El biodiésel reduce notablemente los gases de efecto invernadero

El biodiesel, el objeto de estudio de este trabajo, es uno de los combustibles alternativos al petróleo y procede de recursos renovables como aceites vegetales

Enviado por: ECOticias.com / Red / Agencias, 11/07/2012, 11:00 h

Un grupo de investigación del INSIA, uno de los centros de I+D+i de la UPM, ha realizado un 'análisis de ciclo de vida' aplicado al uso de biodiésel en autobuses urbanos para analizar y cuantificar la energía consumida primaria y fósil, así como las emisiones de gases de efecto invernadero.
El biodiesel, el objeto de estudio de este trabajo, es uno de los combustibles alternativos al petróleo y procede de recursos renovables como aceites vegetales, grasas animales u aceites de cocina usados. La investigación se ha centrado en dos tecnologías de post-tratamiento de gases de escape: la reducción catalítica selectiva con urea (SCR+Urea) y la recirculación de gases de escape con filtro de partículas (EGR+DPF).
El análisis de ciclo de vida se aplicó sobre dos autobuses pertenecientes a la Empresa Municipal de Transportes de Madrid, cada uno con su tecnología de post-tratamiento de gases de escape, en combinación con el uso de los tres tipos de combustibles: gasóleo, B20 (20% de biodiésel y 80% de gasóleo) y B100 (100% biodiésel).
Entre los principales resultados se encontró que el uso de este tipo de combustible reduce las emisiones de gases de efecto invernadero, aunque el consumo de energía primaria se ve incrementado. Sin embargo, sólo un bajo porcentaje de esta energía corresponde a energía fósil ya que el biodiésel se obtiene a partir de recursos no fósiles como son las plantas oleaginosas o grasas animales. Asimismo, se observó un incremento en las emisiones de óxidos de nitrógeno y una reducción en las partículas. Esta tendencia se acrecienta con el aumento de la mezcla.
La totalidad de energía fósil consumida por el uso de biodiésel se da en los procesos de cultivo y transesterificación (intercambiar el grupo alcoxi de un éster por otro alcohol), por lo que en el primero se deberían buscar alternativas para reducir el consumo de fertilizantes que requieren de una importante cantidad de energía fósil en su producción y, en el segundo, se podrían implantar sistemas de cogeneración que utilicen fuentes de energía renovable en las plantas de transesterificación para aumentar su eficiencia energética.
Estos resultados pueden utilizarse -según sus promotores- como información orientativa en la implementación de políticas gubernamentales en materia medioambiental relacionada con el transporte por carretera interurbano en España, ya que proporciona información detallada extraída de una extensa revisión de bibliografía y de diversas bases de datos reconocidas en la comunidad científica, como GEMIS y GaBi 4. En esta última, se ha llevado a cabo la modelización de los balances de energía, masa y emisiones de los procesos más relevantes analizados en este estudio.
El sector del transporte por carretera tiene una gran influencia en el impacto medioambiental, ya que su crecimiento en los últimos años ha provocado un agotamiento de los recursos energéticos fósiles (como el petróleo y el gas natural entre otros) además de una alta generación de emisiones de gases de efecto invernadero (entre las más importantes se encuentran las emisiones de dióxido de carbono). Debido a esta problemática, actualmente la comunidad científica está investigando tanto nuevos combustibles alternativos como nuevas tecnologías de post-tratamiento de gases de escape.
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CIDAE participa en eventos patrocinados por la Asamblea Nacional y Colegio de Ingenieros de Venezuela

Caracas, 29 de junio de 2011

El Centro de Investigación y Desarrollo Agroenergético (DIDAE) ha participado en la jornada “Alcances de la Ciencia y la Tecnología en Venezuela: una visión estratégica”, organizada por la Dirección General de Investigación y Desarrollo Legislativo y la Dirección de Investigación y Asesoría Económica de la Asamblea Nacional y la Fundación Instituto de Ingeniería (FII), celebrado en la ciudad de Caracas, el 29 de junio de 2011.

Presentación del proyecto “Evaluación del cultivo Jatropha curcas L. como potencial sumidero de carbono, mejorador de suelos  y en la producción de biocombustible como fuente de energía alternativa”, por el Ing. Luis Arriaga, director del Centro de Investigación y Desarrollo Agroenergético (CIDAE).

Caracas, 19 de mayo de 2012

Las V Jornadas Nacionales de Pensar en Venezuela, efectuada en el Colegio de Ingenieros de Venezuela, en la ciudad de Caracas del 17 al 19 de mayo de 2012, han contado con la participación del Centro de Investigación y Desarrollo Agroenergético (CIDAE) mediante la presentación de las ponencias: “Energías alternativas: Un Biodiesel Dos Eco-Insumos” y “Desarrollo del Piñon (Jatropha curcas L.) como Eco-Insumo” a cargo de Alejandro Suels y Francisco Morandi, respectivamente, ambos directores fundadores del Centro de Investigación.

USO DE ACEITE DE Jatropha curcas L. EN LA PRODUCCIÓN DE BIODIESEL COMO FUENTE DE ENERGÍA ALTERNATIVA

El poco desarrollo de las energías alternativas en Venezuela a partir de fuentes orgánicas renovables, no sustitutivas para la alimentación humana, frente a la tendencia mundial de impulso de fuentes alternas y ambientalmente sostenibles de generación de energía, así como la necesidad de forjar nuevas alternativas de trabajo en zonas rurales, con suelos pobres, no aptos para una agricultura intensiva o tradicional han sido determinantes para impulsar proyectos que promuevan la incorporación de energías alternativas basadas en recursos renovables, mediante cultivos agroecológicos, adecuados a las condiciones tropicales de Venezuela, capaces de producir excelentes resultados, en términos de transformación de energía, mediante el uso de tierras que no son utilizadas para la producción de alimentos.
Los frutos de la Jatropha c L. contienen semillas oleaginosas, de las cuales, luego de un proceso de extrusión se obtiene un aceite, que mediante una reacción química llamada transesterificación, produce un excelente biodiesel.
El biodiesel se obtiene de la transesterificación de aceites vegetales con alcoholes de bajo peso molecular. Las técnicas convencionales para la producción de biodiesel utilizan reactores con catalizadores ácidos o básicos y la subsiguiente separación por operaciones unitarias como destilación, centrifugación, flash, filtración y decantación.
Cumpliendo todas las regulaciones y normas internacionales en cuanto a su calidad, el biodiesel producido a partir de Jatropha c L. tiene grandes ventajas en comparación con el diesel de origen fósil; ya que es esencialmente de alta confiabilidad, renovable y limpio.
Se estima que por cada hectárea de Jatropha curcas, cultivada bajo las condiciones de temperatura media anual de 26 a 28 ºC y una pluviosidad anual entre los 350 y 700 mm, se puede obtener una producción de 8,33 toneladas de semilla por hectárea, de las cuales, luego de un proceso de extracción de aceite mediante el uso de una extrusora, se puede obtener 2,37 toneladas de aceite crudo, considerando que la semilla contienen una cantidad de aceite que varía entre 27% y 40% (promedio 32%) y en la torta residual quedará un contenido de aceite de un 10%.

CULTIVO Jatropha curcas L. COMO POTENCIAL SUMIDERO DE CARBONO Y MEJORADOR DE SUELOS

Desde ya hace algún tiempo, el fenómeno conocido como “efecto invernadero” se ha convertido en el gran protagonista de la problemática internacional que contempla la contaminación del medio ambiente. Este efecto se origina por la absorción en la atmósfera terrestre de las radiaciones infrarrojas emitidas por la superficie impidiendo que escapen al espacio exterior y aumentado así la temperatura media del planeta.
En el año 2004 entró en vigor el “Protocolo de Kyoto” con la ratificación de Rusia. Esto marca el comienzo de la etapa donde deben disminuirse las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI), en un 5,2% respecto a los valores de 1990, y la meta debería ser alcanzada al finalizar el Primer Período de compromiso (comprendido entre 2008-2012). Para esto, cada país de los pertenecientes a la clasificación acordó un compromiso específico de reducción de emisiones a ser alcanzado durante ese período.
El cultivo de Jatropha curcas ahorra mediante la producción de biodiesel el consumo de diesel fósil por producción (sustitución de petróleo fósil), producción de proteína (sustitución de soya) y por fijación de carbón en troncos y raíces, entre 7-8 toneladas de CO2 por ha/año. Esto es más que el doble que cualquier cultivo forestal para madera.
Entre los beneficios más importantes de su implementación se destacan la captura de CO2 de la atmósfera, recuperación de tierras y restauración de áreas erosionadas, el mejoramiento y conservación de suelos, incremento de la biodiversidad y mejora el microclima, mitigación de las emisiones de gases contaminantes, generación de empleos estables y permanentes en el medio rural, producción de aceite vegetal que puede ser transformado en biodiesel.

POTENCIALIDADES DE LA Jatropha curcas Y SU CULTIVO

Bioenergéticas:
De sus semillas se puede extraer aceite con excelentes características para la combustión directa en motores diesel) o para la producción de biodiesel.
Uso de aceite vegetal puro como combustible directo.
La producción de biocombustible (existen experiencias exitosas de su uso en vehículos, aviones, embarcaciones y en la generación de electricidad)

Medioambientales:
Recuperación de tierras y restauración de áreas erosionadas.
Mejoramiento y conservación de suelos.
Aprovechamiento y uso de terrenos improductivos y no aptos para la agricultura.
Forestación, conservación del ecosistema y promoción de la biodiversidad.
Mitigación de las emisiones de gases contaminantes y de efecto invernadero. Fijación de carbón entre 7 a 8 toneladas de CO2 ha/año, es decir, cada planta fija aproximadamente 8 Kilos de carbono por año.
Alternativa eficiente de energía limpia en los poblados donde se establece la cadena productiva y en consecuencia propicia la reducción del uso de combustibles fósiles.

Socioeconómicas:
Generación de empleos estables y permanentes en el medio rural.
Sistema productivo para la estabilidad y mejoramiento de la calidad de vida de los productores y sus familias.
Mejoramiento de las condiciones de vida de los pobladores por su contribución en el saldo energético positivo resultante, y en consecuencia, como cadena productiva coadyuva al desarrollo regional
No compite ni interfiere con la producción de alimentos (la biomasa no proviene de recursos vegetales comestibles ni es cultivada en suelos aptos para la producción conveniente y sustentable de alimentos).
Con su establecimiento se pueden promover instrumentos financieros innovadores para la adopción de soluciones de energía sostenible como productos financieros “verdes” (obtención de bonos de carbono y certificados de reducción de emisiones de CO2).
Rubro nativo, de fácil manejo agronómico y prácticas socioculturales sencillas.

Industriales:
El aceite puede servir de base para la fabricación de fluidos requeridos en la perforación de pozos petroleros en áreas ambientalmente delicadas.
El subproducto glicerina y el propio aceite se utilizan en la fabricación de jabones de alta calidad.
La torta residual del prensado de la semilla es un buen fertilizante orgánico y también puede ser utilizada para la producción de biogás, así como, posterior a un tratamiento para eliminación de toxinas, puede ser usado como complemento en la alimentación animal (los niveles de proteína aprovechable superan a la torta de soya).
El látex del follaje tiene uso medicinal.
El aceite tiene potencial para la fabricación de tintas y barnices.
En el caso de las especies tóxicas, el aceite de Jatropha puede ser transformado en bio-pesticida.

Tecnológicas:
Desarrollo de capacidades, generación y transferencia de tecnología mediante el establecimiento y desarrollo de la cadena productiva en los campos agrícola, sustentabilidad ambiental, energético, social, industrial y económico.
Asistencia técnica y acompañamiento a los productores y sus familias.

EL BIODIESEL

Los biocombustibles usan la biomasa vegetal y son una fuente de energía renovable para los motores. Su utilización representa una menor contaminación ambiental y cobra protagonismo frente al agotamiento de energías fósiles, como el gas y el petróleo, cuya explotación se encuentra en un punto de saturación por la elevada demanda.
A diferencia de los combustibles fósiles, el biodiesel contiene carbono proveniente de plantas que estaban hasta hace poco vivas y extrayendo carbono de la atmósfera. Por esa razón, quemarlo no agrega más dióxido de carbono a la atmósfera que lo que ya había. Es más, el biodiesel contiene un 11% de oxígeno por peso, lo cual mejora su combustión, y reduce la cantidad de hollín carcinógeno que los motores diesel lanzan al aire.

GENERALIDADES DEL CULTIVO Jatropha curcas L.

La Jatropha curcas L., mejor conocido como el Piñón o Tempate, es un arbusto perenne, no comestible, abundante en forma silvestre que se adapta bien a condiciones climáticas áridas y semiáridas, pudiendo soportar condiciones extremas de sequía severa. Su distribución más exitosa ha sido en regiones del trópico seco, con precipitaciones pluviales entre 350 y 700 mm anuales, en altitudes entre 0 y 1.000 msnm, con temperaturas por encima de los 20ºC.
La Jatropha c L. crece en suelos bien drenados y soporta suelos pobres, es decir, con bajo contenido de nutrientes, tolera bien la sequía y alta acidez.
Este cultivo contribuye a la recuperación, mejoramiento y conservación de suelos, agua y nutrientes; al aprovechamiento de tierras improductivas, la conservación del ecosistema y promoción de la biodiversidad. Asimismo, interviene en la captura de CO2 y en la mitigación de gases contaminantes y de efecto invernadero, incidiendo así en la disminución del cambio climático.
Adicionalmente, sus frutos contienen semillas oleaginosas, de las cuales, luego de un proceso de extrusión se obtiene un aceite, que mediante una reacción química llamada transesterificación, produce biodiesel.
Actualmente, tanto el aceite puro como el biodiesel se utilizan como biocombustibles por sus excelentes características y propiedades.