El biocombustible es una fuente de energía que se obtiene a partir de materias primas vegetales o animales. Se presenta en estado líquido, sólido y gaseoso.

¿Qué es el biocombustible y sus tipos?

La palabra biocombustible en sí misma es familiar para muchas personas, pero pocas personas saben qué es exactamente y mucho menos alguien puede explicar cómo y de qué se produce.

El biocombustible es una fuente de energía alternativa que se produce a partir de materias primas biológicas.

Existen varios tipos de dicho combustible, que se diferencian por su estado físico, estos son:

1. Biocombustibles líquidos;
2. Biocombustible sólido;
3. Biocombustible gaseoso.

Biocombustible sólido

Los biocombustibles sólidos se han generalizado cada vez más en la vida humana. Este tipo de combustible es conocido por la gente desde la antigüedad: es leña común. En relación con el desarrollo de la tecnología y la mejora de los procesos de procesamiento de la madera, han aparecido nuevos participantes en este segmento de los biocombustibles sólidos: las briquetas de combustible y los pellets de combustible (palets), que son esencialmente similares, diferenciándose sólo en la tecnología de producción y los métodos de producción. usar.

Además de los residuos de madera, también se utilizan residuos para fabricar briquetas y pellets. Agricultura(paja, cáscaras de ramas, etc.) y productos de desecho animal (estiércol, excrementos, etc.).

Biocombustible líquido

Este tipo de biocombustible es menos común debido a la pequeña cantidad producida y a la necesidad de cambios de diseño en unidades que normalmente funcionan con gasolina y diésel.

Existen varios tipos de biocombustibles líquidos que se obtienen mediante el procesamiento de materias primas vegetales, estos son:

• Bioetanol – alcohol etílico;
• Biometanol – alcohol metílico;
• Biobutanol – alcohol butílico;
• Éter dimetílico – éter;
• El combustible biodiesel es un combustible líquido para motores diésel, que consiste en una mezcla de ésteres de ácidos grasos.

Biocombustible gaseoso

Tampoco está todavía muy extendido; este tipo incluye:

• El biogás es un gas que se obtiene como resultado de la fermentación de sustancias de origen vegetal o animal. El proceso de fermentación, en este caso, se produce bajo la influencia de bacterias;
• El biohidrógeno es hidrógeno producido a partir de biomasa;
• El metano es un gas de la familia de los hidrocarburos.

Distribución de este tipo de recursos energéticos

Actualmente, los biocombustibles, en todos sus estados, a excepción de las formas sólidas, no han encontrado un uso generalizado en la vida cotidiana. Pero debido al hecho de que las reservas de tipos de energía convencionales están disminuyendo constantemente y las reservas de biomasa, que pueden servir como materia prima para la producción de biocombustibles líquidos y gaseosos, son colosales, se trabaja en el uso de estos tipos de combustible. en la vida cotidiana continúa.

Biocombustibles, salvo diferencias en propiedades físicas, se diferencian en dos tipos más, estos son:

1. Los biocombustibles de primera generación se producen a partir de cultivos agrícolas (maíz, caña de azúcar, colza, soja, etc.), lo que crea competencia con otros cultivos agrícolas utilizados para la alimentación humana.
2. Biocombustibles de segunda generación: en este caso se utilizan materias primas que el ser humano no utiliza como alimento. Se trata de grasas y aceites de desecho, árboles y hierba.

La distribución de este tipo de combustibles está directamente relacionada con el uso de biodiesel y bioetanol, que, aunque
no completamente, pero sigue siendo un sustituto de la gasolina.

Actualmente sólo se utiliza entre el 5% y el 6% de los volúmenes de biomasa que se pueden procesar, esto se debe a

Gastos financieros para la implementación de tecnologías existentes, inversiones en estas investigaciones y tecnologías.

Los desarrolladores del proyecto “Estrategia para el desarrollo del complejo energético y de combustible de Rusia hasta 2020” tuvieron en cuenta el potencial existente de nuestro país, que consta de dos componentes:

• Potencial técnico, que se caracteriza por un aumento de la biomasa;
• Potencial económico, volumen adecuado de recogida de biomasa.

Como parte de la estrategia de desarrollo del país, el desarrollo de nuevas tecnologías y métodos para su implementación, el aumento de los precios de los tradicionales
recursos energéticos, el atractivo de los biocombustibles está creciendo constantemente y el proceso de introducción de estas tecnologías continuará.

Aplicación de biocombustibles para automóviles

Como ya se mencionó anteriormente, para el combustible de los automóviles modernos existe un sustituto en forma de biocombustible, este es:

• Para motores diésel – biodiesel;
• Para motores de combustión interna: bioetanol.

El biodiesel se obtiene de aceites vegetales(colza, soja, palma) y metanol.

El biodiesel de segunda generación se produce a partir de microalgas y cultivos de oleaginosas. Vista separada Biodiesel: diesel verde, que es una mezcla de hidrocarburos y se presenta en el mercado como un aditivo mejorado para el combustible convencional.
Como regla general, el biodiesel para repostar automóviles se utiliza en una mezcla con combustible diesel convencional (combustible diesel) en una proporción del 20/80%, donde el biodiesel es del 20%. La desventaja de esta mezcla es el aumento del consumo de combustible y la reducción de la potencia.
El bioetanol en su forma pura no se puede utilizar para repostar un coche, porque es un agente oxidante y un disolvente. Para su
Su uso requiere la reconstrucción del vehículo con sustitución de los elementos del sistema de combustible por unidades de acero inoxidable y plástico resistente.

El mundo ha creado automóviles con motores de combustión interna que funcionan con una mezcla de bioetanol y gasolina en la proporción:

• 85/15% - en EE.UU.;
• 10/90% - en países europeos;
• 20/80% - en Brasil,

Se cree que con estas proporciones (excepto en EE.UU., donde se reconstruyeron los automóviles), dicha proporción de combustible no daña los sistemas del vehículo, lo que permite el uso de bioetanol con las tecnologías existentes.

Biocombustible para la chimenea

Según la opinión generalmente aceptada, el mejor combustible para una chimenea son los líquidos que contienen alcohol. En este sentido, podemos decir con confianza que como biocombustible para una chimenea se puede utilizar lo siguiente:

• Bioetanol – alcohol etílico;
• Biometanol – alcohol metílico;
• Biobutanol – alcohol butílico;
• Éter demetilo – éter simple;
• Biocombustible diésel.

Estas sustancias se pueden utilizar tanto en forma pura como en combinación con otros componentes.

El biocombustible para chimeneas se produce en diferentes paises, estos son Estados Unidos, Canadá, Sudáfrica y países europeos. Las empresas polacas más famosas en Rusia son Kratki y Planika.

En Rusia, el biocombustible para chimeneas lo producen la empresa BIOTEPLO, BioKer Biofireplace Workshop y varias otras empresas.

Los precios del biocombustible para chimeneas oscilan entre 500 (Planika) y 2.000 rublos (BioKer) por 5 litros de combustible.

Biocombustible de algas

Se ha desarrollado y se utiliza con éxito una tecnología para producir biocombustibles a partir de algas.

La ventaja de utilizar algas para aplicaciones industriales, es que su cultivo no requiere ocupar partes del terreno, crecen en cualquier agua y no requieren cuidados especiales, por un lado, y por otro, son capaces de conseguir un aumento importante de biomasa en periodos cortos. de tiempo.

que contiene simple elementos químicos, las algas se procesan fácilmente.

Como hacerlo tu mismo

Una persona utiliza periódicamente biocombustibles en la vida cotidiana; esto puede atribuirse con total seguridad a combustibles sólidos: leña, aserrín, paja, etc. Para fabricar briquetas de combustible, no es necesario. dispositivos especiales y mecanismos, esto lo puede hacer cualquier persona que tenga productos de procesamiento de madera y el deseo.

Un proceso más complejo es la producción de biocombustible a partir del estiércol, que es un producto de desecho de los animales de granja. En este caso, se obtiene biogás, que se puede utilizar para la combustión, calentando así agua en sistemas de suministro de agua caliente o refrigerante en sistemas de calefacción de edificios y estructuras.

Primero debe decidir el lugar donde se ubicará la instalación. El sitio seleccionado debe estar alejado de zonas residenciales.
edificios, para no crear molestias por los olores liberados durante la fermentación de la biomasa.

Se cava un hoyo en el área seleccionada, se realiza la impermeabilización y se construye un tanque de almacenamiento. El contenedor puede ser de anillos de hormigón armado con juntas selladas, ladrillo con impermeabilización o metal. En la parte superior hay una trampilla y una tapa. Se instalan tuberías para eliminar el gas generado.

En el contenedor construido se cargan estiércol, puntas de patatas y otros desechos vegetales, después de lo cual todo se llena con agua. El proceso de fermentación comenzará en el recipiente y como resultado comenzará a liberarse biogás.

La composición del gas así obtenido incluirá metano, dióxido de carbono e impurezas de otros gases.

De 1 kg de materia orgánica se pueden obtener aproximadamente 0,5 kg de biogás.

Uso de biocombustibles como el etanol ( alcohol etílico) o el combustible diésel (biodiesel), obtenido de plantas especialmente cultivadas, suele considerarse un paso importante hacia la reducción de las emisiones de dióxido de carbono (CO 2) a la atmósfera. Por supuesto, cuando se queman biocombustibles, el dióxido de carbono ingresa a la atmósfera exactamente de la misma manera que cuando se queman combustibles fósiles (petróleo, carbón, gas). La diferencia es que la formación de la masa vegetal de la que se obtuvo el biocombustible se debió a la fotosíntesis, es decir, un proceso asociado al consumo de CO 2. En consecuencia, el uso de biocombustibles se considera una “tecnología neutra en carbono”: primero, el carbono atmosférico (en forma de CO 2) es fijado por las plantas y luego liberado cuando se queman sustancias derivadas de estas plantas. Sin embargo, la producción de biocombustibles en rápida expansión en muchos lugares (especialmente en los trópicos) está provocando la destrucción de ecosistemas naturales y la pérdida de diversidad biológica.

Los motores de biocombustibles utilizan energía solar almacenada por las plantas. De hecho, la energía de los combustibles fósiles también alguna vez (hace decenas y cientos de millones de años) fue la energía ligada de la luz solar, y el dióxido de carbono liberado al quemar combustibles fósiles fue eliminado de la atmósfera (y de las aguas del océano). ) por plantas y cianobacterias . Parecería que los biocombustibles no se diferencian de los combustibles fósiles convencionales. Pero hay una diferencia, y está determinada temporalmente. oh Retraso, un retraso entre la unión de CO 2 durante la fotosíntesis y su liberación durante la combustión de sustancias que contienen carbono. Si este retraso es muy grande (como en el caso del uso de combustibles fósiles), entonces la composición de la atmósfera podría haber cambiado significativamente durante este tiempo. Además, si la fijación del dióxido de carbono se produjo durante un tiempo muy prolongado, la liberación se produce muy rápidamente. En el caso del uso de biocombustibles, temporal oh y el retraso es muy pequeño: meses, años, para las plantas leñosas, décadas. Por eso a los biocombustibles se les suele llamar “neutrales en carbono”.

A pesar de todos los beneficios del uso de biocombustibles, el rápido aumento de su producción está plagado de graves peligros para la conservación de la vida silvestre, especialmente en los trópicos. En el último número de la revista Biología de la Conservación Ha aparecido un artículo de revisión (todavía sólo en una versión preliminar en línea) sobre los efectos nocivos del uso de biocombustibles. Sus autoras, Martha A. Groom, que trabaja en el Programa Interdisciplinario de Artes y Ciencias de la Universidad de Washington en Bothell (EE. UU.), y sus colegas Elizabeth Gray y Patricia Townsend, después de analizar una gran cantidad de literatura, ofrecieron una serie de recomendaciones. sobre cómo combinar la obtención de biocombustibles minimizando el impacto negativo sobre ambiente, preservando al mismo tiempo la biodiversidad de los ecosistemas naturales circundantes.

Por lo tanto, según Groom y sus colegas, la práctica de utilizar maíz como materia prima para la producción de etanol, adoptada en muchos países, y principalmente en Estados Unidos, difícilmente merece aprobación. El cultivo del maíz requiere grandes cantidades de agua, fertilizantes y pesticidas. Como resultado, si tenemos en cuenta todos los costos de cultivar maíz y producir etanol a partir de él (también están asociados con el consumo de energía y la combustión de combustible), resulta que en total la cantidad de CO 2 liberada durante la producción y uso. El uso de dichos biocombustibles es casi el mismo, ¡al igual que el uso de combustibles fósiles tradicionales! Para el etanol de maíz, el coeficiente que estima las emisiones de gases de efecto invernadero por producción de energía específica (en kg de CO 2 por megajulio, 10 6 julios, de energía producida) es 81-85. A modo de comparación, la cifra correspondiente para la gasolina (procedente de combustibles fósiles) es 94, y para el combustible diésel convencional, 83. Cuando se utiliza caña de azúcar, el resultado ya es significativamente mejor: 4-12 kg CO 2 /MJ.

Pero el verdadero salto positivo se observa al cambiar al uso de pastos perennes, por ejemplo, uno de los tipos de mijo silvestre, el llamado pasto varilla ( Panicum virgatum), una planta común de pradera de pastos altos América del norte. Debido a que una parte importante del carbono fijado es almacenado por los pastos perennes en sus órganos subterráneos, y también se acumula en la materia orgánica del suelo, las áreas ocupadas por estos pastos altos (a veces más altos que la altura humana) funcionan como aglutinantes (“sumideros”). ”) sitios para el CO 2 atmosférico. El indicador de emisiones de gases de efecto invernadero durante la producción de biocombustibles a partir de mijo se caracteriza por un valor negativo: -24 kg CO 2 /MJ (es decir, el CO 2 se vuelve menos en la atmósfera).

La cubierta vegetal de múltiples especies de las praderas retiene el carbono aún mejor. El indicador de emisiones de gases de efecto invernadero en este caso también es negativo: -88 kg CO 2 /MJ. Es cierto que la tasa de crecimiento (productividad) de estos pastos perennes es relativamente baja. Por lo tanto, la cantidad de combustible (expresada en cantidad de gasolina en litros) que se puede obtener de una pradera natural es sólo de unos 940 l/ha. Para el mijo, este valor ya alcanza 2.750-5.000, para el maíz, 1.135-1.900, y para la caña de azúcar, 5.300-6.500 l/ha.

También resulta eficaz el uso de árboles de rápido crecimiento, como diversos álamos y sauces. En varias zonas del mundo, principalmente en los trópicos, la introducción generalizada de cultivos utilizados para producir biocombustibles está asociada con la deforestación. En Indonesia y Malasia, vastas superficies que hasta hace poco estaban ocupadas por selvas tropicales, ecosistemas caracterizados no sólo por una producción primaria muy alta (ver también: Producción primaria), sino también por una máxima diversidad de especies de plantas y animales, ahora se han convertido en petróleo. plantaciones de palma y otras plantas aptas como materia prima para biocombustibles. En Brasil, las plantaciones de caña de azúcar están reemplazando los ecosistemas de humedales más interesantes, también caracterizados por una alta diversidad de especies. Este proceso ha sido especialmente intenso en los últimos años tras la firma de un acuerdo entre Brasil y Estados Unidos sobre grandes suministros de etanol.

Es obvio que al reemplazar los combustibles fósiles y reducir así el crecimiento de CO 2 en la atmósfera, los biocombustibles pueden amenazar muchos ecosistemas naturales, especialmente los tropicales. La cuestión, por supuesto, no es el biocombustible en sí, sino la política irrazonable y “contraria a la naturaleza” de su producción, la destrucción de ecosistemas naturales ricos en especies y su sustitución por ecosistemas de tierras agrícolas extremadamente simplificados. Los autores ponen grandes esperanzas en el uso de masas de algas planctónicas microscópicas como materia prima para biocombustibles, que pueden cultivarse en estanques (a veces incluso con agua salobre) o en biorreactores especiales. El rendimiento de productos útiles por unidad de superficie es significativamente mayor que en el caso de la vegetación terrestre.

Al final del artículo, los autores formulan una serie de recomendaciones que deben tenerse en cuenta para minimizar el daño causado a los ecosistemas naturales durante la producción de biocombustibles. En particular, insisten en que los costos y beneficios de todas las etapas de producción y uso de un biocombustible determinado en un lugar particular se calculen caso por caso. También se debe minimizar el área ocupada por cultivos destinados a la producción de biocombustibles, intentar utilizar para este fin tierras abandonadas, vertederos, vertederos, etc. Se debe dar preferencia a las plantas locales perennes. Hay que tener cuidado con el uso de especies que puedan volverse invasoras (ver: Especies invasoras), es decir, que se salgan de control y se generalicen en las comunidades naturales.

En cualquier caso, es necesario evaluar el riesgo que se genera para los ecosistemas naturales al cultivar plantas utilizadas como materia prima para biocombustibles.

En términos de características energéticas, las algas son significativamente superiores a otras fuentes.

200 mil hectáreas de estanques pueden producir suficiente combustible para el consumo anual del 5% de los automóviles estadounidenses. 200.000 hectáreas es menos del 0,1% de la tierra estadounidense apta para el cultivo de algas.

Sin embargo, las algas que contienen más aceite crecen más lentamente. Por ejemplo, las algas que contienen un 80% de aceite crecen una vez cada 10 días, mientras que las algas que contienen un 30% crecen 3 veces al día.

La producción de algas también resulta atractiva porque durante la biosíntesis absorben dióxido de carbono de la atmósfera.

Sin embargo, la principal dificultad tecnológica es que las algas son sensibles a los cambios de temperatura, que, como resultado, deben mantenerse en un cierto nivel (las fluctuaciones bruscas diarias son inaceptables).

Además, el uso comercial de algas como combustible se ve obstaculizado actualmente por la falta de herramientas eficaces para recolectar algas en grandes volúmenes. También es necesario determinar las especies más efectivas para recolectar petróleo.

Tecnologías de cultivo de algas.

El Departamento de Energía de EE.UU. ha estado estudiando las algas con alto contenido de petróleo en el marco del Programa de Especies Acuáticas. Los investigadores concluyeron que California, Hawaii y Nuevo México son adecuados para la producción industrial de algas en estanques abiertos. Durante 6 años se cultivaron algas en estanques con una superficie de 1000 m2. Se ha demostrado que un estanque en Nuevo México es muy eficaz para capturar CO2. El rendimiento fue de más de 50 gramos. algas desde 1 m2 por día.

Además del cultivo de algas en estanques abiertos, existen tecnologías para cultivar algas en pequeños biorreactores ubicados cerca de centrales eléctricas. El calor residual de una central térmica puede cubrir hasta el 77% del calor necesario para el cultivo de algas. Esta tecnología no requiere un clima desértico cálido.

BioKing ha comenzado la producción en masa de sus biorreactores de algas patentados de uso inmediato, que incluyen algas de rápido crecimiento y con alto contenido de aceite.

Científicos españoles han descubierto un tipo de microalga que puede reproducirse mucho más rápido que otras homólogas biológicas bajo determinadas condiciones de iluminación. Si en mar abierto hay hasta 300 ejemplares de algas por cada metro cúbico de agua, los investigadores obtuvieron 200 millones de ejemplares por el mismo metro cúbico de agua.

Las microalgas crecen en un cilindro de plástico con un diámetro de 70 cm y una longitud de 3 m. Las algas se reproducen por división. Se dividen cada 12 horas y gradualmente el agua del cilindro se convierte en una masa verde y densa. Una vez al día se centrifuga el contenido del cilindro. El resto es casi 100% biocombustible. La parte saturada de grasa de esta masa se convierte en biodiesel y los hidrocarburos en etanol.

Desarrollo de biocombustibles a partir de algas

Chevron Corporation, uno de los gigantes energéticos del mundo, ha comenzado a investigar la posibilidad de utilizar algas como fuente de energía para el transporte, en particular para los aviones a reacción. Durante la investigación se estudiarán los tipos de algas que contienen el máximo porcentaje de aceites en su composición y se desarrollarán métodos para el cultivo de algas.

Honeywell, UOP inició recientemente un proyecto para producir combustible para aviones militares a partir de
algas y aceites vegetales.

Green Star Products ha completado la prueba de la Fase 2 de una planta de demostración de biodiesel de algas en Montana. Durante la segunda fase, se seleccionaron las condiciones óptimas para el cultivo de la cepa de algas zx-13.

GSPI ha desarrollado un sistema híbrido para el cultivo de algas en estanques: el Sistema Híbrido de Producción de Algas. Las algas regulares viven a temperaturas del agua de aproximadamente 30 grados Celsius, zx-13 sobrevive a temperaturas de aproximadamente -44 C. Zx-13 también demostró buena resistencia al alto contenido de sal en el agua.

Sin embargo, en la segunda fase de pruebas, GSPI no pudo desarrollar la tecnología de recolección de algas. Las algas maduraron antes de lo esperado y el equipo aún no estaba listo. La tecnología GSPI permite recolectar algas de más de 2 micras. Las algas más pequeñas se devuelven al estanque para su posterior cultivo.

La siguiente fase probará la tecnología GSPI en un estanque de 100 acres. Se están llevando a cabo negociaciones para ubicar el estanque de 100 acres en California, Missouri y Utah. En el futuro es posible ampliar la superficie hasta 500 - 1000 acres.

La principal empresa energética de Japón, Tokyo Gas Co, tiene intención de construir una planta de demostración que producirá electricidad a partir de algas marinas. Para el funcionamiento de los generadores de gas de la estación se utilizará el metano liberado de algas finamente picadas.

Para varias prefecturas japonesas, incluida la capital, la contaminación costera por algas sigue siendo un grave problema medioambiental. Cuando se pudren, suelen emitir un olor desagradable y estropean el paisaje.

Mientras tanto, los últimos avances de los especialistas japoneses ofrecen solucionar este problema con beneficios económicos. Un modelo experimental de planta con generador eléctrico de gas, que ya funciona en el laboratorio desde hace varios años, permite destruir hasta 1 tonelada de algas al día.

Esto genera alrededor de 9,8 kilovatios de electricidad. Esta planta piloto produce entre 20 y 30 metros cúbicos de metano al mes; este volumen es suficiente para reducir el consumo mensual de electricidad de una familia media exactamente a la mitad.

Según estimaciones de Tokyo Gas, la construcción de la planta, dependiendo de la capacidad de producción, costará entre varias decenas de millones y 200 millones de yenes.

La empresa española Bio-Fuel-Systems planea no sólo producir combustible a partir de algas, sino también reducir el nivel de dióxido de carbono que se forma durante la producción de electricidad utilizando combustibles fósiles. En 2008 está prevista la construcción de una instalación similar en la zona de Alicante.

Shell y HR Biopetroleum tienen la intención de construir una planta piloto en las islas hawaianas para producir aceite vegetal a partir de microalgas y procesarlo posteriormente para convertirlo en biocombustible.

Las microalgas se cultivarán in situ, en una piscina especial al aire libre con agua de mar. Se seleccionarán especies de microalgas para su uso posterior a partir de muestras locales de organismos marinos, y se utilizarán como criterios de selección el rápido crecimiento de las algas y el máximo rendimiento de aceite vegetal.

La industria de la aviación también ha anunciado el inicio de avances en el uso de algas como materia prima para la producción de combustible de aviación. Boeing ha anunciado que en el futuro se podría utilizar una alternativa al biodiésel elaborado a partir de algas marinas para la producción de biocombustible de aviación.

Según el documento, ningún biocombustible producido hoy en día puede utilizarse como combustible de aviación. El etanol absorbe agua y corroe el motor y las líneas de combustible, mientras que el biodiesel se congela a bajas temperaturas (a altitud de crucero). Además, el biocombustible tiene una estabilidad térmica menor que el combustible para aviones convencional.

Los expertos de Boeing creen que la materia prima óptima para la producción de biocombustibles serán las algas, de las que se obtiene entre 150 y 300 veces más aceite que la soja. En su opinión, los biocombustibles a base de algas son el futuro de la aviación. Así, si toda la flota aérea mundial utilizara 100% biocombustible derivado de algas marinas en 2004, se necesitarían 322 mil millones de litros de petróleo.

Para cultivar estas algas se necesitan terrenos con una superficie de 3,4 millones de hectáreas. El cálculo supone que una hectárea produce 6.500 litros al año. Para estos fines, es posible utilizar tierras que no sean aptas para el cultivo de alimentos.

EN mundo moderno la cuestión de la búsqueda es urgente fuentes alternativas energía. Una solución relativamente innovadora a este problema es de qué se producen los biocombustibles.

Desgraciadamente, las reservas de combustibles fósiles (gas, carbón y petróleo) son cada año cada vez menores, lo que a su vez repercute en el coste. Además, al utilizar estas fuentes de energía causamos daños irreparables a la naturaleza, y cada año el problema calentamiento global todo está empeorando. Los científicos de todo el mundo llevan mucho tiempo buscando un combustible que ayude a resolver estos problemas a gran escala.

¿Qué es el biocombustible?

Es un tipo de combustible que se produce a partir de materias primas de origen vegetal o animal. Los biocombustibles se presentan en forma líquida, sólida y gaseosa. Los más populares hoy en día son el bioetanol, el biodiesel y el biogás. Los biocombustibles ya se utilizan activamente en países europeos y proporciona alrededor del 30% de la demanda total.

¿Cuál es el propósito de la producción de biocombustibles?

Los biocombustibles ayudan a resolver los siguientes problemas:

Reducir el consumo de combustibles fósiles, que son un recurso no renovable.

Luchar contra la contaminación del aire y el calentamiento global

Reducción de costos de combustible.

El más simple y de forma accesible La producción es el procesamiento de biomasa vegetal, produciendo combustible a partir de plantas.

En la naturaleza existen los cuales por sus cualidades y características son ideales para la producción de combustible.

Las plantas de energía deberán cumplir los siguientes requisitos:

Los cultivos energéticos deben crecer rápidamente

Los cultivos energéticos no deben tener pretensiones en cuanto a las condiciones de crecimiento y no exigir cuidados.

Las plantas de biomasa, que se convertirán en combustible, deben ser productivas. Sería bueno que la cosecha se pudiera recolectar dos veces al año.

Cultivos energéticos Debe ser rentable y fácil de cultivar, de lo contrario el precio del combustible producido se disparará.

¿Qué plantas se utilizan para producir biocombustibles?

Las plantas para biomasa se pueden utilizar en su forma original, partes de árboles o plantas se pueden quemar, transformar en pellets o briquetas para calderas de combustible sólido, o la biomasa se puede transformar en etanol, diésel o gas mediante procesos químicos.

Para producir bioetanol se utilizan cultivos que contienen azúcar o almidón (patatas, maíz, caña de azúcar, remolacha azucarera). La tecnología de producción consiste en transformar la glucosa mediante levadura en alcohol.

Para producir biodiesel se utilizan cultivos energéticos que contienen petróleo. Estos son colza, palma, girasol. Con la ayuda de alcohol y álcalis, se obtienen ácidos grasos de la biomasa de dichas plantas, que se utilizan como base para el biodiesel.

El biogás se puede obtener de ambos grupos de cultivos con la ayuda de bacterias, que utilizan la biomasa como alimento y, como resultado de su actividad vital, liberan biogás.

En muchas plantas se han llevado a cabo investigaciones sobre la posibilidad de obtener combustible económico y de alta calidad, pero no todas cumplen los requisitos y pueden utilizarse como fuentes de energía alternativas.

Las plantas más populares y utilizadas con frecuencia para la producción de combustible son el miscanthus, que crece y se utiliza en los EE. UU., el pasto varilla, la remolacha azucarera es popular en los países europeos, la caña de azúcar se usa activamente en Brasil, la colza y el maíz son especialmente populares en los EE. UU. y Canadá.

Miscanthus es una planta del orden de los cereales, perenne, herbácea. Miscanthus tiene un poderoso sistema de raíces que se extiende a más de dos metros de profundidad en el suelo. El tallo se distingue por una alta concentración de lignina y celulosa, por lo que el miscanthus actúa como cultivo energético. Las plantas para biomasa se pueden cosechar anualmente. Puedes cultivar miscanthus en un solo lugar durante 15 a 20 años. Miscanthus tolera bien las bajas temperaturas y las precipitaciones invernales, pero exige la cantidad de humedad del suelo. Además de la energía, el miscanthus se utiliza activamente en pulpo y papel industria.

Switchgrass es otra planta exótica para nuestras latitudes. También es un cereal, planta perenne. Switchgrass no exige en absoluto la composición y la humedad del suelo, pero no tolera los climas fríos. El pasto varilla se utilizó como cultivo forrajero y ornamental, y sólo después de una investigación realizada en 1980 comenzó a considerarse como un cultivo energético. La composición de esta planta es muy similar a la del combustible (carbono, hidrógeno y oxígeno). En el sector energético, a partir del pasto varilla se producen biogás y etanol, y los residuos también se queman sin modificar para calentar espacios.

Una característica positiva del pasto varilla es su capacidad para crecer y dar un buen crecimiento incluso en suelos inadecuados, al tiempo que lo mejora. El pasto varilla se puede cultivar en tierras que no son adecuadas para cultivos alimentarios. Switchgrass no es susceptible a las plagas y no requiere tratamiento químico.

El sauce y el álamo también son cultivos energéticos. Se utilizan para producir briquetas de combustible utilizadas para calefacción. Estos árboles se pueden cultivar en diferentes zonas climáticas. Toleran igualmente bien tanto el frío como el calor. No exigente con el suelo y el lugar de crecimiento. Pueden crecer incluso en suelos infértiles. Pero realmente necesitan humedad. Apto para recolectar biomasa durante 15-20 años, mientras que la biomasa se renueva cada 3-5 años.

Los biocombustibles también tienen una desventaja. Cultivos energéticos ocupan áreas considerables, lo que conduce a una disminución en el número de cultivos plantados, y también conduce a la deforestación, lo que también afecta negativamente al medio ambiente.

Irina Zheleznyak, corresponsal de la publicación en línea
"AtmWood. Boletín madera-industrial"