Universidad Abierta y a distancia de méxico
QUÍMICA
JENNIFER ANA GÓMEZ PORRAS
LOS BIOCOMBUSTIBLES
Los Biocombustibles
Objetivo
El objetivo principal de ésta investigación es documentar sobre los biocombustibles, sus usos, y ver
cuál sería el más apto para sustituir al petróleo.
Durante una semana se recolectará información sobre los biocombustibles, de fuentes confiables,
como publicaciones de universidad, investigaciones y libros.
Justificación
Durante millones
“Todos somos muy ignorantes. Lo que ocurre es que no todos ignoramos las mismas cosas.” Albert
Eintein
Desde que el hombre descubrió el fuego, ha buscado manera de utilizar esta energía, y usar para
su beneficio. A través del tiempo se ha utilizado diferentes materiales para obtener energía y poder
utilizarla para el bien.
En la actualidad la principal fuente de energía son los hidrocarburos, a nivel mundial el mayor
productor de petróleo es Arabia Saudita quien produjo tan sólo el 2010 10,52 millones barriles/día.
México, es el quinto productor de petróleo en el mundo, sin embargo, a pesar de tener una enorme
producción, no ha buscado nuevas alternativas para la obtención de energía. En los últimos años
los niveles de contaminación han aumentado, y es por ello que se deben buscar nuevas
alternativas de energía.
Una propuesta amigable al medio ambiente son los biocombustibles.
Como Licenciados en Ingeniería en Biotecnología es importante que busquemos nuevas
alternativas que sean más amigables con el medio ambiente, así como nuevas formas para
aprovechar los materiales abundantes que se encuentran al rededor
Biocombustibles
Definición de Biocombustibles:
El biocombustible es el término con el cual se denomina a cualquier tipo de combustible que derive
de la biomasa - organismos recientemente vivos o sus desechos metabólicos.
Hace más de 100 años Rudolf Diesel diseñó el prototipo de un motor utilizando aceite de
cacahuate, de esto derivó el “gasóleo” pero como estaban más accesibles los biocarburantes se
opta por ellos.
En 1908 Henry Ford en su conocido modelo T, utilizaba etanol como combustible para el
funcionamiento de éste.
El Ford T consistía de un motor de 4 cilindros y 20 caballos de fuerza. Medía 2 metros con 10
centímetros de altura y pesaba solo 544 kilos. El chasis era bajo y resistente porque estaba hecho
de aluminio de Vanadio.
La compañía Standard oil Company entre 1920 y 1924 comercializó un 25% de etanol en gasolina
vendida en Betalmore (USA), y los altos costos del maíz hicieron abortar el proyecto.
En la década de los 30 se hicieron bastantes esfuerzos por recuperar esta iniciativa.
A causa de ésta decaída, Ford y diversos expertos unieron sus fuerzas para promover su
recuperación. A raíz de esto se construyó una planta de fermentación en Kansas, el cual fabricaba
38.000 litros diarios para automoción. En los años 30 más de 2000 estaciones de servicio en el
Mediano Oeste vendieron este etanol hecho de maíz denominado “Gasol”. La alta competencia de
bajos precios obligó al cierre de la planta de producción de etanol cerca de los años 40.
En octubre de 1973 marcó la historia por la aparición de una fuerte crisis del petróleo, asociada a la
cuarta guerra mundial árabe-israelí.
Estados Unidos experimenta con la mezcla de gasolina y etanol. Dichos combustibles se
convirtieron en la solución al posible problema que representaba el agotamiento de los recursos
renovables.
En 1985 el objetivo de la introducción de los biocombustibles en Europa era sustituir el 25% del
combustible fósil por bioetanol. Esta medida ha tenido aplicaciones parciales especialmente en
Italia, Francia, Alemania y Austria.
Tipos de Biocombustibles:
Bioetanol
El bioetanol es un alcohol de origen vegetal que se produce a través de la fermentación de distintos
tipos de materias primas tales como los cereales, maíz, trigo y cebada al igual que de cultivos con
alto contenido en azucares como la caña de azúcar o la remolacha.
El bioetanol se utiliza en mezclas con gasolina de forma directa o través de compuestos
oxigenados como el ETBE. Su uso aumenta el número de octanos y promueve una mejor
combustión, reduciendo las emisiones contaminantes por el tubo de escape, como monóxido de
carbono, dióxido de carbono y distintos hidrocarburos. Del mismo modo contribuye al cumplimiento
del Protocolo de Kyoto al ser el CO2 emitido de ciclo cerrado. La materia prima utilizada en la
fabricación del bioetanol fija el CO2 emitido en su combustión al realizar el proceso de la
fotosíntesis, básico en el crecimiento de la planta.
Biodiesel
Es un combustible que se obtiene de aceites vegetales o grasas animales mediante un sencillo
proceso denominado transesterificación (La transesterificación es un proceso químico a través del
cual aceites se combinan con alcohol (etanol o metanol) para generar una reacción que produce
ésteres grasos como el etil o metilo ester. Estos pueden ser mezclados con diesel o usados
directamente como combustibles en motores comunes). El producido se denomina Metil Ester de
Ácido Graso, o comúnmente llamado Biodiesel.
El aceite usado se puede convertir en biodiesel.
El biodiesel puede ser empleado por cualquier vehículo diésel, ya que su composición y
características son muy similares a las del diésel fósil
BIOGÁS
El biogás se produce a partir de los desechos orgánicos de la basura o de los excrementos del
ganado
EL biogás puede ser por de biogás por descomposición anaeróbica es un modo considerado útil
para tratar residuos biodegradables, ya que produce un combustible de valor además de generar
un efluente que puede aplicarse como acondicionador de suelo o abono genérico.
En la ciudad de Monterrey, existe una planta de biogás que genera 16.96 kilowatts de energía
eléctrica; gracias a esta energía es suficiente para alimentar el sistema de bombeo de agua, el
alumbrado público de la ciudad y los municipios conurbados.
OTROS BIOCOMBUSTIBLES
Hay otros tipos de biocombustibles que están en sus primeras fases de experimentación y todavía
no son opciones viables.
2,5-dimetiyfurano o DMF, es un compuesto químico que puede obtenerse de cultivos altos en
fructuosa, es especial de frutas y algunas raíces. Ofrece el potencial para obtener de él un
biocombustible con una densidad de energía que es 40% mayor a la del bioetanol, lo que lo hace
comparable a la gasolina. Sin embargo todavía deben resolverse problemas de seguridad en su
procesamiento antes de que sea una opción viable como biocombustible.
Diésel Fischer–Tropsch. Es un biocombustible obtenido a través de un proceso químico a
partir de gas de síntesis (gas creado por medios químicos). Aunque esta tecnología existe
desde 1920, es muy costosa, al igual que el diésel que proporciona, cuyo precio está por arriba
de el del diésel fósil.
Biohidrógeno, es hidrógeno proveniente de desechos orgánicos que se obtiene a través
fermentación usando bacterias. Aunque tiene potencial como fuente de biocombustibles en el
futuro, primero deben resolverse problemas relacionados a su almacenamiento y distribución,
así como de los cambios que habría que hacer en los vehículos para que pudieran
aprovecharlo.
Biometanol. Mención aparte merece el biometanol, un combustible que puede obtenerse de la
madera, el carbón e incluso del CO2. Al igual que el bioetanol, puede ser usado como
combustible para vehículos directamente (aunque los vehículos deben ser adaptados para tal
fin) o en combinación con la gasolina. Aunque se ha empleado desde la década de los
setentas, su costo de producción es bajo y existen nuevos métodos para producirlo, de manera
inexplicable no ha tenido tanta difusión como el bioetanol.
No obstante, el costo por producción y la poca cantidad obtenida en una cosecha, no podría
remplazar al petróleo. Pero existe uno que no podría ser la solución, el biodiesel de algas.
EL biodisel de algas Combustible algal, también denominado combustible de algas,
oleoalgal, oilgae, algaeoleum o biocombustible de tercera generación, es
un biocombustible fabricado a partir de los productos de las algas.
Según L Travieso, A Pellón, F Benı́tez, E Sánchez, R Borja, , N O’Farrill, P Weilandde de servier,
dicen quelas posibilidades sobre las algas, son enoermes , pero se requiere de inversión. Las algas
podrían ser una solución para reducir el problema de la emisión de gases nocivos.
Los biocombustibles a partir de microalgas encuentran su principal uso como complemento a la
electricidad en los vehículos híbridos enchufables.
En contra de lo que hasta hace poco tiempo se podía estimar, el mar puede representar una fuente
inagotable de energía en forma de combustible líquido sustitutivo del petróleo, denominado
“biodiesel marino”, o “biodiesel de algas”.
Efectivamente, según las más recientes investigaciones en biología marina, se estima que la
reserva energética de la humanidad puede encontrarse en los océanos.
Ya hace casi 150 años, Leo Lesquerox (considerado el padre de la paleobotánica), afirmó que el
petróleo de Pennsylvania se había originado a partir de la fosilización de las algas marinas.
Actualmente, la obtención de biodiesel a partir de las algas marinas es ya una realidad. De hecho
cada vez existen más países que disponen de extensos cultivos de algas dedicados a la obtención
del preciado “oro verde” a escala industrial.
Para producir algas marinas, se necesitan los siguientes componentes esenciales: radiación solar,
agua, anhídrido carbónico, algún nutriente y unos aparatos denominados fotobiorreactores.
Es importante recordar que para esta alternativa se lleve a cabo se deben dejar los intereses
personales, esta sería una alternativa más amigable con el ambiente, debemos dejarlos intereses
económicos y ver que nos conviene.
Los costos para producir Biodiesel son los siguientes:
Según El proceso de decisión de la industria depende del precio internacional del petróleo, del
costo de transformación del cultivo en biocombustible, el precio de usos alternativos del cultivo y el
precio de cultivos alternativos, entre otras cosas.
Según la investigación “Biocombustibles y su impacto potencial en la estructura agraria, precios y
empleo en América Latina” por Carlos Razo, Sofía Astete-Miller, Alberto Saucedo, Carlos Ludeña,
realizada en Santiago de Chile, en junio del 2007, para la Unidad de Desarrollo Agrícola División de
Desarrollo Productivo y Empresiarial.
Desarrollo del Proyecto; Biodiesel a partir de aceite nuevo
Como ya se explicó, los biocombustibles pueden ser una opción más amigable con el planeta.
Algunos autos que funcionan con diésel, pueden operar de manera correcta con biodiesel a partir
de aceite de cocina.
Contrario a lo que se piensa, no son tan complicados de elaborar, y nosotros mismos podemos
elaborar un poco en casa, sin embargo, se recomienda usar aceite nuevo ya que require menos
trabajo, ya que no se tiene que limpiar, ni filtrar. Así reducimos el riesgo de que salga mal y dañe el
motor en el que queremos utilizarlo.
Precauciones
Antes que nada, es importante tomar precauciones, ya que el proceso implica riesgos, así que
debemos tener en consideración lo siguiente:
Usar delantal
Usar gafas protectoras
Usar guantes para productos químicos que cubran las mangas
Usar bato para laboratorio o playera de manga larga
Usar Cubrebocas (no respirar los gases)
Realizar el proceso en un lugar ventilado
Tener agua a la mano.
Mantener lejos a niños, mascotas y personas ajenas al proceso
El hidróxido de sodio puede causar quemaduras graves y la muerte. Cuando se mezclan estas dos
substancias forman metóxido de sodio, que es extremadamente caustico (corrosivo). Son
productos peligrosos deben ser manipulados con sumo cuidado.
Sustancias a Utilizar
Metanol
El Alcohol puede ser metanol, que forma metilésteres, o etanol, que forma etilésteres. Puede
hacerse metanol a partir de biomasa (madera), sin embargo casi todo el metanol disponible
procede del gas natural, que es un combustible fósil. No hay manera de crear metanol casero.
La mayor parte del etanol disponible procede de las plantas (el resto procede del petróleo), y
además puede producirse de forma casera. Hacer biodiésel con etanol es mucho más difícil que
hacerlo con metanol. El biodiésel de etanol no es para principiantes.
El etanol es el alcohol etílico presente en las bebidas alcoholicas; el metanol es venenoso. En
realidad los dos son tóxicos, pero el metanol es mucho más peligroso. El metanol es seguro si se
trata con cuidado.
Otros nombres del metanol son: alcohol metílico, alcohol de madera, hidrato de metilo, carbinol,
hidróxido de metilo, hidroximetano. Todos ellos son lo mismo. El término metilcarbinol se refiere
tanto al metanol como al etanol.
El Catalizador
El catalizador puede ser hidróxido de potasio (KOH) o hidróxido de sodio (NaOH, sosa caústica).
Ambos son higroscópicos, es decir, que absoben fácilmente la humedad del aire, y eso reduce su
capacidad para catalizar la reacción. Hay que guardarlos siempre en recipientes cerrados
herméticamente.
El hidróxido de sodio (NaOH) es más barato. El hidróxido de potasio (KOH) es mejor como
catalizador y más fácil de usar. Los productores experimentados, que consiguen combustible de
excelente calidad, usan hidróxido de potasio, y también los productores comerciales. Otra ventaja
del KOH es que proporciona como subproducto del proceso fertilizante de potasio.
El proceso es el mismo con KOH que con NaOH, pero la cantidad tiene que ser 1,4 veces mayor
(1,4025). Se vende con varias concentraciones. Podemos comprar KOH y NaOH a distribuidores
de productos químicos y en tiendas de artículos para fabricación de jabón.
El NaOH se utiliza como desatascador de tuberías y podemos comprarlo en supermercados, pero
tiene que ser NaOH puro. Sacudimos el bote para asegurarnos de que los granos están sueltos. Si
han absorbido humedad estarán pegados unos a otros. Hay que recordar que tenemos que
guardar el hidróxido en un recipiente hermético. Los granos tienen que ser translúcidos e incoloros.
Si son de algún color como azul o púrpura, contienen alguna otra substancia y no sirven. El NaOH
debe ser puro.
La manera más común de comparar la acidez de distintos aceites usados es indicar el resultado de
la valoración hecha con NaOH. Sin importar el catalizador que utilizan en el proceso (KOH o
NaOH), la mayoría de los productores expresa la acidez del aceite como el nº de gotas de solución
de NaOH que fueron necesarias en la valoración.
PROPIEDADES FÍSICAS Y QUIMICAS DE LAS SUSTANCIAS A UTILIZAR
Nombre del compuesto Fórmula
Propiedades Físicas Propiedades Químicas
Hidróxido de Potasio KOH
Estado de agregación: SólidoApariencia: BlancoDensidad: 2040 kg/m3 ; 2,04 g/cm3
Masa molar: 56,1056 g/molPunto de Fusión: 633,15 K (1320 °C)Punto de Ebullición: 1593,15 K (1320 °C)
Solubilidad en Agua:119 g en 100 g de agua
Hidróxido de Sodio NaOH
Estado de agregación: SólidoApariencia: BlancoDensidad: 2100 kg/m3; 2.1 g/cm3
Masa molar: 39,99713 g/molPunto de fusión: 591 K (318°C)Punto de Ebullición: 1663 K (1390 °C)
Solubilidad en agua: 11g/100 ml (20°C)
Metanol CH4O
Estado de agregación: LíquidoApariencia: IncoloroDensidad: 791,8 kg/m3; 0.7918g/cm3
Masa molar: 32,04 g/molPunto de fusión: 176 K (-97°C)Punto de Ebullición: 337,8 K (65°C)Presión Crítica: 81± atmViscosidad: 0,59 mPa·s a 20°C
Acidez: ~ 15,5 pKaSolubilidad en agua: totalmente miscibleProducto de solubilidad: n/dMomento Dipolar: 1,69 D
Proceso
El biodiésel se hace a partir de grasas de origen animal y vegetal, que desde el punto de vista
químico son triglicéridos. No puede hacerse con grasa de origen inorgánico, como el aceite
lubricante.
Cada molécula de triglicérido está formada por tres moléculas de ácido graso unidas a una
molécula de glicerina. La reacción de formación de biodiésel consiste en separar los ácidos grasos
de la glicerina con ayuda de un catalizador (NaOH o KOH), y unir cada uno de ellos a una molécula
de metanol o de etanol. Esta reacción se llama transesterificación.
El mejor aceite que podemos utilizar es el de canola (que es una variedad de colza desarrollada en
Canadá), el de maíz, el de soja y el de girasol.
No es recomendable utilizar el aceite de cacahuete. Ya que el aceite de cacahuate empieza a
solidificarse a 15,5º C. Puede dar resultados extraños en las pruebas de calidad.
El biodiésel hecho con aceite de palma, aceite de coco, sebo o manteca, solo sirve para el verano,
porque con el frío se espesa y solidifica. El biodiésel suele tener un punto de fusión menor que el
aceite del que proviene, se tiene que tener en consideración el clima en donde nos encontramos,
para ver cuál es aceite más ideal.
El aceite de oliva, el de maní, el de palma, el sebo y la manteca pueden ser más ácidos de lo que
es normal en los aceites comestibles refinados (menos de 1% de acidez). La acidez afecta al
proceso de producción de biodiésel. En las primeras pruebas el aceite de tener la menor acidez
posible. Tampoco son recomendables.
La mayoría de los aceites comestibles comerciales contiene aditivos, como ácido cítrico y
antiespumantes, que no tienen ningún efecto sobre el proceso o la calidad del combustible.
Materiales y utensilios:
Un litro de aceite vegetal nuevo, sin cocinar
200 ml de metanol con pureza del 99% (es alcohol metílico al 99%)
Catalizador, que puede ser hidróxido de potasio (KOH) o hidróxido de sodio (NaOH).(sosa
Caústica)
Batidora vieja
Balanza con 0,1 gr de resolución (mejor aún con una resolución de 0,01 gr)
Vasos de medición para el metanol y el aceite
Recipiente de medio litro de HDPE(Polietileno de Alta Densidad) blanco, translúcido, y tapa
de rosca
Dos embudos que encajen en la boca del recipiente de HDPE (Polietileno de Alta
densidad), uno para el metanol y otro para el catalizador
Una botella de dos litros de plástico PET (botella normal de agua o de refresco) para la
sedimentación
Dos botellas de dos litros de plástico PET para el lavado
Termómetro
Procedimiento
Catalizador
Primero se necesita pesar el catalizador rápidamente ya que absorbe la humedad del aire con
mucha facilidad, y el agua es perjudicial para la reacción. Para pesarla la metemos dentro de una
bolsa de plástico (lo podemos meter el bote y la balanza dentro de una gran bolsa de plástico
transparente). Cerramos bien el bote y la bolsa, la enrollamos sobre sí misma para sacar de su
interior tanto aire como sea posible. La balanza debe estar ajustada para que no tenga en cuenta el
peso de la bolsa.
Si utilizamos NaOH (por lo menos 97% de pureza), la cantidad necesaria es de 3,5 gramos
exactos. Si utilizas KOH la cantidad depende de la pureza: pureza del 99% (poco común),
exactamente 4,9 gr (4,90875); 92% (más común), 5,3 gr (5,33); 90%, 5,5 gr (5,454); 85%, 5,8 gr
(5,775). Sirve cualquier pureza igual o mayor a 85%.
Preparación del Metóxido
Tomamos 200 ml de metanol y los vertimos con un embudo dentro del recipiente de medio litro de
HDPE. El metanol también absorbe humedad del aire, cerramos bien y rápidamente la botella del
metanol. A temperatura ambiente normal no se evapora suficiente cantidad para suponer un
peligro.
Añadimos el catalizador al metanol en el recipiente de HDPE, con cuidado, mediante un segundo
embudo. Encajamos el tapón y enroscamos la tapa encima firmemente. Agitamos la botella unas
pocas veces, de lado a lado formando un remolino (no en vertical). La botella se calienta durante la
reacción. Agitándola bien durante un minuto, a intervalos de cinco o seis minutos, el catalizador se
disolverá en el metanol formando metóxido de sodio o metóxido de potasio. Podemos empezar el
proceso en cuanto se haya disuelto todo el catalizador.
Cuanto más agites más rápido se disolverá. El NaOH puede tardar en disolverse toda una noche,
unas pocas horas, o tan solo media hora, si se agita mucho. El KOH se disuelve en mucho menos
tiempo que el NaOH y puede estar listo en diez minutos. Agitando cinco o seis veces tarda media
hora.
La reacción
Con batidora. Utiliza una batidora vieja o una nueva barata. (Nunca podremos volver a cocinar con
ella.) Compruebemos que las juntas se encuentren en buen estado (debe ser un modelo con
recipiente cerrado), que todas sus piezas estén limpias y secas, y que cierre perfectamente.
Precalentamos el aceite a 55º C y lo vertimos dentro de la batidora. Con la máquina aún parada,
vaciamos el metóxido con mucho cuidado. Antes de empezar nos aseguramos de que la tapa esté
bien cerrada. Debemos mezclar durante veinte o treinta minutos, o un poco más. Es suficiente con
una velocidad de giro lenta.
Trasvase
En cuanto termine la reacción, vertimos la mezcla en una de las botellas de dos litros y la
cerramos. La mezcla se contrae al enfriarse, deformando la botella. Puede que tengamos que dejar
que entre algo de aire después de un rato.
Separación
Lo debemos dejar en reposo uno o dos días, o mejor un poco más. La glicerina formará una capa
oscura en el fondo claramente separada de la capa de biodiésel que flota encima, de color claro. El
color exacto de estas dos capas depende del aceite empleado. El biodiésel suele ser de color
amarillo pálido (más parecido al ambar si está hecho con aceite de cocina usado). El biodiésel
puede estar cristalino o turbio, no importa. Si está turbio se aclarará con el tiempo, pero no hace
falta esperar.
Después de la separación decantamos el biodiésel cuidadosamente en un frasco limpio o en una
botella de plástico, evitando que entre glicerina en el nuevo recipiente. Si ocurre, lo dejamos en
reposo para que vuelvan a separarse.
Biodiésel recién hecho
Para comprobar la calidad del biodiesel que acabamos de hacer es importante realizar una prueba
de calidad.
Para realizar una prueba de calidad necesitamos mezclar en un bote 150 ml biodiesel sin lavar
(separado de la glicerina, después de doce horas de reposo) con 150 ml de agua.
Ponemos la tapa y agitamos vigorosamente durante diez segundos. Dejamos que repose. En
media hora, o menos, debe quedar encima el biodiesel cristalino, y debajo agua lechosa. Si el
combustible es de buena calidad la separación es rápida y todas las impurezas quedan en el agua.
Si supera esta prueba podemos lavarlo y usarlo con toda tranquilidad.
Pero si no se separa y forma una emulsión (con el aspecto de la mayonesa), o se separa muy
despacio, con una fina capa blanca entre la capa de biodiesel y la de agua, no es combustible de
buena calidad. Puede que pusieras demasiado catalizador, que forma jabón (haz mejor la
valoración), o puede que no se completara la reacción y quedaran monoglicéridos y diglicéridos
(ponemos más metanol, agitamos mejor, dejamos que reaccione durante más tiempo, controlamos
mejor la temperatura), o puede que ocurrieran las dos cosas.
Lavado
Hacemos el lavado en dos botellas de plástico de dos litros, con medio litro de agua de grifo en
cada uno de los tres o cuatro lavados que son necesarios. Hacemos un agujero de dos milímetros
en el fondo de cada botella y lo tapamos
Vertimos el biodiésel en una de las botellas y añade medio litro de agua limpia. Cerramos bien la
botella y agitamos hasta que formen una mezcla homogénea. Si tenemos un mezclador de pinturas
lo bastante pequeño y una taladradora de velocidad variable, podemos recortar las botellas y
mezclar con la taladradora. Dejamos que repose por lo menos tres horas. Drenamos el agua del
fondo a través del agujero, lo tapamos con el dedo cuando empiece a salir biodiésel, y
trasvasamos el combustible a la otra botella para el siguiente lavado. Limpia la botella y tapa el
agujero. Debemos repetir este proceso tres o cuatro veces.
Con una hélice movida por un motor, mezclamos el agua y el biodiésel hasta que tengan
un aspecto homogéneo (5 minutos).
Dejamos que repose durante una hora.
Sacamos el combustible con un sifón y repite los pasos 4, 5 y 6 otras dos veces.
Dejamos que se seque en un recipiente abierto bien ventilado. La poca agua que aún
queda tiene que evaporarse. Podemos calentar hasta 48º C para que se seque con más
facilidad.
Lavado por agitación, primer lavado. Mezcla perfecta de agua y biodiésel inmediatamente después
de una intensa agitación con un mezclador de pinturas
Lavado por agitación, tercer lavado. Agua limpia con pH 7, biodiésel cristalino, no hay pérdida de
rendimiento.
Modelo atómico de Rutherford
El modelo atómico de Rutherford es un modelo atómico o teoría sobre la estructura interna del
átomo propuesto por el químico y físico británico-neozelandés Ernest Rutherford para explicar los
resultados de su “experimento lámina de oro", realizado en 1911.
El modelo de Rutherford fue el primer modelo atómico que consideró al átomo formado por dos
partes: la "corteza", constituida por todos sus electrones, girando a gran velocidad alrededor de un
"núcleo" muy pequeño; que concentra toda la carga eléctrica positiva y casi toda la masa del
átomo.
Rutherford llegó a la conclusión de que la masa del átomo se concentraba en una región pequeña
de cargas positivas que impedian el paso de las partículas alfa. Sugirió un nuevo modelo en el cual
el átomo poseía un núcleo o centro en el cual se concentra la masa y la carga positiva, y que en la
zona extranuclear se encuentran los electrones de carga negativa.
Rendimiento del motor con mezclas
Aunque las mezclas se pueden hacer con etanol o con metanol, el etanol es más interesante. El
etanol se puede mezclar con gasolina en cualquier proporción, pero el metanol no. El etanol se
Producción de Biodiésel
Biodiésel de mala Calidad
Biodiésel de buena calidad
Deteriora el motor
Ayuda el medio
Ambiente
Barato a largo plazo
Producción de Biodiésel
puede producir con más facilidad a partir de fuentes renobables. En la mayoría de los casos el
etanol es un poco mejor que el metanol como combustible para motor.
Dejando a un lado la economía, el etanol tiene la ventaja de que hasta cierta concentración (entre
10 y 20%) se puede usar sin ninguna modificación en el motor.
Los estudios sobre cómo afectan las mezclas al rendimiento son contradictorios. El reciente “Two
Million Mile” de Nebraska concluye que el consumo de combustible es un poco menor que con
gasolina. Otras pruebas dicen que es un poco mayor. Algunas pruebas dicen que las emisiones
mejoran un poco, otras que no hay diferencia. En relación a la potencia son igualmente ambiguas.
Sin embargo juntando todos los datos se llega a la conclusión de que en el consumo de
combustible, las emisiones y el rendimiento no hay ninguna diferencia importante.
La figura 2-3, como se explica en Octanaje, ilustra otra de las ventajas de las mezclas con alcohol,
que mejora la capacidad antidetonante de la gasolina. Esto significa que se pueden utilizar
gasolinas más baratas y de peor calidad para obtener combustible con un octanaje determinado,
sin necesidad de aditivos contaminantes. Es una mejora importante desde el punto de vista
económico porque la producción de gasolina con muchos octanos es cara. Como se dijo antes,
también es posible aumentar el octanaje de la gasolina sin plomo para usarla en motores donde
normamente no se podría usar.
Las mezclas con alcohol tienen una pequeña desventaja. La presencia de agua en la mezcla,
aunque sea en una cantidad muy pequeña, hace que se separen una parte del alcohol y la
gasolina. A temperatura ambiente menos de un 1% de agua puede ser suficiente. Con más frío una
cantidad tan pequeña como 0,01% puede causar la separación. Sin embargo se pueden añadir
varias substancias para que la mezcla tolere mejor la presencia de agua, como el benceno y el
alcohol butílico. En los sistemas de combustible cerrados se evita que aparezca humedad dentro
del depósito de combustible. Las petroleras podrían, si recibieran incentivos, mantener libres de
agua sus oleoductos e instalaciones de almacenamiento. El amplio uso de las mezclas con alcohol
durante los últimos cincuenta años es una evidencia de que este problema tiene solución.
Composición química
Las propiedades del alcohol y la gasolina son muy parecidas, aunque sean muy distintos
químicamente. La gasolina es una mezcla de hidrocarburos, es decir, de compuestos formados por
átomos de carbono e hidrógeno. Hay muchos miles de hidrocarburos distintos. La mayoría de los
combustibles, como el carbón, la gasolina, el queroseno, el butano, el propano... son
hidrocarburos. El más simple de ellos es el metano, que consiste en un átomo de carbono unido a
cuatro átomos de hidrógeno. El siguiente es el etano, con dos átomos de carbono y seis de
hidrógeno. El propano tiene tres átomos de carbono y el butano tiene cuatro. Todos ellos son
gases en condiciones normales. Al alargar la cadena con más átomos de carbono los compuestos
se vuelven líquidos: pentano, hexano, heptano, octano... Cuanto más larga sea la cadena más
espeso es el líquido, hasta llegar a los hidrocarburos sólidos.
Propiedades de la combustión
Una de las propiedades más importantes de cualquier combustible es la cantidad de energía que
se consigue al quemarlo. Como muestra la figura 2-2, el octano (un hidrocarburo), que se puede
considerar una «gasolina ideal», no contiene oxígeno. Todos los alcoholes contienen un átomo de
oxígeno unido a otro de hidrógeno en el grupo hidroxilo. Cuando arde el alcohol, el grupo hidroxilo
se combina con un átomo de hidrógeno para formar una molécula de agua. Por lo tanto el átomo
de oxígeno no contribuye al poder calorífico del combustible.
Calendario de actividades:
Sábado 7 de Septiembre del 2013:
Compra de materiales y elaboración del procedimiento
Lunes 8 de Septiembre del 2013:
Purificación del producto y pruebas de calidad
FUENTES
http://www.biodisol.com/biocombustibles/biodiesel-de-algas-es-el-unico-biocombustible-alternativo-
capaz-de-sustituir-al-petroleo-energias-renovables-investigacion-e-innovacion/
http://www.naturalenergy.es/joomla/index.php?option=com_content&view=article&id=57&Itemid=60
http://www.biodisol.com/biocombustibles/biodiesel-de-algas-es-el-unico-biocombustible-alternativo-
capaz-de-sustituir-al-petroleo-energias-renovables-investigacion-e-innovacion/
#sthash.nQcJWWZW.dpuf
http://cdam.minam.gob.pe:8080/bitstream/123456789/1221/1/0000600.pdf
http://www.biodisol.com/biocombustibles/biodiesel-de-algas-es-el-unico-biocombustible-alternativo-
capaz-de-sustituir-al-petroleo-energias-renovables-investigacion-e-innovacion/
http://www.bioenergeticos.gob.mx/index.php/introduccion/tipos-de-biocombustibles.html
http://www.biodisol.com/biocombustibles/biodiesel-de-algas-es-el-unico-biocombustible-alternativo-
capaz-de-sustituir-al-petroleo-energias-renovables-investigacion-e-innovacion/
http://www.naturalenergy.es/joomla/index.php?option=com_content&view=article&id=57&Itemid=60
Fuentes Proyecto
http://es.journeytoforever.org/biocombustibles/biodiesel-vehiculo.cgi#calidad
http://journeytoforever.org/
http://www.dietametabolica.es/botellashdpe.htm
http://es.journeytoforever.org/biocombustibles/lavado-biodiesel.cgi#lavado-agitacion
http://es.wikipedia.org/wiki/Modelo_at%C3%B3mico_de_Rutherford