Biocombustible
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Biocombustible Presentation Transcript

  • 1. BIODIESELBiocarburante líquido producido a partir de losaceites vegetales y grasas animalesSe puede usar puro o mezclado con gasoil paramotores diesel.
  • 2. Materias Primas: • Aceites vegetales convencionales (Ej: Aceite de girasol, Aceite de soja) • Aceites vegetales alternativos • Aceites de semillas modificadas genéticamente • Grasas animales (Ej: Sebo de vaca) • Aceites de fritura usados • Aceites de otras fuentes: Aceites de producciones microbianas, Aceites de microalgas El aceite vegetal que se utiliza como materia prima debe ser previamente refinado para eliminar gomas (desgomado) para obtener buenos
  • 3. TransesterificaciónEn esta reacción se separa la glicerina y se produce unnuevo éster del ácido graso con alcohol agregado:Los aceites y grasas son ésteres de los ácidos grasos con laglicerina.
  • 4. Catalizadores : Reacción cinéticamente rentableIndustrialmente Catalizadores Básicos: Actúan más rápido Condiciones moderadas Evita Saponificación
  • 5. PROCESOS1. Conversión del triglicérido (Aceite) hasta Glicerina Reactor2. Formación de éster metílico3. Separación4. Purificación5. Estabilización
  • 6. •Proceso Discontinuo:Reactores continuos del tipo tanque agitadoTemperaturas de operación más habituales a 65ºC.Catalizador más común NaOH entre (0,3-1,5)%Temperaturas mayores y relaciones superiores de alcohol:aceite pueden aumentar elrendimiento de la reacción.El tiempo de reacción suele ser entre 20 minutos y una hora.
  • 7. •Proceso Continuo:Elevada temperatura y presión para aumentar el porcentaje de conversión.Requiere tiempos de residencia menores del orden de 6 a 10minutosReactor que se utiliza en este caso es de tipo tubularEn plantas de mayor capacidad
  • 8. •Proceso de EsterificaciónCalentamiento de una mezcla del alcohol y del ácido correspondienteCatalizadores ácidos con ácido sulfúrico, utilizando el reactivo más económico en exceso.En la práctica este procedimiento tiene varios inconvenientes
  • 9. •Proceso Combinado de Esterificación-TransesterificaciónEste tipo de procesos refina los ácidos grasos aparte del sistema de alimentaciónCatalizadores cáusticos y el producto de reacción se separa mediante centrifugaciónEn la reacción de transesterificación-esterificación, por su parte, se puede aprovechar losácidos grasos subproductos para alimentar un reactor de esterificación.
  • 10. APLICACIONESEn combinación con el gas oil.Disolución de hidrocarburos para limpiar vertidos deestos.Los ésteres metílicos son también intermedios en lasíntesis de muchos productos utilizados en la químicafina
  • 11. BIOETANOL Es un líquido combustible, se lo utiliza solo o en mezclas para remplazar a lasnaftas. Por su origen vegetal se lo llama “combustible verde”.
  • 12. • Década de los ‘80  disminuir la dependencia del crudo.• Mediados de los ‘80  se unen políticas medioambientales que promueven la búsqueda de combustibles “más respetuosos por el medioambiente”  efecto invernadero.
  • 13. MATERIAS PRIMAS• Principalmente se utilizan tres familias de productos para la obtención del alcohol:• · Azucares, procedentes de la caña o la remolacha, por ejemplo.• · Cereales, mediante la fermentación de los azúcares del almidón.• · Biomasa, por la fermentación de los azúcares contenidos en la celulosa y hemicelulosa.Los materiales lignocelulósicos son los que ofrecen un mayor potencial para la producción de bioetanol.
  • 14. PROCEDENCIA DE LA MATERIA PRIMA• Residuos en los procesos productivos de los sectores agrícola  de cultivos leñosos y herbáceos, y residuos de los cultivos de cereal.• Residuos de los procesos forestales  de los tratamientos silvícola y de mejora o mantenimiento de los montes y masas forestales.• Residuos del sector industrial  de la papelera, la hortofrutícola o la fracción orgánica de residuos sólidos industriales
  • 15. FORMAS DE PROCESAR LAS MATERIAS PRIMAS EN FUNCIÓN DE SU ORIGEN, PARA LA OBTENCIÓN DE BIOETANOL B I O E T A N O L
  • 16. OBTENCION DE BIOETANOL• PROCESO DE MOLIDO HÚMEDO:Este sistema es elegido cuando se quieren obtener otros subproductos, tales como el sirope, fructosa, dextrosa, etc. además de la producción del alcohol.• PROCESO DE MOLIDO EN SECO:Este proceso consiste en limpiar y moler los granos de cereal hasta reducirlos a finas partículas por un sistema mecánico.
  • 17. PROCESO HUMEDO
  • 18. PROCESO EN SECO
  • 19. HIDRÓLISIS• Las celulosas no pueden ser fermentadas directamente, es necesario convertirla en azúcares más sencillos para su conversión en alcohol• HIDRÓLISIS CON ÁCIDOS CONCENTRADOS• HIDRÓLISIS CON ÁCIDOS DILUIDOS• HIDRÓLISIS ENZIMÁTICA
  • 20. FERMENTACIÓN DEL AZÚCAR• El proceso consiste en descomponer la celulosa y la hemicelulosa del residuo en azúcares sencillos y transformarlos en etanol por fermentación.• En primer lugar se lleva a cabo un pretratamiento del residuo cuyo objetivo es alcanzar los mejores resultados en las etapas siguientes.• Desde el punto de vista económico, esta etapa es crítica, puesto que gran parte del coste total del proceso estaría en esta primera etapa.
  • 21. FERMENTACIÓN DEL AZÚCAR
  • 22. DESTILACIÓN• El alcohol producido por destilación contiene una parte significativa de agua, que debe ser eliminada para su uso como combustible. Para ello se utiliza un proceso de destilación. Dado que el etanol tiene un punto de ebullición menor (78,3ºC) que el agua (100ºC), la mezcla se calienta hasta que el alcohol se evapore y se pueda separar por condensación de éste.
  • 23. USOS DEL BIOETANOL• Como combustible único  en forma anhidra• Mezclado con gasolinas  E85• Como aditivo de las gasolinas  para recuperar el octanaje y reducir las emisiones contaminantes.• Mezclado con Diesel  E-Diesel
  • 24. Ventajas del Uso• Aumentar el octanaje en los combustibles.• Tiene baja presión de vapor lo que reduce las emisiones debidas a evaporación en el llenado y almacenado en tanques.• Reduce la emisión de partículas y gases contaminantes.• Produce el mismo CO2 que absorbió la planta durante su crecimiento.• Con el isobuteno se utiliza para obtener ETBE que se está utilizando en remplazo del MTBE en las gasolinas.
  • 25. Desventajas del Uso• Como combustible único a temperaturas inferiores a 15ºC pude dar lugar a problemas de encendido.• El uso continuado de E85 produce corrosiones en el metal y en las piezas de goma.• Debe usarse anhidro para no dañar el motor (mezcla arrastra impurezas y retiene el agua).• Cuando se utiliza como aditivo de la gasolina su presión de vapor efectiva es muy alta.
  • 26. Impacto• Competencia directa de la materia prima con el mercado alimentario.• Competencia indirecta de la materia prima a través del uso del suelo agrícola.• Consecuencia de la deforestación para obtener la materia prima.
  • 27. BIOGÁS Constituido principalmente por CH4 y CO2,conteniendo pequeñas proporciones de H2, N2, H2S y H20. Es producido por la fermentación anaeróbica de la materia orgánica.
  • 28. Materias primasResiduos agrícolas y ganaderos. FORSU.Lodos de estaciones depuradoras de aguas residuales urbanas.Aguas residuales orgánicas de la industria alimenticia.Las sustancias con alto contenido de lignina no son directamente aprovechables tratamientos previos. Todos son residuos de diferente orígenes ventaja medioambiental.
  • 29. Etapas de la fermentación
  • 30. Etapa metanogénica
  • 31. Tipos de biodigestores
  • 32. Condiciones para la biodigestión:• Materia orgánica.• Temperatura entre los 20 - 40°C.• pH alrededor de siete.• Ausencia de oxigeno.• Gran nivel de humedad.• Que la materia prima se encuentre en fragmento, lo más pequeños posible.• Proporción C:N 25:1 – 30:1• Contenido de sólidos.• Agitación.
  • 33. Producción de biogás
  • 34. Utilización del biogás
  • 35. Ventajas del Uso• Disminuye las emisiones de efecto invernadero a la atmosfera.• Diversidad de usos.• Es un combustible renovable.• Materia prima existente en cualquier lugar.• Residuo digerido conserva los nutrientes, por lo cual puede ser utilizado como fertilizante, debido a que es casi inodoro y está estabilizado.• Moscas y roedores no son atraídos por el residuo.• Simplicidad de diseño.• Bajo costo de materiales para su construcción.
  • 36. Desventajas del Uso• La carga y descarga del biodigestor, requiere gran mano de obra.• Proceso es sensible a la temperatura, pH y cambios en el tipo de carga.• Variación en la producción de energía.• Dificultad en el almacenamiento. Los materiales orgánicos necesitan depositarse cerca del biodigestor.• Equipamientos grandes.• Riesgo de explosión en caso de no cumplirse las normas de seguridad, para gases combustibles.