domingo, 7 de junio de 2015

Química

Biocombustibles

etanol es un compuesto químico obtenido a partir de la fermentación de los azúcares que puede utilizarse como combustible, solo, o bien mezclado en cantidades variadas con gasolina, y su uso se ha extendido principalmente para reemplazar el consumo de derivados del petróleo.
El combustible resultante de la mezcla de etanol y gasolina se conoce como gasohol o alconafta. Dos mezclas comunes son E10 y E85, con contenidos de etanol del 10% y 85%, respectivamente.
El etanol también se utiliza cada vez más como añadido para oxigenar la gasolina normal, reemplazando al éter metil tert-butílico(MTBE). Este último es responsable de una considerable contaminación del suelo y del agua subterránea. También puede utilizarse como combustible en las celdas de combustible.
Como fuente para la producción de etanol en el mundo se utiliza fundamentalmente biomasa. Este etanol es denominado, por su origen,bioetanol.- .........................................:http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Especial:Libro&bookcmd=download&collection_id=8ad6cee567ba024dabe866c38fcdaa8e1a905f6f&writer=rdf2latex&return_to=Etanol+%28combustible%29

Las principales ventajas son las siguientes:
  • Al ser renovable y producido localmente, el etanol permite disminuir la dependencia del petróleo, lo que mejora la seguridad energética de los países. Esto es aún más importante para los países no productores de petróleo, dado que la mayoría de este se encuentra en zonas de alta inestabilidad política, como el Medio Oriente, y que la tendencia de los precios es continua aumentando o manteniéndose elevados.
  • El etanol, al ser un oxigenante de las gasolinas, mejora su octanaje de manera considerable, lo que ayuda a descontaminar nuestras ciudades y a reducir los gases causantes del efecto invernadero.
All ser un aditivo oxigenante, el etanol también reemplaza a aditivos nocivos para la salud humana, como el plomo y el MTBE, los cuales han causado el incrementado del porcentaje de personas afectadas por cáncer (MTBE) y la disminución de capacidades mentales, especialmente en niños (plomo)
  • El octanaje del etanol puro es de 113 y se quema mejor a altas compresiones que la gasolina, por lo que da más poder a los motores. 
  • El etanol actúa como un anticongelante en los motores, mejorando el arranque del motor en frío y previniendo el congelamiento .
  • Aumenta el valor de los productos agrícolas de los que procede, mejorando así los ingresos de los habitantes rurales y, por ende, elevando su nivel de vida
Las principales desventajas que se le podrían atribuir son:
  • El etanol se consume de un 25% a un 30% más rápidamente que la gasolina; para ser competitivo, por tanto, debe tener un menor precio por galón
  • Cuando es producido a partir de caña de azúcar, en muchos lugares se continúa con la práctica de quemar la caña antes de la cosecha, lo que libera grandes cantidades de metano y óxido nitroso, dos gases que agravan el calentamiento global . Esto se solucionaría mecanizando el proceso de cosecha, pero disminuiría el empleo rural, a pesar de las críticas que se han hecho a las condiciones de este . 
  • Cuando el etanol es producido a partir de maíz, en su proceso de elaboración se está utilizando gas natural o carbón para producir vapor y en el proceso de cultivo se usan fertilizantes nitrogenados, herbicidas de origen fósil y maquinaria agrícola pesada .  Esto podría solucionarse mediante el uso de sistemas de producción agrícola orgánicos o por lo menos ecológicos . También se puede utilizar el CO2 proveniente de las destilerías para la producción de algas (que a su vez se pueden usar para producir biocombustibles) . Además, en caso de que haya ganaderías cercanas, se puede usar el metano del estiércol para producir vapor (en esencia este equivale a usar biogás para producir biocombustible) .

Etanol es un combustible de alcohol hecho de plantas como maíz o azúcar de caña, o de gases; es renovable y se produce en el país. El uso de etanol puede reducir nuestra dependencia en el petróleo extranjero y las emisiones de gases de efecto invernadero. El uso de Etanol en los Estados Unidos ha incrementado dramáticamente de aproximadamente 1.7 billones de galones en el 2001 a aproximadamente 12.9 billones en el 2012.1

E10 y E15

Label required on pumps that dispense E15. Label reads as follows: ATTENTION. E15, up to 15% ethanol. Use only in (1) 2001 and newer passenger vehicles (2) Flex-fuel vehicles. Don't use in other vehicles, boats or gasoline-powered equipment. It may cause damage and is prohibited by Federal law.
E10 y E15 son mezclas de etanol y gasolina—el número después de la "E" indica el porcentaje de etanol.
La mayoría de la gasolina vendida en los Estados Unidos contiene un 10% de etanol—la cantidad varía por región—y todos los fabricantes de autos aprueban las mezclas de hasta E10 en sus vehículos de gasolina.
A partir del año 2011, la EPA (Agencia de Protección Ambiental) empezó a aprobar el uso de E15 en vehículos de gasolina posteriores al año 2001.2 Las máquinas dispensadoras de gasolina con E15 deben de estar señalizadas (ver ejemplo). Además, el manual del vehículo debe de señalar la cantidad máxima de contenido de Etanol recomendada por el fabricante.
Un auto recorrerá de un 3% a un 4% de millas por galón menos si usa E10 y de un 4% a un 5% menos si usa E15 que si usara 100% gasolina.3

E85 (Flex Fuel)

E85, también llamado Flex Fuel (Combustible Flexible), es una mezcla que contiene de 51% a 83% etanol, dependiendo de la geografía y la temporada-las mezclas de verano tienden a tener más etanol y las de invierno menos.4 E85, o cualquier mezcla de los dos, puede ser usada en vehículos de combustible alternativo (FFVs). Varios fabricantes ofrecen diversos modelos de FFVs. Nosotros ofrecemos una breve guía para determinar si su vehículo puede funcionar con Flex Fuel.
Millas Por Galón (MPG). Debido al menor contenido energético del Etanol los FFVs que funcionan con E85 usualmente obtienen de 15 a 25% millas por galón menos que si usaran gasolina que usualmente contiene un 10% de etanol. 5
Precio. El costo de E85 es relativo al de la gasolina o de E10 y puede variar dependiendo de la región y las fluctuaciones en los mercados de energía. Aunque típicamente es más barato por galón que la gasolina, es un poco más caro en base a costo por milla.
Rendimiento. No hay una diferencia notable en el funcionamiento/rendimiento del vehículo cuando éste usa E85. De hecho, algunos FFVs rinden más—generan más rotación y poder—con E85 que con gasolina o E10. 6,7
Disponibilidad. Más de 2,300 estaciones de servicio en los Estados Unidos venden E85. Visite el Localizador de Estaciones de Combustible Alternativo para encontrar estaciones que lo venden.
Ventajas y Desventajas del E85
VentajasDesventajas
  • Reduce el uso de petróleo importado porque se produce en el país
  • Reduce las emisiones que contaminan el aire
  • Reduce el temblor del motor
  • Inversión adicional mínima








Etanol, combustible alternativo
Este derivado
de la caña de azúcar
muestra sus credenciales
energéticas en Cuba.

Por
Roberto Salomón

El etanol, uno de los derivados de la caña de azúcar más conocidos, se encuentra hoy en pleno apogeo en Cuba, pues además de su uso para elaborar bebidas, se investigan sus cualidades como combustible alternativo.

En efecto, mientras en el archipiélago se utilizan decenas de miles de litros para fabricar alcoholes y también aguardientes, los Ministerios del Azúcar (MINAZ) y del Transporte (MITRANS) realizan estudios y trabajos conjuntos destinados a desarrollar su empleo para mover vehículos.
 
La experiencia más reciente se lleva a cabo desde 1997, y como resultado, 114 vehículos en la rama recorrieron globalmente un millón y medio de kilómetros mediante el uso de mezclas de gasolina regular con etanol, según han confirmado especialistas del Centro
de Investigaciones y Desarrollo del Transporte (CETRA) e instituciones azucareras.

Ambas partes realizan este trabajo mancomunadamente al considerarse crítico el problema de la insuficiente disponibilidad de combustibles de origen fósil, por lo cual se pensó en la energía renovable.

El estudio se comenzó en el CETRA y en una primera etapa concluyeron que, en las condiciones cubanas, a la gasolina regular podría agregársele entre un 20-25 % de etanol, para alcanzar una mezcla estable y efectiva, por lo cual se efectuaron pruebas de banco y laboratorio.

Experiencias llevadas a cabo en el central azucarero Camilo Cienfuegos, de la ocidental provincia de La Habana, arrojaron más aspectos positivos que negativos y demostraron que con esa proporción aumentaba el octanaje de la gasolina.

Luego se extendieron los trabajos a otros ingenios, como Héctor Molina, en ese territorio, Manuel Martínez Prieto, en la capital, y Antonio Guiteras, en Las Tunas. Expertos de ambos sectores coinciden en que es la coyuntura económica la que decidirá cuando comercializar las mezclas de etanol y gasolina.

Mientras tanto, el país continúa su preparación en este terreno, pues los combustibles de origen fósil tienden a agotarse. El CETRA centra la investigación, ya que el MITRANS rige la política de transporte, pero es la rama azucarera la que aporta el etanol y los vehículos para la experiencia.

Las investigaciones se realizan no sólo a partir de la mezcla de etanol y gasolina, sino también la de ese derivado de la caña de azúcar con diesel. En Cuba el etanol se empleó en mezclas con gasolina durante la segunda Guerra Mundial (en una mezcla denominada «mofuco»), por la escasez de combustible provocada por dicha contingencia bélica. Posteriormente también se utilizó en diversas ocasiones, por poco tiempo, pero esta práctica nunca se generalizó.

Se tiene referencia además de algunas investigaciones efectuadas en laboratorios de la ínsula en 1951, y 10 años después acerca de la unión alcohol-gasolina con diversos contenidos de tetraetilo de plomo.Un lustro más tarde en la entonces Empresa Consolidada del Petróleo se llevaron a cabo investigaciones y experiencias de estabilizador para las mezclas de alcohol hidratado-gasolina.
Cerca de una década más adelante el Centro de Desarrollo de la Industria del Petróleo realizó investigaciones con diversos tipos de gasolina base y varias alternativas de mezclado. La mezcla consistió en 15 % de etanol para casos con número de octanos menores de ochenta y tres. También el Instituto Cubano del Petróleo estudió las posibilidades de mezclas con un componente de alcohol de caña de azúcar en 30 %.
Los resultados de las pesquisas, incluidas las que llevan a cabo actualmente el CETRA
e instituciones del MINAZ, demuestran que las mixturas aumentan la cantidad de octanos, disminuyen la emisión de gases tóxicos y la contaminación ambiental. Además, propenden a la reducción de las importaciones de petróleo y gasolina y a una mayor disponibilidad de combustible automotor.
Por todo lo anterior, no es fortuito que se considere que el empleo de etanol en mezclas podría ser atractivo como alternativa que permita reducir el consumo y las importaciones de gasolina, y ampliar las existencias de combustible automotor.Tampoco es casual que en reciente visita a Cuba el director ejecutivo de la Organización Internacional del Azúcar (OIA), el alemán Peter Baron, declarara que el etanol (y otros derivados) permitirán sobrevivir a los trabajadores del sector en el mundo, en medio de la actual depresión de los precios del grano.

Brasil es en estos momentos el país con mayor avance en la utilización de alcohol para mover vehículos. En esa nación sudamericana más de cuatro millones de autos se trasladan mediante la mencionada mezcla o con el empleo exclusivo de etanol, pues se desarrollaron motores a tal efecto.

Actualmente ese país produce cerca de 15 mil millones de litros de etanol con esa finalidad, y para el venidero año prevé incrementar notablemente la cifra. Estados Unidos también planifica aumentar significativamente el empleo del etanol con tal propósito, mientras Alemania, Kenya, Zimbabwe, Canadá, México, Suecia, Italia, España, India, Ucrania, Australia, Sudáfrica y Cuba, entre otros países, trabajan en esa dirección, ya sea con fines económicos o ecológicos.

  • Solo puede ser usado en vehículos de Combustible Alternativo
  • Menos contenido energético que da menos millas por galón
  • Disponibilidad limitada

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