión en motores de ciclo
diesel convencionales o adaptados. A principios del siglo XXI, en el
contexto de búsqueda de nuevas
fuentes de energía y la creciente preocupación
por el
calentamiento global del planeta, se impulsó su
desarrollo para su utilización en automóviles
como combustible alternativo a los derivados del
petróleo.

El biodiesel descompone el caucho natural,
por lo que es necesario sustituir éste por elastómeros
sintéticos en caso de utilizar mezclas de combustible con
alto contenido de biodiesel.

Se ha propuesto en los últimos tiempos
denominarlo agro diesel ya que el prefijo
«bio-» a menudo es asociado erróneamente con
algo ecológico y respetuoso con el medio ambiente. Sin
embargo, algunas marcas de productos del petróleo ya
denominan agro diesel al gasóleo agrícola
o gasóleo B, empleado en maquinaria
agrícola.

METODOLOGÍA

Para la elaboración del presente experimento he
considerado utilizar los siguientes métodos que me sirva
de guía para la recopilación y procesamiento de la
información.

CIENTIFICO.- Este método constituye la
explicación acerca de la realidad por medio de
procedimientos o métodos basados en la lógica que
me permitirá establecer leyes generales y explicaciones
particulares de su objeto en el experimento.

DEDUCTIVO.- Mediante la aplicación de este
método realicé el estudio, análisis y
evaluación del estudio general de los biocombustibles, con
la finalidad de llegar a conclusiones particulares respecto a la
eficiencia en reciclaje.

INDUCTIVO.- Este método facilitó el
estudio de los diferentes componentes de la biocombustibles, para
obtener una visión global, lo que permitió aplicar
los conocimientos básicos y aprendidos para el presente
experimento.

MÉTODO EXPERIMENTAL.- En si, este
método es el fundamental, porque el presente objeto de
investigación comprende la realización de un
trabajo basado en la producción de energías
renovables mediante la recreación de un experimento de
reacciones y resultados.

RESULTADOS
ESPERADOS

El proceso de experimentación tendrá un
resultado el mismo que será el siguiente:

Se pretende que a través del proceso base-base
obtener un biodiesel, para ello se establecerá la
proporción adecuada de catalizador-metanol y la
temperatura apta para que el aceite este libre de agua, luego de
ello aprovechar al máximo las sustancias obtenidas
(biodiesel, glicerina); por separado el biodiesel pasará
la prueba de funcionamiento en un motor de motocicleta o
generará energía (combustión); la glicerina
se puede utilizar en la utilización de productos
cosméticos e industriales.

CRONOGRAMA

ACTIVIDADES	FECHA
Búsqueda de información del tema	26 de Noviembre
Escoger la rama en la cual se va a tratar	27 de Noviembre
Partir de la teoría, escoger un tema	28 de Noviembre
Proponer el experimento a realizar	29 de Noviembre
Comprar los materiales, realizar presupuesto	1 de Diciembre
Realizar el experimento	2 de Diciembre
Describir los resultados	13 de Diciembre
Corregir y presentar el informe	16 de Diciembre

PRESUPUESTO

En el trabajo se originaron gastos detallados a
continuación:

EGRESOS	COSTO EN DÓLARES
Internet/copias/búsqueda bibliográfica	15
Transporte	5
Materiales Físicos	10
Materiales Químicos(sustancias)	12
Alquiler de Máquinas	5
Total	47

BIBLIOGRAFÍA

Internet

www.idae.es

www.appa.es

www.bpsolar.com

Revistas

Era Solar, edición mar-2005,
pág.19-25

Tecnoambiente, edición 2007, pág.
18-21

Artículo
Científico

Titulo: Creación de energía a
través de un biocombustible (biodiesel) a partir de
elementos reciclados.

Por: Kevin Ríos

Universidad Politécnica Salesiana

Resumen: El biodiesel se obtiene mediante la
transesterificación de los triglicéridos con un
alcohol de cadena corta, en presencia de un catalizador,
obteniendo biodiesel y glicerina en dos fases líquidas
separadas. Los aceites más utilizados en la
producción de biodiesel son los de soja, colza, girasol y
palma, aunque existen alternativas como los aceites de fritura
reciclados, las grasas animales y algunos cultivos no
convencionales.

En este trabajo se utilizó aceite común de
cocina usado calentado a una temperatura de 55( C. para que sea
lo más puro posible, Soda Caústica
proporción 0,35% y metanol al 2%, partiendo que con la
unión del aceite formen el 100%, siendo estas las
condiciones optimas conseguidas mediante el proceso
ensayo-error.

Finalmente se obtuvo 800ml de biodiesel y 200ml de
glicerina, con un litro aproximadamente de biodiesel se
prendió una motocicleta con un motor de combustión
de 350 rpm.

Introducción: En el mundo se presentan
varios y diferentes problemas en los cuales podemos trabajar; es
así como la falta de energía actualmente es un ente
latente el mismo que es estudiado en diferentes partes del
globo.

Las energías renovables son fuentes o
alternativas a otras energías tradicionales, que
producirían un impacto ambiental mínimo, Las
energías renovables comprenden: la energía solar,
la hidroeléctrica, la eólica, la geotérmica,
la hidráulica y la procedente de la biomasa (se genera a
partir del tratamiento de la materia orgánica).

La contaminación producida por la quema de
combustibles fósiles, ha llevado a mover a las masas a la
creación de biocombustibles alternativos.

Que mejor utilizar los desechos producidos por el
hombre, siendo este un proyecto enfocado en la utilización
de estos para crear un biodiesel funcional y menos
contaminante.

Un procedimiento de esta magnitud requiere la
experimentación en un laboratorio de las sustancias
reaccionantes; la mayoría de personas comunes es novata en
el asunto químico, siendo este un ligero inconveniente, en
realidad es bastante sencillo por lo tanto con los conocimientos
aprendidos será de fácil
realización.

Uno de los percances es el alto grado de reacción
y toxicidad que existe entre las sustancias, que
conllevarían a accidentes si no se usa la
precaución necesaria; errores en la medición
varían los resultados esperados, esto dentro del
área problemática del trabajo.

Materiales y métodos:

Los materiales fueron los siguientes:

1litro de aceite común de cocina
usado.
200 ml de metanol.
3,5 gramos de soda caústica (hidróxido
de sodio).
Matraz de boca ancha de 1500 ml de
capacidad.
Matraz de cuello estrecho de 500 ml de
capacidad.
Recipiente con válvula cerrado de 2000 ml de
capacidad.
Balanza de alto grado de
precisión.
Mechero de Bunsen.
Calentador de temperatura constante.
Termómetro
Varillas de vidrio.
Cernidores.
Válvulas y mangueras

En el matraz de boca ancha se coloca el aceite usado el
cual se pasa por un cernidor para no dejar pasar las impurezas o
restos de comida, se calienta a 55( C a fuego directo con el
mechero de Bunsen, por un período constante de 15 minutos
o hasta que no presente burbujas, obteniendo así,
dependiendo del tiempo de uso del aceite una ligera capa de agua
en el fondo, se cola y se tiene un aceite puro de del 98% en
peso.

En el recipiente más pequeño de cuello
estrecho se mezcla el metanol al 2% de concentración con
la soda caústica al 0,35%, evitando las salpicaduras por
la reacción

En el recipiente cerrado se mezcla el aceite y la
solución metanol-soda caústica (metóxido de
sodio), inmediatamente inicia la separación de la
reacción formando dos productos: glicerina en el fondo del
cubo y biodiesel flotando sobre la glicerina. Se sigue
revolviendo durante una hora a temperatura constante de 40-50 (C
y se deja reposar toda la noche.

Al día siguiente se observa en el cubo 1 litros
de biodiesel, quedando en el fondo 200 ml de
glicerina.

Se abre la válvula y se deja salir toda la
glicerina, quedando el biodiesel en el recipiente, se coloca en
el motor y se comprueba su eficacia.

Resultados obtenidos:

Por el método ensayo-error y el proceso de
experimentación, el litro de aceite calentado a 55(C
combinado con la solución de metóxido de sodio en
sus respectivas concentraciones (200ml de metanol; 3,5 gramos de
NaOH) se obtuvo 1litro de biodiesel y 200 ml de glicerina pura.
El objeto buscado (biodiesel) se utilizó en una moto de
motor de combustión de 350 rpm, funcionando la misma con
normalidad pero con menos emisión de CO2.

Bibliografía:

Revistas

Monografias.com Biodiesel
growing a new energy economy, Editorial Chelsea Green,
2005.