BIOENERGIA

1. UNIVERSIDAD NACIONAL DE AGRICULTURA
DEPARTAMENTO: ESTUDIOS GENERAL
TEMA: Bioenergética relacionada
Con la bioquímicay la agricultura
ASIGNATURA: Bioquímica
DOCENTE: Dra. Paola Castillo
INTEGRANTES:
Romero Galeano Marvin Francisco
Sánchez Álvaro Luis
Sánchez Espinoza Yesselyn Indira
Sánchez Núñez Marcos Joel
SECCION: 12
CARRERA: I Ingeniería Agronómica
CATACAMAS OLANCHO 29 OCTUBE 2016

2. Introducción
La bioenergética es una ciencia que se encarga de estudiar las transformaciones
energéticas en los sistemas vivos. Además, incluye el estudio de la energía química
almacenada en la biomasa (conjunto de especies vegetales y animales utilizadas como
nutrientes y fuente de energía) y los métodos de recuperación bajo formas distintas;
alimentos, calor y combustibles.
La bioenergética comprende todos los intercambios (transducciones) de energía que
ocurren en el metabolismo. Estos cambios siguen las mismas leyes y principios físicos que
cualquier otro proceso natural. En otras palabras y de manera general, podemos
establecer que la bioenergética es la aplicación de la termodinámica a los sistemas
biológicos, incluyendo todas las transformaciones de energía que se producen en los seres
vivos.
La bioenergética fue creada por el estadounidense Alexander Lowen a partir de los
trabajos realizados por su maestro, el eminente neuropsiquiatra alemán Wilhelm Reich,
quien consideraba que todo ser vivo es un sistema energético con una "pulsación" propia,
por lo que toda enfermedad, en mayor o menor grado, sería una alteración del ritmo y
funciones básicas del organismo.

3. 0bjetivos
Objetivo General
 Explicar detalladamente en que consistes la bioenergética y cuál es
la relación que tiene con la agricultura.
Objetivos Específicos.
 Identificar de cuales plantas cultivadas por los agricultores se pueden
obtener biocombustibles.
 Fundamentar la importancia que tiene la bioenergética aplicada en
la agricultura y el medio ambiente mediante la creación de energía
limpia.

4. Marco Teorico
La bioenergéticaesuna cienciaque se encarga de estudiarlastransformacionesenergéticasenlos
sistemas vivos. Además, incluye el estudio de la energía química almacenada en
la biomasa (conjunto de especies vegetales y animales utilizadas como nutrientes y fuente de
energía) y los métodos de recuperación bajo formas distintas; alimentos, calor y combustibles.
La termodinámica representa el campo de las ciencias físicas que estudia los intercambios de
energíaentre conjuntosde materia,i.e.,loscambiosasociadosconel pasode un sistemadesde un
estadoinicial aotrofinal.Se define sistemacomounconjuntode materiayenergíaque representa
el foco de estudio. Para poder estudiar un sistema, este debe aislarse, i.e., imponer ciertas
restricciones al flujo de materia o energía o ambas hacia o desde el sistema.
La primera ley de termodinámica (leyde la conservaciónde la energía) es el principio que asienta
que la energíani se crea ni se destruye sólose transformade unaformaa otra. Estoimplicade qué
se puede hablar de un equilibrio energético entre el aporte calórico y el gasto de energía.
Cuando estudiamos bioquímica, nos referimos a los principios y patrones moleculares que
contribuyen al movimiento y fenómeno metabólico.
Los billones de células que componen al cuerpo humano poseen la vital tarea de mantener
trabajando al organismo. Para esto, es necesario que se lleven a cabo un conjunto de reacciones
químicas y enzimáticasde losorganismosdirigidosala producciónde compuestosenergéticosya
la utilizaciónde fuentesde energía,donde lascélulasde nuestrocuerposirvende escenario.Estas
transformaciones energéticas que liberan y emplean la energía para mantener funcionando
nuestros órganos corporales se conoce como metabolismo.
El metabolismocelularconsume nutrimentos(hidratos de carbonooglúcidos,grasaso lípidosy
proteínaso prótidos) yoxígeno(O2),generandodesechosygascarbónicoque debeneliminarse.
Fragmentosque resultandel rompimientode estassustanciasnutriciasenergéticaso
combustiblesmetabólicospuedenentraral Ciclode Krebs(ociclode ácidocítrico),especie de vía
comúnpara sudegradamiento,enlacual sondesdobladoshastaátomosde hidrógenoyCO2.Los
átomosde hidrógenosonoxidadosparaformaragua (H2O) pormediode una cadenade flavo
proteínasy citocromosdentrode la caderarespiratoria(osistemade transporte electrónico).
Dentrodel metabolismose realizandosreaccionesquímicascomplementarias,asaber,
el catabolismoyel anabolismo.Lasenzimascatalizanlasreaccionesquímicastanto catabólicas
como anabólicas.

5. La fase catabólicadel metabolismoposee laimportantetareade hidrolizar(degradar,desdoblar,
romper) moléculasalimentariasgrandesamoléculasm<spequeñas,conlaconsecuente liberación
de energíaútil dirigidaparadesencadenarreaccionesquímicasnecesariasparael mantenimiento
orgánico.
Por consiguiente, el catabolismo representa un proceso de descomposición, o fragmentación de
una moléculaenpartescada vezmás pequeñas,donde se acompañala liberaciónde energíaenla
forma de calor y energíaquímica. La energía derivadade reacciones catabólicasprimerodebende
transferirse a enlaces de alta energía (~) de las moléculas de trifosfato de adenosina (ATP). Más
adelante en este capítulo veremos en detalle que el catabolismo energético se efectúa en tres
etapas particulares
El Concepto de Energía
Es muy importante comenzar definiendo del concepto de energía. Tradicionalmente,
energía ha sido definido como la capacidad para realizar trabajo. La energía presente en el
universo, particularmente en el planeta tierra, puede adoptar múltiples formas. Tenemos,
entonces, que la energía puede ser de tipo química, mecánica, térmica (o calorífica),
luminosa (radiante, solar o electromagnética), eléctrica y nuclear.
Origen de la Energía - El Ciclo Energético Biológico
La energía que requieren las actividades biológicas del organismo humano proviene en
última instancia del sol (energía luminosa, radiante o solar). La energía luminosa, a su vez,
se origina de la energía nuclear. Esta energía que se deriva del sol la capturan las plantas
verdes en forma de energía química a través de la fotosíntesis.Estose debe a que las células
de las plantas son transductores de energía luminosa, la cual es absorbida por sus
pigmentos clorofílicos y transformada en energía química (reacción sintética de
fotosíntesis). Por consiguiente, junto con la energía radiante, la clorofila de las plantas, el
agua y bióxido de carbono, las células vegetales producen moléculas de alimentos (hidratos
de carbono, grasas y proteínas) que poseen energía potencial química.
Esta energía se almacena en un estado molecular fosforado de alta energía, conocido
como adenosina de trifosfato o adenosina trifosfatada (ATP). Dicho compuesto se
encuentra en todas las células de origen animal y en las plantas. El ATP posee la función
importante de reservorio de energía. Cada uno de los enlaces energetógenos de sus
fosfatos es capaz de liberar gran cantidad de energía (aproximadamente 8,000 por
molécula-gramo en condiciones normales). Al desdoblarse una molécula de trifosfato de
adenosina, se libera suficiente energía para los procesos bioquímicos del cuerpo.
LOS COMBUSTIBLES METABÓLICOS PARA EL EJERCICIO

6. La energía que requieren las células del cuerpo humano proviene indirectamente de las
macromoléculas energéticas (energía química potencial) derivadas de los alimentos que se
consumen diariamente. Estas sustancias son los hidratos de carbono, las grasas y proteínas.
Los Hidratos de Carbono
Este tipo de nutrimento se encuentra químicamente estructurado de un átomo de
carbono, uno de hidrógeno y otro de oxígeno (CHO). Los hidratos de carbono representa
la forma preferida de energía para las células corporales. El catabolismo de un gramo de
esta macromolécula libera aproximadamente 4 kilocalorias (kcal).
Las Grasas
Las grasas o lípidos se caracterizan por no ser solubles en agua. Proveen 9 kcal de energía
por cada gramo de grasa. Los lípidos se pueden clasificar
como simples (o neutras), compuestas y derivadas (de las compuestas). Los trigliceridos es
un tipo de grasa simple que representa la forma en que se almacena la grasa en el tejido
adiposo del cuerpo. Se compone de tres moléculas de ácidos grasos y una molécula
de glicerol. Al degradarse en glicerol y ácidos grasos libres, estos podran ser utilizados como
sustratos de energía. Los fosfolípidos y las lipoproteínas son los tipos de grasa compuestas
más comunes.
Las Proteínas
Las proteínas son principalmente componente estructural de diversos tejidos, enzimas,
proteínas sanguíneas, entre otros. También, representan una fuente potencial de energía;
cada gramo de proteína catabolizada puede generar alrededor de 4 kcal. Las proteínas se
encuentran constituidas por subunidades de aminoácidos y enlaces pépticos (uniones
químicas que eslabonan los aminoácidos).
BIOENERGIA RELACIONADA EN LA AGRICULTURA
El concepto de auto sostenibilidad ya sea ambiental o energética está basado en el
principio de conversión o el de transformación. La energía no se crea (bueno en la física
relativista sí) ni se destruye, se transforma de una forma a otra. Lo mismo ocurre con la
materia; ésta se convierte, mediante reacciones y procesos químicos en materia diferente
a la original. Ambos fenómenos son principios universales por lo que son Leyes.
La conversión de materia y la transformación de energía están correlacionadas e
interrelacionadas mediante el principio-fenómeno de reacción química; el cual permite

7. que la materia cambie su estado y composición, absorbiendo o liberando energía. Bajo
estos dos principios (conversión-transformación) la materia orgánica (biomasa) puede ser
utilizada (conversión) para obtener una fuente orgánica de energía (combustible) y ésta a
su vez (combustible) para generar la energía requerida.
Dado que ningún ciclo es perfecto, lo que se busca es subsanar las pérdidas,
minimizándolas; lo que en términos económicos y sociales se traduce en:
Una economía de bajo carbono (acrónimo en inglés LCE) o economía de bajo combustible
fósil (es un concepto referido a una economía que emite un mínimo de emisiones de gas
de invernadero (GHG) hacia la biósfera, y específicamente se refiere al gas de invernadero
dióxido de carbono.
La economía energética es una subclase de la economía que se centra en sus relaciones
con la energía (tecnología) como base de todas las demás relaciones. Es una subclase de la
economía ecológica en cuanto asume que la cadena alimentaria en la ecología tiene una
analogía directa a la cadena de suministro de energía para las actividades humanas.
Principios de Auto sostenibilidad en la Conversión de Materia (Bioconversión) Biomasa,
según el Diccionario de la Real Academia Española, tiene dos acepciones:
1. f. Biol. Materia total de los seres que viven en un lugar determinado, expresada en
peso por unidad de área o de volumen.
f. Biol. Materia orgánica originada en un proceso biológico, espontáneo o provocado,
utilizable como fuente de energía.
Bioenergética
La bioenergética es la energía renovable obtenida de materiales biológicos. En su más
estricto sentido es un sinónimo de biocombustibles, combustibles derivados de fuentes
biológicas. En su sentido más amplio abarca también la biomasa, el material biológico
utilizado como biocombustible, así como las situaciones sociales, económicas, científicas y
técnicas relacionadas con la utilización de fuentes de energía biológica. Hay una ligera
tendencia a favor de la bioenergía en Europa, en comparación con los biocarburantes en
América del Norte.
Biomasa como recurso energético
La biomasa como recurso energético se clasificaen tres categorías: biomasa natural,
residual y los cultivos energéticos.
La biomasa natural es la que se produce en la naturaleza sin intervención humana. Por
ejemplo, las podas naturales de los bosques.

8. La biomasa residual es el subproducto o residuo generado en las actividades agrícolas
(poda, rastrojos, etc.), silvícolas y ganaderas, así como residuos sólidos de la industria
agroalimentaria (alpechines, bagazos, cáscaras, vinazas, etc.) y en la industria de
transformación de la madera (aserraderos, fábricas de papel, muebles, etc.), así como
residuos de depuradoras y el reciclado de aceites.
Los cultivos energéticos son aquellos que están destinados la producción de
biocombustibles. Además de los cultivos existentes para la industria alimentaria (cereales y
remolacha para producción de bioetanol y oleaginosas para producción de biodiesel),
existen otros cultivos como los lignocelulósicos forestales y herbáceos o la pataca.
Laprimera acepción nos es útilpara evaluar lamateria que podemos utilizar como substrato
o entrada para muestro proceso conversivo biológico (bioproceso). En este sentido, la
biomasa es todo aquel material orgánico vivo que pueda ser utilizado para producir
biocombustible.
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,
tales como el estiércol de la vaca.
La caña de azúcar, productora de bioetanol. Los combustibles de origen biológico pueden
sustituir parte del consumo en combustibles fósiles tradicionales, como el petróleo o el
carbón).Los biocombustibles más usados y desarrollados son el biogás, el bioetanol y el
biodiésel.
El bioetanol, también llamado etanol de biomasa, se obtiene a partir de maíz, sorgo, caña
de azúcar, remolacha o de algunos cereales como trigo o cebada. Brasil es el principal
productor de bioetanol (45% de la producción mundial), Estados Unidos representa el 44%,
China el 6%, la Unión Europea el 3%, India el 1% y otros países el restante 1%.
El biodiésel, se fabrica a partir de aceites vegetales, que pueden ser ya usados o sin usar. En
este último casosesuele usar raps, canola,sojao jatrofa, los cuales son cultivados para este
propósito. El principal productor de biodiésel en el mundo es Alemania, que concentra el
63% de la producción. Le sigue Francia con el 17%, Estados Unidos con el 10%, Italia con el
7% y Austria con el 3%.
En relación a las fuentes de biomasa para la producción de biocombustibles, se pueden
Mencionar las siguientes:
- Desechos de la industria forestal, desechos de la industria del mueble y de la madera y de
Cultivos dendroenergéticos, para obtener biocombustibles sólidos: leña, pellets, briquetas.
- Residuos de cereales (maíz, trigo, avena, cebada), de papa y de remolacha; biomasa
forestal y sus subproductos; residuos lignocelulósicos de cosechas y de agroindustrias,

9. residuos del cultivo de nabo forrajero para obtener biocombustibles líquidos, como etanol,
metanol y bio-oil.
- Aceites de oleaginosas: cártamo, linaza, maravilla, raps, ricino, jojoba, jatropha; de algas y
otras especies; aceites vegetales reciclados y grasa animal , para obtener biocombustible
líquido, como el biodiesel.
- Purines de la actividad ganadera, porcina y avícola; suero de leche; desechos de
mataderos, residuos agrícolas, agroindustriales y de mercados mayoristas; residuos
vitivinícolas; residuos ignocelulósicos, para obtener biocombustible gaseoso como biogás
(metano).
Laestimación preliminar indicaríaque existencerca de 10 millones de toneladas de residuos
Silvoagropecuarios anuales que pueden ser destinados a la producción de biocombustibles
sólidos, líquidos y gaseosos.
En este sentido el sector agrícola tiene un rol importantísimo como generador de biomasa
susceptible de transformarse en bioenergía y biocombustibles sólidos (leña, pellets,
briquetas), biocombustibles líquidos (etanol, metanol, biodiesel), y biocombustible gaseoso
[biogás (metano)].
El biogás es un gas que se genera en medios naturales o en dispositivos específicos, por las
reacciones de biodegradación de la materia orgánica, mediante la acción de
microorganismos (bacterias metanogénicas,), y otros factores, en ausencia de aire (esto es,
en un ambiente anaeróbico).
La mezcla está constituida por metano (CH4) en una proporción que oscila entre un 50% a
un 70% y dióxido de carbono (CO2), conteniendo pequeñas proporciones de otros gases
como hidrógeno (H2), nitrógeno (N2), oxígeno (O2) y sulfuro de hidrógeno ( H2S).
El biogás tiene un poder calorífico entre 4.500 a 5.600 kilocalorías por m³. Estegas sepuede
utilizar para producir energía eléctrica mediante turbinas o plantas generadoras a gas, en
hornos, estufas, secadores, calderas, u otros sistemas de combustión a gas, debidamente
adaptados para tal efecto.
Ventajas y desventajas de labioenergética
Ventajas:
 Sustituye o disminuye las emisiones de C02.
 Habilita sectores marginales para hacerlos productivos, como pendientes tierras
semiáridas.
 Aumento de empleos de áreas rurales.

10.  Las empresas se encuentran habilitadas con la más moderna tecnología, por lo que
se puede afirmar este tipo de energía como un recurso completamente eficaz a sus
clientes.
 Existe un número razonable de personas capacitadas e instituciones con
conocimiento del tema bioenergética.
Desventajas:
 Promueve el monocultivo extensivo, reduciendo la biodiversidad.
 Emite en la mayoría de los casos partículas toxicas en su combustión.
 Incrementa la erosión y la degradación de los suelos.
 La relación oferta-consumo frecuentemente es definida por el mismo agente, sin
una valoración explícita del recurso.
 Su producción en la actualidad es de costo más elevado que los sistemas
convencionales basados en la energía fósil.
 Normalmente no existe un marco institucional eficiente para estimular la
producción y utilización racional de la Bioenergía.
Causas que conllevan el uso de la Bioenergética.
Hay un aumento en la preocupación mundial por el impacto del consumo energético
humano sobre nuestro ambiente, y específicamente sobre nuestro clima, a nivel regional y
mundial. No es inesperado, entonces, el interés mundial en la bioenergía, que se ha
transformado en una empresa de miles de millones de dólares (transformadora de
economías). ¿Qué podría ser más atractivo que energía cultivada en casa, creada
esencialmente por una fotosíntesis alimentada por agua y sol, con nuevas oportunidades
de trabajo y desarrollo?
En las últimas tres décadas, las economías dependientes del petróleo sehan visto afectadas
por fuertes incrementos en los precios del crudo: a mediados de los 70, a comienzos de los
80 y en el período actual. La inestabilidad y la imprevisibilidad de los precios del petróleo
han complicado la planificación económica alrededor del mundo, y los analistas esperan
que este patrón se mantenga, con precios en el rango de 48-62 dólares de aquí hasta el
2030. La producción de petróleo ya ha alcanzado el límite en países como México, Noruega,
Reino Unido y Estados Unidos.

11. Conclusiones
1. La bioenergética relacionada con la agronomía es la energía renovable
obtenida de materiales biológicos.
2. La conversión de materia y la transformación de energía están correlacionadas e
interrelacionadas mediante el principio-fenómeno de reacción química; el cual
permite que la materia cambie su estado y composición, absorbiendo o liberando
energía.
3. Los cultivos energéticos son aquellos que están destinados la producción de
biocombustibles. Además de los cultivos existentes para la industria alimentaria
(cereales y remolacha para producción de bioetanol y oleaginosas para producción
de biodiesel), existen otros cultivos como los lignocelulósicos forestales y herbáceos
o la pataca.
4. El funcionamiento del organismo humano depende de una variedad de procesos
bioquímicos que en conjunto representan el metabolismo de las células corporales.

12. BIBLIOGRAFIA
http://bioreactorcrc.wordpress.com/2010/02/25/auto-sostenibilidad-agro-
industrial-bioenergetica
htpp://www.diariodeleon.es/noticias/afondo/cultivos-bioenergeticos-
crecen-alternativa-plantaciones-tradicionales.html
http://thebulletin.org/node/6490