Ensayo sobre biocombustibles

1. Andrea González Ruiz
BUAP
Ingeniería Química
Verano 2016
Biocombustibles

2. 1 | P á g i n a
Índice
Introducción
Objetivos
1. ¿Qué son los biocombustibles?
1.1 Definición
1.2 Clasificación de los biocombustibles
1.2.1 Combustibles de Primera Generación
1.2.2 Combustibles de Segunda Generación
1.2.3 Combustibles de Tercera Generación
2. Procesos de Producción de los Biocarburantes
2.1 Obtención de los dos principales biocombustibles
2.1.1 Producción de Bioetanol
2.1.2 Obtención del Biodiesel
2.2 Aplicaciones y Beneficios
3. Situación Actual en México
4. Impacto ambiental y problemas a atender de los Biocarburantes
Conclusión
Referencias
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3. 2 | P á g i n a
Introducción
Un combustible es cualquier sustancia que tiene la capacidad de arder en
presencia de un comburente (oxígeno en la mayoría de los casos) mediante la
aplicación de una energía de activación, como puede ser una chispa. Si bien
estos se encuentran en nuestra vida diaria, ya que hacemos uso de ellas en el
transporte, para generar electricidad, para cocinar, etc. Sin embargo estos han
tenido un gran impacto ambiental, pues generan emisiones a la atmósfera,
provocando así su deterioro. La combustión, la extracción, la elaboración y el
transporte de los combustibles tienen una consecuencia directa en el efecto
invernadero, pues un 80% de las emisiones de dióxido de carbono provienen del
consumo y de la transformación de los combustibles fósiles en energía.
Es por esto que se están desarrollando nuevas alternativas y tecnologías para la
obtención de energías renovables que sean capaces de sustituir al petróleo. Una
de estas alternativas son “Los Biocombustibles”.
En la actualidad, la importancia que se le debe de dar a este tema es relevante,
pues ahora debemos reconstruir nuestra cultura de cuidar el ambiente que nos
cobija. Si bien, es cierto que el hombre ha tenido la culpa pero también, éste está
tratando de remediar de cierta forma su culpabilidad, con hechos que fomenten el
cuidado del medio ambiente, en estudio de avances tecnológicos que sean
respetuosos con el ecosistema, los cuales consisten en utilizarlos para conseguir
mejorar el medio ambiente mediante una menor contaminación y una mayor
sostenibilidad. Todo ello puede implicar en el futuro. Importantes avances para
frenar el deterioro de la capa de ozono y evitar que el cambio climático sea tan
brusco y acelerado.
Objetivos:
 Dar a conocer lo que son las biocombustibles y el impacto económico que
tienen en el mundo, su proceso de elaboración, situación actual en el
mundo y su impacto en el ambiente.

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 Fomentar el uso de las biocombustibles en la sociedad (tanto en la vida
cotidiana como en la industria).
1. ¿Qué son los biocombustibles?
1.1 Definición
Se entiende por “Biocombustibles o Biocarburantes” por aquellos combustibles
obtenidos de materia orgánica de origen vegetal o animal (biomasa), originado
por procesos biológicos, espontáneo o provocado (restos o desechos orgánicos),
y la mayor parte son utilizables como fuente de energía.
Las materias y especies que intervienen en su obtención pueden ser variadas,
mayormente, se emplean materias de características agrícolas como el maíz y la
mandioca. Asimismo, puede obtenerse a través de plantas oleaginosas como el
girasol y la soja, o de especies forestales tal es el caso del pino o del eucaliptus.
1.2 Clasificación de Biocombustibles
1.2.1 Combustibles de Primera Generación
Estos se producen directamente de cosechas, generalmente destinadas a la
alimentación humana o del ganado.
Las principales fuentes de estos biocombustibles son el almidón, azúcar, grasas
animales y aceites vegetales tales como el trigo y la soya. En la actualidad,
existen tecnologías de producción que son simples y económicas; sin embargo,
estas han creado polémica debido a que, como ya se mencionó, vienen de
cultivos, y muchas personas están en el dilema de si utilizar sus cosechas para
alimentación o para Biocarburantes.
Algunos biocombustibles de primera generación:

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 Bioetanol convencional: Es un biocombustible de origen vegetal, producido
a partir de la fermentación de materia orgánica rica en azúcar (caña,
remolacha o vino), así como de la transformación en azúcar del almidón
presente en los cereales. Su proceso de producción se basa en la
fermentación de biomasa hidrolizada.
 Biodiesel: Para su producción, es imprescindible disponer de biomasa,
productos agrícolas ricos en óleos o grasas animales, de igual forma se
puede obtener por medio de otros aceites previamente utilizados para
cocinar. La tecnología utilizada es una captación termoquímica, la cual
separa la glicerina de estos productos. Otros procesos de producción son el
prensado en frío o la transesterificación.
Estos Biocarburantes de primera generación (bioetanol y biodiesel) son
producidos y distribuidos en considerables cantidades por diversos países, en
donde son estudiadas y desarrolladas. Ejemplo de estos países son Estados
Unidos de América, Brasil y Argentina. Su crecimiento y su desarrollo, sin
embargo, han traído preocupaciones debido al uso excesivo de la tierra.
1.2.2 Combustibles de Segunda Generación
También conocidos con el nombre de biocombustibles avanzados o
biocombustibles celulósicos.
Son producidos a partir de materias primas tales como residuos agroindustriales y
plantas forrajeras (gramíneas), estas al igual que las de primera generación,
provienen de cultivos, pero a diferencia, los de segunda aprovechan tierras
improductivas, además que no se requiere agua o fertilizantes para su cultivo.
Se suelen emplear tecnologías específicas para su extracción. Se clasifican
según el proceso utilizado en la conversión de la biomasa, y debido a su contenido
(lignina y celulosa) necesita procesos bioquímicos previo, algunos producidos por
hidrólisis enzimática, fermentación, termoquímicos y producidos por pirolisis y
gasificación. Algunos ejemplos:

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 Bioetanol celuloso: Obtenido a partir de lignocelulosa por proceso de
fermentación de biomasa hidrolizada.
 Biodiesel: Se obtienen por medio de grasas animales o vegetales y por
proceso de hidrogenización.
1.2.3 Combustibles de Tercera Generación
Producidos a partir de la materia prima modificada genéticamente. Estos
biocombustibles son obtenidos a partir de algas o microalgas, por eso, se les
conoce como oleoalgal, oilgae o algaeoleum.
Según el Departamento e Energía de los Estados Unidos (DOE por sus siglas en
inglés), el rendimiento de estos Biocarburantes es diez veces más alto que los de
segunda generación.
Un gran ejemplo de estos es:
 Butanol: Uno de los Biocarburantes más populares, su producción se consiguió
de forma efectiva por modificación genética de las algas. Varias empresas se
dedican a su fabricación y comercialización, debido a que a comparación del
etanol, no implica realizar cambios en el motor para su uso y no produce daños
en el motor.
2. Proceso de Producción de los Biocarburantes
Según la naturaleza de la materia orgánica utilizada y el tipo de combustible
deseado, se pueden utilizar diversos métodos para su obtención:
 Procesos mecánicos: astillado, trituración, compactación.
 Termoquímicos: Combustión, pirolisis y gasificación.
 Biotecnológicos: micro bacterianos (o enzimáticos) y extractivos
2.1 Obtención de los dos principales biocombustibles

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2.1.1 Producción de Bioetanol
Obtenido por fermentación de materia orgánica rica en azúcar (remolacha o
caña), así como fermentación enzimática o hidrólisis de los almidones contenidos
en los granos de cereales, como el sorgo, maíz, etc.
 Proceso Molido-Húmedo: Aplicada generalmente en plantas con grandes
producciones de alcohol, y obtener subproductos, como el sirope, fructosa,
dextrosa, etc. En este proceso, el maíz es “escaldado” en agua caliente,
deshaciendo las proteínas, liberado el almidón presente en el maíz
 Por Hidrólisis: Las celulosas son convertidas en azúcares más sencillos
para su conversión en alcohol. Este proceso químico divide la molécula de
celulosa (celulosa, hemicelulosa y lignina) por la acción de la molécula de
agua para conseguir una solución azucarada, y eliminar productos de
descomposición de los azúcares que pueden impedir o dificultar el proceso
de fermentación.
2.1.2 Obtención del Biodiesel
El Biodiesel se produce por una reacción química llamada transesterificación,
dónde el glicerol contenido en los aceites es sustituida por un alcohol ante la
presencia de un catalizador.
La Transesterificación, que consiste en tres reacciones reversibles y consecutivas.
El triglicérido es convertido consecutivamente en diglicérido, monoglicérido y
glicerina. Todo este proceso se lleva a cabo en un reactor donde se producen las
reacciones y en posteriores fases de separación, purificación y estabilización.
Aplicaciones y Beneficios
Los biocombustibles ofrecen muchos beneficios tales como:
 Reducción de costos de importación a países con déficit de energía

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 Mejor balanza comercial y balanza de pagos.
 Reducción de emisiones de gases invernadero, monóxido de carbono.
 Mejoran el desempeño de los vehículos.
 El bioetanol puede usarse como oxigenante de las gasolinas, como como
sustituto de las gasolinas en vehículos Flex Fuel como se actualmente se
realiza en países como Brasil.
 Utilizados en la generación de electricidad, cada vez más los medios de
transporte preparados para funcionar en base a estos.
3. Situación actual en México
México posee vastos recursos naturales para la producción de bioenergéticas,
resultado de su gran diversidad agrícola y de sus condiciones climáticas y
geográficas idóneas para este propósito. El potencial productivo es estimado por
el INIFAP incluye las tierras agrícolas de temporal en la que es susceptible la
siembra de insumos para bioenergéticas; sin embargo este potencial no significa
que estén disponibles para bioenergéticas.
Si bien, México ha ido desarrollando tecnología para la producción de
biocombustible. Cada vez son más las inversiones destinadas a las energías
limpias y renovables, proyectos científicos y empresariales que apuestan a la
tendencia verde.
Una política inteligente y responsable para promover los biocombustibles en
México debe tomar en cuenta varios factores, aprovechando experiencias y el
conocimiento internacionales, para encontrar nuestro camino hacia el desarrollo
energético sustentable.
4. Impacto ambiental y problemas a atender de los Biocarburantes

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 El uso intensivo del suelo, compromete su conservación. Como la
disminución de la biodiversidad, como la pérdida de zonas boscosas o
selváticas ya que son destinadas a plantaciones intensivas.
 En los cultivos las grandes cantidades de agua y fertilizantes utilizadas,
traen consigo el agotamiento este recurso básico para la vida del planeta.
 La producción de algas necesita condiciones muy controladas de
temperatura, requieren la aplicación de fósforo, que se está convirtiendo en
un recurso escaso y que entraría en conflicto con la fertilización para la
producción de alimentos.
 Mayores costes de producción, e dice que la demanda de cultivos para la
fabricación del combustible podría afectar los precios de los alimentos.
 Dedicar tierra cultivable a la producción de biocombustibles puede disminuir
la destinada a producir alimentos para humanos y animales, impactando así
su cantidad y como ya se mencionó, elevando su precio.
Conclusiones:
Los Biocombustibles, han ido evolucionado con el paso del tiempo, ayudando a
cuidar el medio ambiente, pues trae consigo el beneficio a la población, pero
también se necesita que los Gobiernos de cada país fomenten su uso y su
desarrollo.
Es importante y necesario cuidar nuestro planeta, sin causarle daño ni deteriorarlo,
haciendo un buen manejo y aprovechamiento de nuestros recursos. Fomentando
una respuesta adecuada como son los Biocarburantes, así, hay que crear una
ciudadanía más sensible, creativa y participativa.
Referencias:
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30 de junio de 2016 de: http://www.scidev.net/america-latina/desarrollo-de-
capacidades/opinion/biocombustibles-beneficios-y-riesgos-del-tercer-m.html

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2. Camps M. y Marcos, M. (2008). Los Biocombustibles. 2ª Edición. México,
Ediciones Mundi-Prensa.
3. El impulso a la producciónde biocombustible en México. (2013). Recuperado
el 23 de Junio de 2016 de: https://www.veoverde.com/2013/09/el-impulso-a-
la-produccion-de-biocombustible-en-mexico/
4. Fernández Muerza, A. (2014). Biocombustibles de Tercera Generación.
Obtenido el 20 de Junio de 2016 de:
http://www.consumer.es/web/es/medio_ambiente/energia_y_ciencia/2014/0
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5. Los biocombustibles de México. (s/f) Obtenido el 24 de Junio de 2016 de
Centro Mario Molina: http://centromariomolina.org/wp-
content/uploads/2012/05/
6. Manchado M. (2010). Situación de los Biocombustibles de 2da y 3era
Generación en América Latina y Caribe. Obtenido el 10 de Junio de 2016
de http://www.bivica.org/upload/biocombustibles-situacion.pdf
7. Obtención de Biocombustibles. (2008). Recuperado el 28 de junio de 2016
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8. Pérez, V. y García, P. (2013). Energía Alterna y Biocombustibles.
Innovación e Investigación para un Desarrollo Sustentable. México, Colegio
de Postgraduados en Ciencias Agrícolas A.C
9. Secretaría de Agricultura y Ganadería Desarrollo Rural de Pesca y
Alimentos (SAGARPA). (2013). Futuro de la Producción de Biocombustibles
en México. Obtenido el 31 de Mayo de 2016 de Colegio de
Postgraduados en Ciencias Agrícolas (COLPOS), México, de:
http://www.colpos.mx/wb_pdf/Notas/9%20Presentacion%20Evento%20Colp
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10.Sierra, L. (2006) Producción y uso de Biocombustibles en México. Obtenido
el 31 de Mayo de 2016, de Instituto Nacional de Ecología y Cambio
Climático, de:

11. 10 | P á g i n a
http://www.inecc.gob.mx/descargas/cclimatico/bioenergia_3_ma_elena_sier
ra.pdf
11.Tipos de Biocombustibles (2015). Recuperado el 09 de Junio de 2016 de:
http://www.energiasrenovablesinfo.com/biomasa/tipos-biocombustibles/