Este documento presenta un proyecto de investigación que analiza alternativas de uso de combustibles biológicos enfocados en el hidrógeno para mejorar la eficiencia y costos en vehículos de baja gama con motor de combustión interna en Soacha. El proyecto busca estudiar métodos de tecnologías limpias, analizar opciones de combustibles y su viabilidad, y proponer una alternativa viable. El objetivo general es analizar la mejor opción técnica, económica, operacional y ambiental de biocombustibles.

1. UNIVERSIDAD DE CUNDINAMARCA
FACULTAD DE INGENIERÍA
INGENIERIA INDUSTRIAL
ANALISIS DE ALTERNATIVAS DE USO DE COMBUSTIBLES
BIOLÓGICOS ENFOCADO AL HIDROGENO PARA MEJORAR LA
EFICIENCIA Y COSTOS EN VEHÍCULOS DE BAJA GAMA DE MOTOR
DE COMBUSTIÓN INTERNA EN EL PARQUE AUTOMOTOR USADO DE
SOACHA.
SIMON LESMES MARQUEZ
SOACHA
2013

2. UNIVERSIDAD DE CUNDINAMARCA
FACULTAD DE INGENIERÍA
INGENIERIA INDUSTRIAL
ANALISIS DE ALTERNATIVAS DE USO DE COMBUSTIBLES
BIOLÓGICOS ENFOCADO AL HIDROGENO PARA MEJORAR LA
EFICIENCIA Y COSTOS EN VEHÍCULOS DE BAJA GAMA DE MOTOR
DE COMBUSTIÓN INTERNA EN EL PARQUE AUTOMOTOR USADO DE
SOACHA.
Anteproyecto de investigación para optar al título de ingeniero industrial.
PRESENTADO POR
SIMON LESMES MARQUEZ
RICARDO JAVIER BUITRAGO
Ingeniero electrónico
Especialista en informática y automática industrial
SOACHA
2013

3. TABLA DE CONTENIDO
1 Marco general ......................................................................................................5
1.1 tipo de proyecto............................................................................................5
1.2 linea de investigacion..................................................................................5
1.2.1 Objetivo ..................................................................................................5
1.2.2 Eje temático...........................................................................................5
1.3 Palabras claves...........................................................................................5
2 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA.............................................................6
2.1 Descripción y Antecedentes del problema ..............................................6
2.2 Formulación del problema..........................................................................9
3 JUSTIFICACION.................................................................................................9
4 OBJETIVOS ......................................................................................................11
4.1 Objetivo general.........................................................................................11
4.2 Objetivos específicos ................................................................................11
5 Alcances y limitaciones ....................................................................................12
6 MARCOS ...........................................................................................................12
6.1 MARCO REFERENCIAL:.........................................................................12
6.2 MARCO TEORICO O CONCEPTUAL ...................................................15

4. 7 METODOLOGIA DEL PROYECTO - DISEÑO METODOLOGICO
(METODOLOGIA INGENIERIL).............................................................................17
8 PLANEACION Y ADMINISTRACION DEL PROYECTO ...........................18
8.1 CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES......................................................18
9 BIBLIOGRAFIA .................................................................................................19

5. Análisis de Alternativas de uso de combustibles biológicos enfocado al
hidrogeno para mejorar la eficiencia y costos en vehículos de baja gama de
motor de combustión interna en el parque automotor usado de Soacha.
1 MARCO GENERAL
1.1 TIPO DE PROYECTO:
Proyecto De Ingeniería
1.2 LINEA DE INVESTIGACION
Desarrollo de la Gestión Administrativa, Económica y Financiera y de
producción y Operaciones Regional y Local.
1.2.1 Objetivo
Estudiar la aplicación e implementación de tecnologías más limpias para los
sistemas de producción de la región.
1.2.2 Eje temático
Tecnologías Limpias.
1.3 PALABRAS CLAVES
Combustibles biológicos, Emisiones, Energías alternativas, Hidrogeno,
Tecnologías limpias, emisiones contaminantes, biocombustibles, leyes,
motores de combustión interna.

6. 2 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
2.1 Descripción y Antecedentes del problema
El crecimiento de el municipio de Soacha ha aumentado en los últimos 10
años según el DANE (Gonzalez, 2003) por ende el consumo económico
también aumento; al igual que el parque automotor del municipio de Soacha
además de esto Soacha colinda con la principal ciudad Bogotá que es
suministrada por varios y principales combustibles, a razón de esto se han
generado problemáticas para los propietarios de vehículos ya hace algún
tiempo desde que se expidió la Ley 769 de 2002 dentro del Código Nacional
de Tránsito que determina: periodicidad y cobertura de la revisión de gases
(Diario ofiicial, 2002); también el Decreto 0019 del 10 de enero de 2012
establece que todos los vehículos automotores incluyendo las motocicletas,
deberán realizar la revisión técnico- mecánica y de emisiones contaminantes
anualmente (Secretaría Distrital de Movilidad, 2012).
Un principal problema evidente en usar gasolina es su alto costo, una de las
razones por las cuales se debe su elevado costo es la existencia de 17 ítems
que componen el precio de la gasolina, además de la tributación que se le
impone por cada galón entre otras razones. El problema del precio de la
gasolina no sólo se limita a si somos competentes o no, también afecta en
el diario vivir de millones de colombianos de estratos bajos que no pueden
movilizarse o trabajar con sus medios de transporte (Pineda, 2012).Además

7. se le puede añadir a este panorama que en el transcurso del 2011 la
variación porcentual del precio de la gasolina aumento 6.45%, y se le adjunta
que la variación porcentual del precio del ACPM-biodiesel aumento 11.78%
(Fendipetroleo, 2010).
Es notable que la gasolina sea un combustible fósil y otro problema es que
debido a la combustión interna, la composición de los gases de escape de
un vehículo siempre son los mismos monóxidos de carbono, óxido nítrico,
partículas de hollín o hidrocarburos que despiden los motores de gasolina.
Secundariamente los gases producidos por los autos recaen en efectos
sobre la salud perjudicando a las personas y al medio ambiente. Como en el
caso de la ciudad aledaña de Bogotá que durante los últimos años, la
contaminación del aire de la ciudad ha adquirido niveles que han influido
para que la frecuencia de enfermedades pulmonares en los ciudadanos se
haya disparado notablemente, por este motivo la administración distrital y el
departamento técnico administrativo del medio ambiente –(DAMA), han
emprendido acciones inclinadas a disminuir las emisiones de contaminantes
arrojados a la atmosfera, implementando estrategias para mejorar el flujo
vehicular y para promover el uso domestico e industrial de energéticos mas
limpios refiriéndose a combustibles alternativos (Castaño & Patiño Jaramillo,
2003). Además causando una variedad de daños que se denotan en
cualquier auto sin un breve mantenimiento, que funcione con este tipo de
combustible. Esto con base a una infinita variedad de artículos que hablan

8. sobre esto. Como una forma para aportar a la ayuda de una mejor calidad de
vida, se han planteado diferentes interrogantes para la solución de este tipo
de problemas además se están abordando diferentes ideas sobre cualquier
aspecto relevante que minimice este problema por eso se plantea lo
siguiente; se deben proponer soluciones alternativas que mejoren los
problemas ambientales y disminuyan costos
Se tiene que se han impuesto diversas sanciones y decretos a los vehículos,
ya sea cuando no se realiza la revisión técnico-mecánica en el plazo legal
establecido o cuando el vehículo no se encuentra en adecuadas condiciones
técnico-mecánicas o de emisiones contaminantes, aun cuando porte los
certificados correspondientes, además el vehículo será inmovilizado de
acuerdo a la ley correspondiente (observatorio ambiental de bogota, 2002) al
Artículo 131. Multas de la LEY 1383 DE 2010 "Por la cual se reforma la Ley
769 de 2002 - Código Nacional de Tránsito, y se dictan otras disposiciones"
(Diario ofiicial, 2002) .“Para que un vehículo pueda transitar por el territorio
Nacional, debe garantizar como mínimo (...) cumplir con las normas de
emisiones de gases que establezcan las autoridades ambientales”
(Secretaria de transito y transporte, 2003).
Otras infracciones ambientales detectadas son a razón de las normas para el
control de las emisiones en fuentes móviles resolución 909 (Diario Oficial,
1996)al momento de ser revisados en los operativos realizados por la

9. Autoridad Ambiental Distrital, Secretaría Distrital de Movilidad y Policía
Metropolitana de Bogotá.
El artículo 52 de la Ley 769 de 2002, Código Nacional de Tránsito determina:
periodicidad y cobertura de la revisión de gases (ministerio de transporte,
2002).
De modo que también existe otra ley que indica a cuanto se debe Según la
Ley 769 de 2002, la revisión técnico mecánica y de gases para los vehículos
particulares se debe hacer cada dos años, para lo cual se expidió la circular
MT-4500-1 17583 del 03 de abril de 2007, la cual en el numeral tres
determina: para los vehículos nuevos, la primera revisión unificada técnico
mecánica y de gases deberá realizarse, transcurridos dos (2) años contados
a partir de la fecha de matricula o registro inicial del vehículo automotor, de
acuerdo a lo anterior debe contar los dos años a partir de la fecha de
matricula. (ministerio de transporte, 2002)
2.2 Formulación del problema
¿Qué alternativas y como implementar tecnologías limpias en los vehículos
de forma económicamente viable?
3 JUSTIFICACION
Este estudio tiene el fin estudiar la aplicación e implementación de
tecnologías más limpias, de establecer un mejoramiento en la combustión

10. de los vehículos, y un porcentaje de disminución en el uso de la gasolina que
para esta época se encuentra con un alto costo. Al generarse una
disminución de la gasolina se disminuirán la emisión de gases lo que
posiblemente facilitara el proceso del control de revisión de gases.
Se pretende implementar los conocimientos de la ingeniería aplicando
análisis de costos y de operaciones para encontrar las mejores alternativas
que sean eficientes y factibles para los resultados de la investigación.
Al establecer estos tipos de combustibles alternativos se quiere hacer
conocer este tipo de energías limpias, también se quiere despertar el
ingenio y el interés de los propietarios hacia estas innovaciones que han
logrado cambiar la visión de muchas personas hacia un horizonte mas
futurista.
Las nuevas alternativas de combustible son muy importantes para el
desarrollo de un ambiente sano que debemos cuidar y proteger para las
venideras generaciones que se darán de cuenta del porque de estas
acciones que nos benefician a todos.
Este tipo de estudio se efectúa a razón del proyecto de grado y a las líneas
de investigación de la universidad (…), es de vital importancia llevarlo a la
realidad y lograr con todo lo establecido para aportar a la sociedad y a la
universidad para que sea de uso y apoyo para otros trabajos o proyectos
encaminados a estos temas, que son de interés y entretenimiento para todas
las personas.

11. Es importante investigar sobre nuevos sistemas de combustibles alternativos
en el sector del transporte, mas generalmente en el parque automotor de
Soacha y sus alrededores, ya que cada vez el mundo gira entorno a nuevas
tecnologías con visión a desarrollo sostenible; en donde lo que se busca es
reducir costos y mejorar la eficiencia de los vehículos, teniendo en cuenta
una perspectiva de la entrada al mercado de nuevos combustibles que están
cumpliendo con condiciones viables y ecológicamente racionales.
4 OBJETIVOS
4.1 Objetivo general
 Analizar la mejor alternativa técnica, económica, operacional y
ambiental de combustibles biológicos para mejorar la
eficiencia y los costos en vehículos de baja gama, de motor de
combustión interna en el parque automotor usado de Soacha.
4.2 Objetivos específicos
 Estudiar los diferentes métodos existentes de sistemas
alternativos de tecnologías limpias.
 Analizar los diferentes modelos de combustibles y su viabilidad
técnica.
 Generar una propuesta viable sobre combustibles alternativos.

12. 5 ALCANCES Y LIMITACIONES
La investigación en desarrollo tiene como alcance encontrar cual es el mejor
combustible alternativo que se adapte económicamente, operacionalmente y
ambientalmente a los vehículos de Soacha, sé tendrá en cuenta aspectos
como almacenamiento, manipulación, balance de emisiones, ventajas y
desventajas, mercado mundial etc., de los combustibles biológicos que están
referidos a mejorar el rendimiento, la eficiencia y los costos de aplicarlos.
Algunas limitaciones presentes restringirán la investigación como es la falta
de instrumentos para mediciones técnicas como para aspectos de balance
de emisiones, así que los datos que se obtengan serán datos aproximados y
no datos exactos por la practica, otra limitación son los modelos de autos que
dispongan de sistemas adaptados para nuevos combustibles los datos no se
obtendrán físicamente sino de otras fuentes, otras limitaciones son las
características de la muestra en donde se encuentran varias marcas de
autos y varios tipos.
6 MARCOS
6.1 MARCO REFERENCIAL:
A continuación se describen algunos estudios y proyectos ya realizados
cuyos propósitos son similares a los seguidos en este estudio que se
tomaran de apoyo para seguir con la investigación.

13. En el documento de trabajo de grado de análisis jerárquico en la
comparación de los combustibles fósiles frente a fuentes de energía
alternativas para la toma de decisiones en el sector energético venezolano
se hace con el propósito determinar la viabilidad técnica, económica,
ambiental y operacional del uso de fuentes de energías convencionales,
asociadas a la producción y explotación de hidrocarburos y sus derivados,
frente a las fuentes de energías alternativas que se encuentran en proyecto
de desarrollo y construcción en Venezuela. (Hernández, 2012).
Otro estudio realizado por la Fundación Instituto Tecnológico Para la
Seguridad del Automóvil –FITSA de Madrid nos proporciona una perspectiva,
análisis y descripción de los combustibles y los sistemas de propulsión
alternativas algunos como el biodiesel, el bioetanol, combustibles sintéticos,
gas natural, hidrogeno etc. (FITSA, IDAE., 2008).
Según un estudio de la Universidad de los Andes los biocombustibles
constituye una alternativa importante para la demanda actual energética a
nivel nacional y mundial, por lo que ellos han producido algunos
biocombustibles a base de diferentes subproductos los resultados
preliminares de estas investigaciones son muy interesantes, evaluaciones
económicas muestran costos relativamente importantes para estas
aproximaciones tecnológicas. Y su desafío es lograr mejores rendimientos
(González, Jiménez, & Rodríguez Susa, 2008).

14. En el estudio el consumo de combustible en Bogotá, una aproximación
macroeconómica de Camilo Herrera Mora Presidente de RADDAR se
menciona que la comprensión del consumo de combustibles en la ciudad de
Bogotá cercana a Soacha está claramente regida por tres factores
fundamentales; parque automotor, velocidad media en la ciudad y edad de
los vehículos, además se describe el consumo mensual de combustible de
Bogotá que evidencia el consumo per cápita anual de gasolina en 2.008 fue
de cerca de $270.000 pesos, lo que significan cerca de 38 galones, o 150
galones por hogar, es decir cerca de 12,5 galones por hogar promedio
mensual (Herrera Mora, 2009).
En el estudio la economía del hidrógeno – una visión global sobre la
revolución energética del siglo xxi, nos propone la Producción y
almacenamiento de hidrógeno, las maneras por las cuales se obtiene este
gas, y algunas de las barreras de implantar este tipo de (Botas, Calles, &
G.San).
Según un programa de análisis del departamento de energía de los estados
unidos expuesto por Sunita Satyapal, muestran las estadísticas de las
emisiones de gases contaminantes siendo la gasolina el combustible con
mayor emisión de gases por su combustión y el hidrogeno siendo el
combustible con menor emisiones producidas (Satyapal, 2009).
Otra investigación llamada estudio de los factores que inciden en el
desempeño de motores de encendido provocado (MEP) convertidos a gas

15. natural hace referencia a como implementar el gas natural y se mencionan
algunos factores que inciden en el rendimiento del motor del vehículo
también menciona sobre el programa de movilidad limpia en Bogotá
(Castaño & Patiño Jaramillo, 2003) .
6.2 MARCO TEORICO O CONCEPTUAL
INGENIERÍA DE COSTOS
La ingeniería de costos se define como: “la disciplina que aplica
conocimientos empíricos, técnicos y/o científicos para resolver problemas de
estimación de costos, hacer cálculos de costos lo más reales posible, de un
proyecto, cualesquiera que sea, así como de su control durante la ejecución
del mismo”. Es un tema de gran actualidad y mucha relevancia. La Ingeniería
de Costos, proporciona conocimientos y análisis profundos para una eficiente
estimación, formulación del presupuesto y control de costos, a lo largo del
ciclo de vida de un Proyecto o Negocio, desde la planificación inicial hasta su
puesta en marcha (eafit).
GESTIÓN AMBIENTAL
La gestión ambiental es un proceso que está orientado a resolver, mitigar y/o
prevenir los problemas de carácter ambiental, con el propósito de lograr un
desarrollo sostenible, entendido éste como aquel que le permite al hombre el
desenvolvimiento de sus potencialidades y su patrimonio biofísico y cultural
y, garantizando su permanencia en el tiempo y en el espacio.

16. Los combustibles alternativos son carburantes pensados para sustituir a los
combustibles fósiles o derivados del petróleo. Petróleo que es cada vez más
escaso y, por tanto, también más cara su obtención, a la vez que muy
contaminante (Sánchez Ortiz).
Otra explicación de combustibles alternativos es la siguiente combustibles
que contaminen menos el ambiente serán la mejor alternativa para los
vehículos. Entendiendo que esta alternativa tendrá como variables
independientes: La menor emisión de partículas contaminantes, accesibilidad
económica y conocimiento de los combustibles no contaminantes por parte
de la gente; y como variables dependientes: el nivel de impacto ambiental
producido por los combustibles: alternos (hidrógeno, metanol, etanol, etc.)
(diarioecologia).
Entre las emisiones contaminantes de los coches se encuentran el dióxido de
carbono (CO2), el monóxido de carbono (CO), óxidos de nitrógeno (NOx),
hidrocarburos no quemados (HC), compuestos de plomo, anhídrido sulfuroso
y partículas sólidas.
Los vehículos de baja gama se refieren al mercado que su objetivo son
personas con un ingreso menores básicos y que nos brindan varias
prestaciones.

17. Para comprender mejor sobre estos avances de tecnologías limpias
debemos describir que es una célula de hidrogeno que esta compuesta por
celdas, las celdas de combustible convierten permanentemente sustancias
químicas en electricidad a través de una serie de reacciones químicas
(SEED).
7 METODOLOGIA DEL PROYECTO - DISEÑO METODOLOGICO
(METODOLOGIA INGENIERIL)
El estudio se inicio con la búsqueda de fuentes en internet, en documentos y
otras fuentes de información, tomando como referencia palabras claves para
tener una mayor claridad acerca de lo que se quiere hallar.
Luego de terminar con la recolección de datos se ha decidido detener la
búsqueda y organizar la información respectivamente y volver a buscar
información si en cuanto se considere necesario para complementar o
resolver alguna inquietud en el desarrollo de la investigación. En cada una de
las fuentes de información encontradas se realizo una lectura previa para
comprender el tema, poder darlo a entender y poder escoger los archivos
que mostraban los aspectos más relevantes del tema y los que nos iban a
servir de más ayuda para la realización de la estructuración del documento.
Como resultado, se localizaron más de 50 referencias a sitios y documentos.
Y finalmente, se realizó un diagrama de actividades en donde se especifican

18. las actividades hechas en el desarrollo del semestre donde se incluye el
tiempo dedicado a cada una de ellas para la entrega del protocolo. De
acuerdo a la propuesta de investigación se determinaron diferentes ítems a
los que se quieren llegar y examinar en diferente cuestión, se aplico un
diseño de investigación documental, a partir de la consulta de diversos
modelos de búsqueda y bases de datos en línea, se aplico un análisis al
contenido temático de los documentos seleccionados y se identificaron los
aspectos mas importantes para la construcción de ideas (Igor Martín Ramos
Herrera, 2003).
La metodología que se va a utilizar para lograr encontrar la mejor alternativa
en cuanto a costos y eficiencia de los combustibles biológicos es por medio
de búsqueda de diferentes fuentes de información como primarias y
secundarias para después hacer un análisis sobre todo, en cuestión de
relaciones económicas para cada combustibles alternativo y hacer
comparación de diferentes tipos de graficas y de diferentes herramientas de
procesos.
8 PLANEACION Y ADMINISTRACION DEL PROYECTO
8.1 CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES

19. 9 BIBLIOGRAFIA
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