Biodiesel de Agua

El ministro de Medio Ambiente porteño, Juan Manuel Velasco, presentó un proyecto ecológico para la Ciudad de Buenos Aires, que implica la reducción de la contaminación atmosférica provocada por el uso de gasoil.

En una demostración, donde se utilizó una maqueta para fabricar un nuevo combustible denominado “biodiesel de agua”, Velasco afirmó que este es un paso fundamental hacia el reemplazo de combustibles fósiles y la reducción de las emisiones que causan el calentamiento global.

La implementación del proyecto tendrá tres etapas. Durante el primer año se realizarán pruebas de eficiencia energética por sustitución de diesel por biodiesel de agua en los camiones recolectores de basura. En la segunda etapa se instalará una planta donde se producirá el biodisel de agua. Por último, se producirá el Biodiesel pero combinando no sólo diesel con agua sino también con aceites recuperados de restaurantes.

Se crearon diez colectivos ecológicos que funcionan con 20% de agua y 80% de gasoil, con lo cual se puso en marcha la primera línea completa de colectivos ecológicos de la cual se tenga conocimiento. Ademas transformaron el rompehielos para que funcionara parte con agua y parte con gas-oil, transformándose así en el único barco híbrido del mundo capaz de funcionar reemplazando hasta el 30% del gas-oil que consumía, por agua.

La idea que ahora se aplicará , marca una posibilidad alternativa y novedosa, ya que el biodiesel de agua no utiliza soja ni ningún aceite vegetal, y que no requiere la modificación de los motores de los vehículos logrando pues la reducción de las particulas emitidas por el diesel y la emisión de gases de efecto invernadero.

Pero esta practica no es nueva es mas bien considerada una práctica olvidada: utilizar agua en los motores de combustión para aumentar su potencia, fue usado durante la Segunda Guerra Mundial por la aviación militar pero luego se dejo de usar puesto que se empezaron a utlizar las turbinas. En el caso de los turbocompresores ocurrio igual, las ventajas del agua en los procesos de combustión fue olvidada durante años, ecepto en algunas experiencias realizadas en coches de competición y en algunos emprendimientos artesanales.

Este método ha ingresado en las Naciones Unidas, organismo que ya la ha publicado, encontrándose en proceso de aprobación. Pudiendo ser una de las primeras en ser aprobada dentro del Protocolo de Kioto para la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero de los motores de combustión interna, responsables de la mayor parte de la generación de CO2 del mundo.

Biocombustibles obtenidos a partir del Biodiesel

El Biodiesel ofrece diversas posibilidades de mezcla para la obtención de biocombustibles con los siguientes nombres y propiedades:

• B20: El biocombustible B20 supone una mezcla del 20% de Biodiesel y el 80% de diesel normal. El B20 es la mezcla más utilizada en EEUU, y en otros paises se comercializa con amplia aceptación tanto el B20 como el B100 .

• B100: El biocombustible B100 significa biodiesel al 100% sin mezcla alguna con diesel normal. Es un producto 100% ecológico con altas reducciones de emisiones nocivas a la atmósfera. Su única pega es que los motores de vehículos antiguos (al parecer anteriores a 1994) es preciso reemplazar los conductos de goma del circuito del combustible por otros de materiales, debido a que el biodiesel ataca a la goma, aunque hay varios estudios que indican que no es necesaria ninguna modificación en los motores.

• Otras Mezclas: En España en la actualidad hay ya diversas marcas y distribuidores que ofrecen Biodiesel con mezclas que se acercan a los estandares internacionales de B20 y B100. En la actualidad se espera una nueva regulación que marque la proporción de las mezclas y que se supone se adapte a los estandares internacionales de B20 y B100 para que el consumidor conozca exactamente que biodiesel esta utilizando en su motor.
  
  
  

BFS

BFS (BioFuel Systems) es una empresa española creada en 2006, cuya sede está en Alicante. La producción de la empresa se centra en "biopetróleo", siendo la materia prima cepas de algas. Estas algas son autótrofas, es decir, sintetizan sus propios compuestos energéticos utilizando la luz.

Los cultivos de autótrofos unicelulares son:

• Fitoplancton,
• Diatomeas,
• Clorofíceas.

Tiempo necesario para la cosecha: 8 – 24 horas.

Cuando hablamos de cosechas energéticas, como pueden ser el girasol, la palma, la colza, etc, estamos hablando de tiempos de cosecha que varían entre 1 y 2 años. Evidentemente el tiempo para las cosechas de estas algas es muchísimo menor, cosa que aumenta la producción y la productividad de forma exponencial.


Recordemos que el petróleo no es más que una masa de microorganismos marinos que quedaron sepultados en el fondo y se descompusieron, con el paso de millones de años, en petróleo y gas natural.

Basándose en ese hecho, los ingenieros y técnicos de BFS ha logrado cultivar cepas de algas naturales modificadas para obtener lo que ellos llaman "super algas": se reproducen más rápidamente, generan mayor cantidad de productos energéticos, y su único sustento es el CO2.
Así, el proceso industrial reduce las emisiones de dióxido de carbono, no aporta SO2 y está prácticamente exento de los productos secundarios nocivos presentes en el petróleo.

El sistema del proceso es el siguiente:


El sistema BFS es simple y se fundamenta en lo que ocurre en la naturaleza: el sol produce la energía, las ondas electromagnéticas la transportan, y éstas son capturadas por nuestra máquina junto con el CO2 del aire.

• Energía solar: inagotable y renovable;
  
• fotosíntesis: es el sistema más eficaz de conversión y acumulación energética que existe. Aproximadamente más de 110 kcal de energía libre se almacenan en la biomasa vegetal por cada molécula de CO2 fijada durante la fotosíntesis;
• campo electromagnético: en él se desarrolla una transferencia energética muy intensa.

La Fotosíntesis y la Mitosis (división celular) se convierten en el intercambiador y transportador energético. El producto principal, la biomasa, se acumula y se puede dividir en hidrocarburos, ácidos grasos y/o subproductos, según los clientes.

• Los hidrocarburos nos proporcionan la producción de fuel y subproductos. Este "biopetróleo" obtenido sustituye al petróleo en un 100% sin necesidad de mezcla.
• Los ácidos grasos sirven para la producción de biodiésel;
• Los carbonos nos ayudan a pasar por ciertos procesos para obtener electricidad y agua desalinizada.

Los productos y subproductos son:

Biopetróleo, utilizable en motores actuales sin reformas

Electricidad

Agua desalinizada

Aguas sucias, utilizadas para alimentar la biomasa

Vitaminas para Farmacia

Subproductos para Cosmética (glicerina)
Silicio para microchips

Celulosa sin ligninas ni hemicelulosas, con lo que no tiene que ser tratada con productos químicos y no emite CO2 en su transformación.

Una vez ocurrido nuestro proceso, vuelve a empezar desde el principio, con CO2 recuperado del proceso de producción energética.

Como vemos, BFS ha desarrollado un proceso increíble, con mucho futuro, dada la utilidad de sus productos y al uso total de sus subproductos, consumiendo además CO2 y no emitiendo SO2.

Aceite NO vegetal

Un estudio conjunto entre las universidades de Sevilla y Santiago de Compostela ha permitido a Alfredo Llecha Galiñanes, estudiante de Biología de esta última, obtener el primer aceite no vegetal, con características similare al aceite de oliva, cosa que lo convierte en un firme candidato para su utilización en campos como la alimentación animal, los biocombustibles o incluso en la medicina.

Muestras analizadas por el Instituto de la Grasa de Sevilla (dependiente del CSIC Centro Superior de Investigaciones Científicas) comprueban que un gramo de grasa del producto tiene prácticamente el mismo poder calórico que un gramo de gasóleo: 40.000 Kilojulios.

Su bajo índice de yodo -menor a 81-, su concentración en ácidos grasos insaturados -superior al 76%-, y la falta de metales pesados o nocivos, convierte a este aceite en materia prima ideal para la generación de biodiésel como para la elaboración de lubricantes de alto rendimiento.

¿Por qué con coco?

Es un aceite rico en triglicéridos, lo que me da un mayor rendimiento. Al tener un alto contenido de ácidos grasos proporciona una mayor eficiencia de combustión, y como es un combustible de alta calidad nos alarga la vida del motor. Con esto aumentaríamos el derrollo rural y se apovecharía la sobreproducción que existe (por ejemplo en Filipinas) de dicha plantación.

La proyección para el ciclo 2007/08 de la producción mundial de aceite de coco supone un aumento de entre un 6-7%, principalmente por la recuperación de la producción en Filipinas. El aceite de coco se obtiene de la copra, parte sólida del endosperma del fruto, una vez seco y reducido a trozos. Por saponificación e hidrogenación se obtienen mantequilla y aceite.

La copra contiene aproximadamente 63% de aceite, 31% de materia seca y 6% de agua. Su utilización es muy amplia, tiene un importante mercado en la industria de la cosmética (para la elaboración de jabones y cremas) debido a su alto contenido de ácido láurico. Su uso en la industria alimentaria es en los productos de panadería y en la elaboración de snacks. Se lo utiliza también para elaborar biodiésel y en la producción de resinas para la industria química.

Biodiesel en España

Ya hace algunos días escribimos comentando el impacto que están teniendo las plantas de biodiesel en el precio de las materias primas agrícolas, con fuertes subidas en los precios del maíz, la soja y el aceite de palma. Intuitivamente todo nos indica que esto es sólo el principio, así que podría resultar interesante invertir en futuros de estas materias primas o intentar encontrar alguna compañía cotizada cuya cuenta de resultados tenga una correlación positiva con una subida en los precios de estas materias Este mapa muestra las plantas de biodiesel en España.


Actualmente existen en España plantas de biodiesel que están produciendo 356.000 toneladas por año(fuentes de Andalucia, Sevilla). En fase de construcción tenemos plantas para producir 1.803.000 toneladas/año y en proyecto hay 22 plantas más para producir 2.683.000 toneladas/año. Es decir sólo en España en pocos años pasaremos de producir 356.000 toneladas de biodiesel a producir más 4.842.000 toneladas/año, pero esto tambien ocurre igual con el bioetanol que aunque estas fabricas son insignificante (tan sólo son 10 en España entre proyectos, las que estan en producción y las que ya estan en funcionamiento ) frente a todas las de biodiesel (que en total son 62 de las cuales 19 estan en produccion, 23 en construccion y 20 son proyectos) producen y tiene por objetivo producir uns 1.163.000 toneladas/año.

Otra fuente de materia prima para biodiésel: lodo de depuradoras.

Una nueva fuente de materias primas para la fabricación de biodiésel es el lodo de depuradoras. Estos lodos contienen un elevado porcentaje de grasas, producto principal en la fabricación de biodiésel.

El primer paso para que esto sea una realidad es modificar genéticamente una bacteria para que se encargue de descomponer las grasas y produzcan biodiésel. La Junta de Andalucía se ha puesto en marcha, dando 250 000 € de ayudas para que los científicos investiguen las posibilidades del proyecto.

Es, sin duda, una alternativa más a los cultivos energéticos, constantemente cuestionados. Al final veremos como el cultivo específico para la fabricación de biodiésel va a quedar relegado a un segundo plano, o al menos, al uso de tierras y cultivos que de otra manera quedarían desaprovechados. Esto significa que, con el tiempo, actitudes como la deforestación para el cultivo energético destinado a la producción de biocombustibles no tendrán lugar.

Malentendido

A menudo las diferencias entrel biodiesel y aceite vegetal puro (PVO)son a confusas. Si queremos utilizar aceite vegetal puro en un motor diesel, tenemos que ajustar el sistema de carburante. Este cambio en nuestro coche nos costará aprox. cerca de 2.500 euros. Para un camión uno debe estimar el doble de esa cantidad.

Por el contrario, el biodiesel es acetie vegetal esterificado. Una conversión química permite la producción del biodiesel. Este combustible puede utilizarse puro o mezclado en cualquier proporción con diesel de origen fósil en todos los motores diesel sin ninguna modificacion y su rendimiento y consumo es practicamente identico al del gasoleo normal. Suele decirse que el biodiesel produce un 5% menos de potencia en su combustion que el gasoleo normal pero esto se ve compensado con sus mejores propiedades de combustion y lubricidad por lo que en el coche no se nota la diferencia

¿De dónde se obtiene más biodiesel?

De acuerdo con cifras obtenidas del Programa de Autosuficiencia Regional en Argentina, los litros de biodiésel que se obtengan por hectárea (10 mil m²) dependerán del cultivo que da origen al aceite vegetal:

¿Biodiésel? ... Cosas de Vacas

El biodiésel es una mezcla de ésteres metílicos provenientes de ácidos grasos.

Como sabemos, las grasas de todos los animales contienen gran cantidad de estos ácidos, que pueden ser utilizados como materia prima en el proceso de transesterificación.

El uso de grasas supondría una alternativa para los cultivos ecológicos, que están siendo continuamente cuestionados.

Son muchos los países que están utilizando las grasas de las vacas y las ovejas para la producción de biocombustibles (biodiésel y bioetanol): EEUU, Suiza, … El Gobierno de Nueva Zelanda pretende utilizar el 80% de la producción anual de grasas animales para la fabricación de biodiésel (120.000 toneladas de las 150.000 anuales).

Los estudios demuestran que el biodiésel producido a partir de las grasas animales es de consistencia más sólida que el producido a partir del aceite.

Y además plantea un problema: a temperaturas menores de 15ºC comienza a formar sólidos que no permiten su eficaz comportamiento.

Hay diferentes soluciones:

• agregar un 20% de gasoil (de esta forma mejora el comportamiento en frío y puede ser utilizado a temperaturas más bajas),

• trabajar con sistemas de calentamiento para mantenerlo líquido,

• o utilizarlo en zonas cálidas donde no llegue a cristalizarse.

Podríamos estar hablando también de un ciclo cerrado en este caso: a partir de las grasas animales se produce biodiésel, cuyo principal subproducto, la glicerina, sería tratada y acondicionada para el alimento de los animales de los cuales se sacará la grasa para la producción de biodiésel ...

Creo que la utilización de grasas animales va a dar mucho que hablar y va a tener mucho futuro.

¿Glicerina? ... Cosas de Vacas

Lo de cosas de vacas no es porque la glicerina se destine a la producción de numerosos cosméticos. No penséis mal.

Lo digo porque en la Universidad de Missouri, EEUU, están estudiando el uso de este subproducto de la producción de biodiésel para dárselo de comer a las vacas.

Aparte de reducir la cantidad de glicerina producida, el estudio tiene dos fines: determinar el efecto sobre el crecimiento de los terneros y evaluar el impacto en la calidad de la carne.

Cabe destacar que habría que tratar la glicerina para eliminar cualquier traza de metanol, compuesto muy tóxico para los organismos animales.
Según la UE, 1,25 kg/día de glicerina en un cerdo de 100 kg sería ya un nivel tóxico agudo. El 10% de la ración diaria de un cerdo de 100 kg serían unos 250 gramos de glicerina.

Se ha demostrado que la mezcla de glicerina al 10% con pienso no ha producido ningún efecto adverso para los animales.

Podríamos, así, solucionar en parte el problema de la utilización de la glicerina,

Realmente asombroso.

Las algas: una nueva esperanza

Las algas, como todas las plantas, necesitan para desarrollarse tres componentes esenciales: luz, dióxido de carbono y agua.

Captan la energía de la luz solar y la utilizan para convertir sustancias inorgánicas en hidratos de carbono, ácidos grasos, proteínas y vitaminas. En sus membranas contienen lípidos y ácidos grasos, productos de reserva y metabolitos. Las especies con alto contenido en grasas son las que verdaderamente tienen interés para la producción de biodiésel.

Es lógico pensar que un crecimiento rápido de la variedad de alga cultivada es lo más conveniente para el caso: cuanto más rápido crezcan las algas, más biodiésel tendremos en un determinado espacio de tiempo. Sin embargo, hay que tener en cuenta que, por muy rápido que crezcan, hay algas que producen mayor cantidad de grasas que otras. Aunque no puede decirse que haya una especie de algas que sea la mejor en cuanto a la obtención de grasas se refiere, sí puede afirmarse que las diatomeas y las algas verdes son las que resultan más prometedoras.

Detalle: diatomeas unicelulares:

La infraestructura más elemental para el cultivo de algas la constituyen las balsas, habitualmente construidas en forma de canal. Las algas, el agua y los nutrientes circulan a lo largo del canal en el que una rueda de paletas mantiene las algas en suspensión. Son de escasa profundidad para que la luz del sol penetre hasta el fondo. Funcionan de forma continua, proporcionándose a las algas constantemente CO₂ y nutrientes, mientras el conjunto del agua con las algas se va desplazando hacia el extremo opuesto de la balsa.

Al tratarse de procesos a cielo abierto existe el riesgo de contaminación por algas indeseables. Esta posible contaminación, unida a la dificultad para regular la temperatura, la iluminación y el aporte de CO₂, hace que su capacidad de producción sea menor que la de otras estructuras de cultivo que requieren una inversión mayor. Por las mismas razones, se reduce bastante el número de especies cultivables en balsas.

Se puede intensificar el cultivo cubriendo las balsas con un invernadero, lo que supone una notable mejoría en el control de la temperatura del agua, del CO₂ y de la iluminación. Así, se puede ampliar considerablemente la lista de especies cultivables. Se alarga el período de cultivo especialmente si se cuenta con calefacción, con el consiguiente incremento de la producción.

Finalmente están los llamados fotobiorreactores que permiten el cultivo en un sistema cerrado que, al mismo tiempo que dificulta la contaminación de las algas, facilita el control de los distintos factores de producción.

Existen varios tipos de fotobiorreactores según se construyan con tubos de plástico o de cristal, con tanques o con bolsas de plástico. Evidentemente los fotobiorreactores exigen una inversión considerablemente más alta que las balsas, pero su eficiencia y mayor productividad permiten una rápida amortización. Si se ubican en las proximidades de emisores de CO₂ y se pone este gas a disposición de las algas, se obtiene una productividad mayor al mismo tiempo que se reducen las emisiones de éste a la atmósfera.


El estudio de la producción de biodiésel con algas es un tema muy actual, que vaticina otra de las alternativas para dicha producción.

BIODIESEL-DIESEL

Aquí os mostramos las diferencias que existen entre el diesel convencional y el biodiesel:

DATOS FÍSICO-QUÍMICOS	BIODIESEL	DIESEL CONVENCIONAL
Composición combustible	ester metílico ac.grasos C12-C22	hidrocarburo C10-C21
Poder calorífico inferior (kcal/kg) (aprox.)	9.500	10.800
Viscosidad cinética (cst) (a 40ºC)	3,5 - 5,0	3,0 - 4,5
Peso específico (g/cm3)	0,875 - 0,900	0,850
Contenido en azufre (%)	0	0,2
Punto de ebullición (ºC)	190 - 340	180 - 335
Punto de inflamación (ºC)	120 - 170	60 - 80
Punto de escurrimiento (ºC)	-15 / +16	-35 / -15
Número de cetanos	48 - 60	46
Relación estequómétrica (aire/comb.p/p)	13,8	15

Otra diferencias que debemos tener en cuenta son:

• se reducen en un 50% la emision de CO con respecto a los motores diesel normales,
• se reduce en un 65% la emisión de partículas finas.

Ventajas medioambientales del biodiesel

• Es un combustible que no daña el medio ambiente.
• Se produce a partir de materias primas renovables.
• No contiene prácticamente nada de azufre.
• Mejora la combustión, reduciendo claramente las emisiones de hollín.
• Produce durante su combustión menor cantidad de CO2 que el que las plantas absorben para su crecimiento.
• No contiene ni benceno, ni otras sustancias aromáticas cancerígenas.
• Es fácilmente biodegradable.
• No es una mercancía peligrosa.
• Posee un alto poder lubricador.
• Es el único combustible no contaminante alternativo a los motores de gasóleo convencional.
  
  
  

En Andalucia

La Junta de Andalucia motiva con 1,62 millones de euros la construcción de una planta de biodiésel en Palos. Esta nueva planta utilizará como materia prima aceite de soja y palma. Toda la producción como dijimos antariormente será adquirida en su totalidad por Cepsa para su mezcla con diésel de automoción en un porcentaje máximo del 5%. En este proyecto se han invertido más de 34 millones de euros y posibilitará la creación de 26 empleos directos en planta. De él se derivan además importantes mejoras ambientales por, entre otras ventajas ser biodegradable.
El proyecto cuenta con un elemento innovador, el denominado proceso continuo, que conlleva un aumento del rendimiento productivo y un considerable ahorro energético. Esta tecnología permite obtener un biodiésel de calidad que cumple con las especificaciones reflejadas en la normativa europea a partir de aceites de bajo contenido en ácidos grasos y libres de polímeros y ceras.
Los objetivos fijados por la Unión Europea establecen para el año 2010 un consumo del 5,75% de biocarburantes respecto al total de combustibles de automoción. Este proyecto aportaría el 3%de esos objetivos.
En Andalucía hay más de 10 proyectos de producción de biodiésel en fase de desarrollo que comenzarán a funcionar a lo largo de este año y el que entra, y uno de ellos ya operativo en el municipio sevillano de Fuentes de Andalucía.

Uso del biodiesel

El biodiésel se puede utilizar en todo tipo de vehículos que funcionen con gasoil. No hace falta efectuar ningún tipo de modificación en el motor, su rendimiento y consumo es idéntico al del gasoleo convencional.

Por las propiedades del componente del aceite vegetal (girasol, soja, oliva.....), se incrementa el parámetro de lubricidad y detergencia, manteniendo el motor más lubricado y limpio.

Debatimos

Voy a responder a la última entrada que ha hecho nuestro compañero Company, del Grupo 10, que debéis visitar antes de leer todo lo que sigue.

Esta misma noche he oído a un agricultor de Jaén quejarse porque el cultivo de olivar energético (destinado a biocombustibles) no le resulta rentable en absoluto. El hombre estaba indignado. Es cierto que el cambio de olivar tradicional a energético es muy difícil y que no va a reportar los mismos beneficios a los agricultores, pero ahí es donde deben entrar en juego la Junta y el Gobierno central, subvencionando y premiando de algún modo a aquellos que decidan dar el paso.

No hay concienciación. Ese es el primer fallo. No busquemos los fallos que si en los cultivos, que si en los intermediarios, que si en los jeques políticos y/o del petróleo …

Miremos a nuestros paisanos, a nuestros vecinos, y preguntémonos y preguntémosles qué piensan del problema (real y actual) de los combustibles. A la inmensa mayoría le va a importar bien poco. Nada incluso. Ya hay demasiadas preocupaciones en la vida diaria como para llegar a casa después de 8 horas de trabajo y ponerte a pensar que si el Rey ha estado bien o ha estado mal, que si el peligro que tiene Chavez con lo del programa nuclear de la mano de Irán, que si Elena se ha separado, que si en Gran Hermano Fulanito se ha acostado con Menganita (que antes era Menganito) … como para ponerme a pensar que los combustibles fósiles se van a acabar. Así de claro y de contundente. Y ese problema nos acontece a todos y cada uno de nosotros, no sólo a los futuros ingenieros químicos, que nos tendremos que devanar los sesos para encontrar mejores soluciones y soluciones alternativas a dicho problema.

Además, y por si fuera poco, la cesta de la compra es ahora más cara. Y dejémonos de mentiras. Si lo es, no es porque el consumo haya aumentado por el incremento de producción de biodiésel, si no por culpa de los intermediarios. ¡El ganadero cobra hoy por un pollo o por el cordero menos que en los últimos 4 años, y sin embargo el pollo nos cuesta al público hoy más que nunca! (Mirar entrada “Lo básico, por las nubes”).

Si bien es cierto que el precio del pienso ha incrementado en toda Europa, y que países como China y Argentina están comprando mucho porque tienen escasez, por unas u otras razones, lo que conlleva a un encarecimiento del producto final, como pueden ser el pollo, la leche, los huevos, el pan … Pero dicho aumento repercute en el precio de manera ínfima, y es ridículo culpar al biodiésel de esto.

Creo que es un comentario desafortunado el de los cálculos de Company: no habría suficiente superficie terrestre como para cubrir la demanda actual.

Creo que la idea mas factible hoy es producir biodiésel para mezclarlo en pequeñas proporciones con los combustibles diesel normales. Ya se irán pensando maneras de obtener triglicéridos que no provengan de cultivos. Ahí están las investigaciones con algas y con grasas animales, por ejemplo.

Y sigue Company: “EL BIODIESEL Y EL HIDROCARBURO EMITEN EL MISMO CO₂ A LA ATMOSFERA”. Hay estudios que demuestran que no es así.

De hecho, un estudio realizado por la Junta de Andalucía revela lo siguiente:

Como vemos, las emisiones de CO₂ del biodiésel son menores en un 10% que las de los combustibles normales.

En cuanto al ciclo cerrado del CO₂, posteamos una entrada hace un par de días con una foto muy interesante: “Ciclo del biodiésel”.

Dentro de unos días introduciré varios detalles sobre el uso y tratamiento que se le da al dióxido de carbono hoy día. ¡No os adelanto nada para que sea más impactante!

Y nada más. Espero que comentéis y expreséis vuestras ideas. La participación es lo que mantiene vivos estos foros.

Desde el páncreas con amor

Como ya dijimos, uno de los catalizadores más usados para la reacción de transesterificación es la sosa, NaOH.

Sin embargo, hace falta lavar con agua el biodiésel producido para eliminar las trazas de sosa que queden en él, siendo la proporción de 5 toneladas de agua por cada tonelada de biodiésel producida.

El gran gasto de agua puede suponer que no sea rentable colocar plantas de biodiésel en aquellas zonas que tengan déficit hídrico.

Un estudio reciente de dos doctores en Química Orgánica de la Universidad de Córdoba ha posibilitado el uso de un nuevo catalizador que elimina el problema del agua. Dicho catalizador se compone de una enzima del páncreas, la lipasa, que inmovilizada y unida a un sólido inorgánico permite que se dé el proceso de transesterificación sin sosa. Además, el catalizador se puede utilizar en peridos de entre un mes y dos meses, antes de tener que reponerlo.

Para su utilización en el catalizador, la encima se extrae del páncreas del cerdo, siendo una representación de ella:

La lipasa disgrega las grasas de manera natural dentro del estómago: reduce los triglicéridos a ácidos grasos y glicerina.

Es exactamente lo que queremos que ocurra dentro de nuestro reactor de biodiésel. Una vez más, la naturaleza nos sirve de modelo.

Tenemos WIKI !!!

El Grupo 2 - Comisión de Biodiésel - estrena wiki.

Promovidos por nuestro profesor, y como método para globalizar nuestros conocimientos y para mejorar y agilizar nuestro trabajo, hemos creado una wiki pública en la que podréis comentar y buscar directamente los conceptos que os interesen.

Visitad:

Bio-Oils

La empresa Bio-Oils Energy suministrará en exclusiva toda la producción necesaria de biodiésel para la Refinería de la Rábida a partir de finales de 2007 (fecha oficial), fecha en la que se pondrá en marcha la planta.

El montaje de la planta cuenta en la actualidad sólo con los tanques, por lo que la fecha de apertura se retrasará bastante.

La nueva planta tendrá una producción de 200.000 toneladas anuales de biodiésel, que irán a parar íntegramente a Refinería por conexión directa por tuberías. Allí, se mezclará con el gasóleo A (Star Gasóleo) hasta un 5% en la unidad de blending.

Ya que posee un proceso cerrado, los únicos subproductos serán agua y glicerina.

Glicerina en exceso

Como mencionamos días atrás, la glicerina es un subproducto muy importante generado en la producción de biodiésel. El problema es que se genera en cantidades muy abundantes (10 Kg por cada 100 Kg de ésteres metílicos, lo que supone el 10 % del biodiésel producido).

Las industrias farmacéuticas y cosméticas son las principales consumidoras de glicerina, pero la demanda ejercida por estas industrias es significativamente menor a la cantidad de glicerina que las plantas de biodiésel pueden llegar a ofertar. Y es que la producción de biodiésel en la Unión Europea ha aumentado exponencialmente en los últimos años hasta alcanzar un valor de 1.7 millones de toneladas en el año 2004, lo que vienen a ser unas 170000 toneladas de glicerina anuales. Esta producción masiva ha desbordado a la demanda y consecuentemente ha provocado una disminución considerable del precio de la glicerina en el mercado.

¿Qué hacer con la glicerina sobrante? Esa es la cuestión fundamental a la que la industria oleoquímica ha de dar respuesta si quiere seguir siendo competitiva. Afortunadamente existen múltiples y efectivas soluciones a este problema:

la opción más sencilla es quemarla, pero no por ello la más eficaz. Por poner un ejemplo, con una producción anual de 250.000 toneladas métricas de ésteres metílicos podemos llegar a producir 14.000 Kg/h de vapor, o lo que es lo mismo 1´6 Mw de potencia eléctrica, únicamente quemando glicerina, sin aditivos y sin liberar tóxicos al medio.

Pero la solución más rentable es sin duda la transformación de la glicerina en una serie de productos con alto valor añadido. Sometiéndola a procesos como la fermentación, la oxidación catalítica, la esterificación selectiva etc, podemos llegar a producir una gran variedad de productos ( detergentes, aditivos alimentarios, productos cosméticos, lubricantes, etc ).Dentro de esta opción cabe destacar el proceso Solvay para la producción de epiclorhidrina, compuesto involucrado en la producción de resinas, el refuerzo de productos de papel y la purificación del agua. Con la ayuda de estos procesos crearíamos una industria capaz de sustituir a los productos derivados del petróleo, más contaminantes y limitados.

Otra opción que se investiga actualmente es la producción de hidrógeno mediante el reformado de la glicerina en fase acuosa.

Con cualquiera de estas soluciones estaríamos aumentando considerablemente la rentabilidad de la producción de biodiésel, ya que de por sí es un producto principal de “bajo-valor” (por su elevado coste en comparación con el combustible de origen fósil), de lo contrario la industria oleoquímica tendría los días contados.

Ciclo de biodiésel

Os dejamos un dibujo para que os hagáis una idea de cómo es el ciclo completo del biodiésel

Lo básico, por las nubes

Aprovechando que Fran, uno de nuestros colegas del Grupo 6 (www.grupoqo6.blogspot.com) ha publicado recientemente una noticia diciendo que el incremento de precios de los productos básicos en toda la Unión Europea es debido a la mayor producción de biocombustibles nos da pie a discutirlo.

Se está hablando mucho de lo caro que está todo últimamente. Y es cierto. En concreto, las subidas (en tanto por ciento) han sido en comparación con el año pasado del orden de un 7,22%, más concretamente:

leche: +12%
carne de vacuno: +5.8%
pollo: +3,8%
pan: +7,5%
frutas frescas: +8,2%
legumbres y hortalizas frescas: +8,1%
patatas y sus preparados: +5,2%

La gráfica de la subida del precio del pollo es muy clara: los consumidores (gráfica azul: destino) pagan más ahora que en cualquier otro mes del año.

(Fuente: Ministerio de Agricultura, Pesca y Alimentación)

Resulta que la mayoría de estos productos están ligados al cereal, ya sea porque se elaboran directamente con él o porque se trata de alimentos cuyo origen está en animales cebados con grano. La tonelada de trigo se está pagando en la actualidad a 216 euros, según el boletín agrario del Gobierno, cuando hace un año se pagaba a 144 euros (lo que supone el 50% más).

Rodríguez Zapatero decía el 29 de Octubre que “el alza de las materias primas es evidente, y que desde el Ministerio se están haciendo esfuerzos, para que parte de la cadena alimentaria no repercuta los precios en el consumidor”.

Pero hay que buscar causas.

Hay quien sostiene que el auge de los carburantes ecológicos como el biodiésel, que demandan para su elaboración este tipo de materias primas agrícolas, son el principal problema del aumento de los precios.

La Asociación de Productores de Energías Renovables (APPA) ha publicado en un informe que “en la UE, menos del 1 por ciento de toda la producción de cereales en la campaña 2006 se ha destinado a bioetanol (...). El alarmismo suscitado recientemente (...) resulta inmovilista, infundado y demagógico”.

Y es cierto. Es mucho más probable que el aumento del grano se deba, principalmente, a las malas cosechas y al aumento del consumo de naciones como China o India.

Sería ridículo que el Gobierno, que obligará a partir de 2009 a mezclar biocombustibles al 3,4% con el combustible tradicional, invirtiera tiempo, dinero y esfuerzo en algo que lo único que hace es fastidiar la economía doméstica.

Los biocombustibles son necesarios hoy día para el desarrollo sostenible del planeta, y es totalmente refutable la simple idea de no producirlos. Si bien es cierto que cuando la producción de biódisel sea tal que el consumo supere al de los propios gasolina y gasoil, es muy probable que la gran demanda de grano provoque un aumento desmesurado de los precios.

Por cierto, como nota final, también hay mala noticia para los amigos de la cebada: a partir del año que viene, la cerveza, más cara.

Transesterificación

La esterificación es un proceso posible para la producción de biodiésel, sin embargo existe otro proceso económicamente más rentable, la transesterificación.

La transesterificación consiste básicamente en sustituir el glicerol por un alcohol simple como el metanol. Como resultado de esta reacción se obtienen ésteres metílicos (biodiésel) y glicerina.

De forma génerica:


La transesterificación consta de tres reacciones consecutivas y reversibles:



Para que la reacción se efectúe se requiere la presencia de un catalizador, generalmente NaOH o KOH y temperaturas del orden de 40 - 60 grados centígrados .


La Glicerina es un subproducto demandado por diversas industrias, esto hace que el proceso de transesterificación sea bastante rentable, y explica la generalización de su uso.

Esterificación

Para poder entender el proceso de transesterificación, podemos explicar primero cómo funciona la esterificación.

En este proceso, se combina básicamente un ácido carboxílico con un alcohol (en medio ácido) para dar un éster y agua:

En el primer paso, el oxígeno del grupo carbonilo se protona por estar en medio ácido. Después, el alcohol (nucleófilo) ataca al carbono:

El ión cargado negativamente del ácido ataca a un protón y se lo lleva, estabilizando al O+. Después, se vuelve a ganar dado el carácter nucleófilo de los oxígenos (con dos pares de electrones sin compartir):

El oxígeno del grupo OH₂ está soportando carga positiva dado el exceso de hidrógenos, y como no está “cómodo”, se va, llevándose consigo el par de electrones que lo unían al carbono central, formándose una molécula de H₂O. Los iones A- del medio vuelven a jugar, ayudando al oxígeno O+, y se llevan un protón. Queda, finalmente, un éster.

Cabe mencionar que es un proceso reversible (hidrólisis).

¿Y qué es el biodiésel?

El biodiésel es un biocarburante líquido obtenido a partir de aceites vegetales -resultante de productos agrícolas, como el girasol, soja, colza, palma, entre otros, con gran cantidad de aceite y que son utilizados como sustitutos del gasóleo-.

Para producirlo, el aceite se extrae de la semilla cultivada; posteriormente es refinado y sometido a la transesterificación, (se combina el aceite con un alcohol ligero, normalmente metanol). Como subproducto de la reacción química se genera la glicerina, que se emplea como materia prima de diferentes industrias, como la cosmética.

El biodiesel puede usarse en su forma pura (100% biodiesel) o mezclado en cualquier proporción con diesel regular para su uso en motores de ignición a compresión.

Diesel a la deriva

Rudolf Diesel, padre del motor diesel, murió en extrañas circunstancias a finales de septiembre del año 1913 cuando se disponía a tomar un ferry que lo llevara desde Alemania hasta Inglaterra. Su camarote se encontró vacío, y a los pocos días hallaron su cadáver en un río alemán. Los policías se dignaron en recoger los enseres personales del cuerpo y devolverlo a donde estaba.

Se ha hablado de suicidio, debido a problemas económicos, pero hay quien postula que no fue así.

El señor Diesel apostaba por los combustibles alternativos, renovables, verdes, como el aceite de soja, de palma o de cacahuete. Evidentemente los crecientes inversores alemanes de la industria del petróleo estaban escandalizados. Y aterrorizados.

Y eso no es todo. Diesel estaba abierto a que su invento fuera utilizado y patentado por cualquiera. El viaje del ingeniero alemán a Inglaterra no debió de sentar nada bien en la cúpula militar. Los militares alemanes querían utilizarlo para sus submarinos (idea totalmente contraria a Diesel), y no toleraban que los ingleses pudieran hacer lo mismo.

¿Suicidio? ¿Asesinato? No lo sabemos. Lo que está claro es que su motor sólo fue comercializado, después de su muerte, para utilizar combustibles derivados del petróleo, más baratos entonces que los biocombustibles.

Así que, olvidándonos de la trama, nos quedamos con una frase suya, dicha poco antes de morir:

"The use of vegetable oils for engine fuels may seem insignificant today. But such oils may become in course of time as important as petroleum and the coal tar products of the present time."

“El uso de aceites vegetales como combustibles para los motores puede parecer insignificante hoy. Pero estos aceites serán, con el paso del tiempo, tan importantes como lo son el petróleo y el carbón en nuestros días”.

Los chinos ya no van en bicicleta

La sociedad actual está construida sobre los cimientos del petróleo. Absolutamente todo lo que nos rodea es un derivado de éste. Y la dependencia que tiene la sociedad es absoluta. No se concibe hoy dia un mundo sin él.

El consumo de petróleo sigue una curva en forma de campana de Gauss, con una cima, el punto máximo, llamado pico o “peak oil”. Llegados a ese punto, cada barril de petróleo se hace progresivamente más caro de extraer hasta que la producción deja de ser rentable al necesitarse consumir el equivalente a un barril de petróleo, o más, para obtener ese mismo barril de crudo del subsuelo.

El geofísico M.K. Hubbert, mientras trabajaba para la compañía Shell, predijo en el año 1956 que las reservas de petróleo de los Estados Unidos se agotarían a finales de los 60 o a principios de los 70. Y así fue. En 1971 se alcanzó el máximo de la producción y a partir de entonces ha seguido descendiendo.

Años más tarde, predijo el pico de la curva de consumo mundial en el año 1995. Es evidente que no ha ocurrido todavía porque cada vez se produce más, pero hay que tener en cuenta que Hubbert no pudo incluir en sus cálculos factores tales como la guerra del Golfo, las secesiones, etc, hechos que mermaron la producción mundial de crudo.

Los cálculos actuales sitúan el pico de petróleo mundial en torno al año 2010, y el 2015 para el gas natural.

Situar un final para las reservas de crudo es más complejo, porque se siguen descubriendo pozos, aunque menos que hace décadas. Aún así, se habla del fin total de las reservas de crudo en el 2050.

Y eso no es todo. Miremos al este, al gigante chino. Las necesidades de su creciente progreso obligarán a este ritmo al país a consumir 21 millones diarios de barriles de crudo, aproximadamente lo mismo que utiliza hoy EEUU.

Esto, junto con la creciente preocupación por el medio ambiente impulsa y obliga a investigar y desarrollar nuevos métodos energéticos. Y con ello aparece, entre otras alternativas, el biodiésel.

El gobierno de España, en el Plan de Fomento de las Energías Renovables 2000-2010, de 1999, fomenta las principales tendencias y aspectos para el desarrollo de un mercado de biocarburantes en España. Dicho documento establece, como previsión de cumplimiento de los objetivos energéticos, una producción y consumo totales de 500.000 toneladas equivalentes de petróleo (tep) para 2010, lo que supondría (según los cálculos de 1999) el 1,8% de las previsiones de consumo de combustibles para el transporte.

Nosotros, desde la Comisión, vamos a trabajar para comprobar si la producción de biodiésel es rentable para la empresa.