Biocombustibles

Introducción

Desde el comienzo de la revolución industrial la energía se ha convertido en un indispensable factor para la humanidad. La mayoría de la producción mundial de energía primaria deriva de la energía fósil. Debido a los limitados recursos tradicionales de energía fósiles y el aumento de la preocupación del medio ambiente el desarrollo alternativo energía es una opción inevitable para el crecimiento económico sostenible en la sociedad humana. Considerable atención se centró en el desarrollo de los biocombustibles, con especial referencia al biodiesel que ofrecerá unas ventajas técnicas y ambientales más convencionales de combustibles fósiles. Especialmente, similitudes entre las propiedades de combustión de biodiesel y fósiles basados en- diesel han hecho a la primera de las alternativas más prometedoras a un combustible renovable y sostenible para el automóvil.

La motivación que los gobiernos persiguen agresivamente para el desarrollo de biodiesel es la crisis energética mundial que se avecina. El biodiesel deriva de materiales de plantas que pueden contribuir a la reducción de gases de efecto invernadero. El aumento de la demanda cultivos de aceite para la producción de biodiesel tiene claramente un efecto positivo en los ingresos netos de los agricultores

Con el aumento global en la escala de la producción de biodiesel, biodiesel se ha convertido en un riesgo sistémico en cuanto a sus impactos económicos, ecológicos y socio-político en aumentar los precios de los alimentos, daños en la biodiversidad, sus impactos directos e indirectos sobre el cambio de uso del suelo y las emisiones de gases de efecto invernadero.

2. Perfil de biodiesel

2,1. Antecedentes históricos y desarrollo de biodiesel

El biodiesel se produce a partir de la transesterificación de aceites vegetales o animal con la adición de metanol. Es bastante similar al derivado del petróleo diesel en sus principales características como número de cetano, contenido energético, viscosidad y los cambios de fase. El biodiesel no contiene productos derivados del petróleo, pero es compatible con el diesel convencional y puede ser mezclado en cualquier proporción con diesel de origen fósil para crear un biodiesel estable mezcla. El biodiesel se ha convertido en uno de los más comunes biocombustibles en el mundo.

El uso de aceites vegetales en el motor diesel se sitúa en el 10 de agosto de 1893. Rudolf Diesel, inventor del motor impulsado con el aceite de cacahuete. El uso continuó hasta 1920 antes de diesel de origen fósil casi eliminan por completo los aceites vegetales en el mercado debido a un precio más barato, una mayor disponibilidad y subsidios del gobierno

En 1970, los combustibles fósiles escasez de suministro y la seguridad tenido interés pedirá nuevo en los aceites vegetales. El motor diesel alterado ya no es adecuado para la alta y baja viscosidad de aceites vegetales aplicados directamente, tiene que hacerse un refinamiento con el fin de convertir los aceites vegetales en combustible de calidad.

La transesterificación de un aceite vegetal se llevó a cabo en 1853 por los científicos E. Duffy y J. Patrick. Este proceso puede convertir los aceites vegetales a sus ásteres de alquilo y reducir la viscosidad a nivel de combustible diesel. Un científico belga, G. Chavanne obtuvo la patente para la transformación de aceites vegetales para su uso como combustible en 1937. El concepto de lo que se conoce como'' biodiesel "hoy se propuso por primera vez. Después de eso, un científico brasileño solicitó la primera patente del proceso industrial de biodiesel. Una empresa austriaca Gaskoks estableció la primera planta de biodiesel piloto y la primera planta a escala industrial en 1987 y 1989 No fue hasta la década de los noventa que empezaron abrirse muchas plantas de biodiesel en muchos países europeos. En 1998, el Instituto Austríaco de Biocombustibles tenía identificado 21 países con proyectos de biodiesel.

Para el fortalecimiento de los requisitos de control de calidad de motor y los fabricantes de equipos se implantaron una serie de estándares de biodiesel, tal como se DIN 51606 (Alemania), EN 14214 (Europa), ASTM D6751 (EE.UU. y Canadá).

Ahora, el combustible biodiesel mezclado está disponible en el servicio normal que muchas estaciones en toda Europa y los EE.UU.

2,2. Las materias primas de biodiesel

La materia prima del biodiesel depende en gran medida del clima, condiciones locales del suelo y la disponibilidad. Las típicas materias primas de biodiesel son aceite de colza, aceite de canola, soja aceite, aceite de girasol y aceite de palma. Carne de vaca y oveja sebo y aves de corral aceite de origen animal y aceite de cocina usado también son fuentes de materias primas.

El biodiesel tiene mejores propiedades del combustible diesel, como una mayor número de cetano, punto de inflamación superior y una mejor lubricación. El biodiesel de "primera generación" se obtiene principalmente de aceites de grado alimenticio. El costo del biodiesel depende principalmente del precio de la materia prima. El precio del aceite vegetal esta alto en los últimos años, el costo de producción de biodiesel seguirá subiendo. Biodiesel perderá su ventaja competitiva debido a su elevado precio. Problemas asociados con los impactos sobre la seguridad alimentaria y el cambio de la tierra también han surgido.

Una solución potencial a este problema es el empleo de materias primas alternativas de diferente tipo, calidad y costo. La modificación genética también se utiliza para introducir rasgos favorables en los cultivos de biodiesel, tales como mayor rendimiento o la capacidad de crecimiento rápido.

De todas las materias primas las algas son las más prometedoras. Algunas especies de algas son ideales para la producción de biodiesel debido a su alto contenido de aceite superando el 50%. Las algas pueden ser cultivadas casi en cualquier lugar, incluso en aguas residuales o agua salada, y no requiere tierra fértil o los cultivos de alimentos y procesamiento requiere menos energía que las algas proporcionan.

Refinamiento tiene que ser hecho con el fin para convertir los aceites vegetales en combustible de calidad. Los métodos convencionales de la aplicación de aceite vegetal en los motores diesel son de particular mezcla y micro-emulsión

2,3. Biodiesel conversión tecnologías

Respecto a los problemas de dilución y los métodos de micro-emulsión, algunas nuevas técnicas fueron aplicadas para resolver los problemas encontrados con la viscosidad de combustible. Estos métodos incluyen la pirólisis, transesterificación y metanol supercrítico

Entre las cuatro técnicas, la transesterificación es la más solución prometedora

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