Equipo [Combustible orgánico] Christopher Izcoatl Ávila Marquez[5° Águila], Luis Tadeo Nataren Valencia [5° Águila], Mateo Cipactli Rojo Ruvalcaba[5° Águila]
Los combustibles son indispensables para la vida diaria, nos proporcionan electricidad, calor y desplazamiento de un lugar a otro, activan el transporte de mercancías y alimentan los procesos de fabricación de una enorme variedad de productos indispensables en nuestra sociedad pero ¿Qué impacto causan al cambio climático? Los combustibles fósiles y sus recursos limitados nos han hecho pensar en si existe una alternativa, es por eso que en nuestra investigación decidimos hablar sobre los combustibles orgánicos.
Los combustibles orgánicos se producen a partir de materias primas de origen renovable, los residuos orgánicos que genera nuestra propia sociedad pueden ser utilizados para su producción. En nuestra investigación hablaremos sobre el impacto que podrían generar y si es posible que nosotros realicemos algún combustible por medio de un residuo desechado en casa.
Fuels are essential for daily life. They give us electricity, heat, and help us move from one place to another. They power transportation and are used to make many important products in our society. But what impact do they have on climate change? Fossil fuels have limited resources, making us wonder if there is an alternative. That’s why, in our research, we decided to talk about organic fuels.
Organic fuels are made from renewable raw materials. The organic waste that our society produces can be used to create them. In our research, we will explore their impact and see if it’s possible to make fuel at home using household waste.
Nopa combustibles tlauel ipati ipan tonemilis mojmostla, techmakaj tlauili, totonik uan timonejnemiltiaj tlen se tlali hasta seyok, techkauiliaj ma tijtitlanikaj tlamantli uan techmakaj miak tlamantli tlen tlauel ipati ipan toaltepe Pero ¿tlake impacto kipiaj ipan nopa tlapatlalistli tlen tonali? In combustibles fósiles uan tlen amo kipiaj miak tlamantli techchijtok ma timotlajtlanikaj tlaj onka seyok tlamantli, yeka ipan to tlatemolistli timoiljuijkej titlajtoskej tlen combustibles orgánicos.
Nopa combustibles orgánicos mochijchiuaj ika tlamantli tlen ueli moyankuilij; Ipan to tlatemolistli ti tlajtoskej tlen nopa tlaijiyouilistli tlen ueliskia kichiuasej uan tlaj uelis tijchiuasej se keski combustible ika se keski sokitl tlen tijkixtiaj tochajchaj.
Combustible orgánico, al ser los combustibles indispensables en la vida diaria y pensando qué impacto causan en el cambio climático, lo importante que es buscar energías más limpias y renovables nos hace preguntarnos si el combustible orgánico se puede producir de manera sostenible y si es viable para el consumo diario.
Investigando sobre los combustibles orgánicos y su viabilidad sabemos que hay diferentes tipos hechos a base de diferentes residuos, que existen desde hace mucho más tiempo del que creemos y que a pesar de que pueden ser una alternativa para el cambio climático aún son muy pocos los países que hacen uso de ellos.
En este proyecto hablamos sobre los combustibles orgánicos, pero nos centraremos en el biodiesel que hasta el momento consideramos es de los más usados, también encontraremos una práctica realizando biodiesel a base de aceite vegetal, se realizó dentro de un laboratorio con ayuda de un Ing. Químico, obteniendo resultados satisfactorios.
A diferencia de los combustibles fósiles, que son limitados y no renovables, los combustibles orgánicos pueden producir de manera sostenible a partir de residuos.
La creciente preocupación por el cambio climático hace urgente la búsqueda de fuentes de energía más limpias.
Si el impacto del combustible orgánico es la sostenibilidad energética entonces es viable para su consumo diario.
Realizar una investigación para saber si es posible generar combustible orgánico por medio de aceite vegetal y dar a conocer si es que los combustibles orgánicos podrían ofrecer una solución, ya que el carbono liberado durante su combustión es compensado por el carbono absorbido por las plantas durante su crecimiento.
Realizar una práctica en el laboratorio para la elaboración de biodiesel por medio de aceite vegetal.
¿Qué son los biocombustibles?
Los biocombustibles son aquellos combustibles renovables que se obtienen a través de recursos naturales o de residuos orgánicos, tanto de origen animal como vegetal (biomasa).
Los biocombustibles existen desde hace más tiempo que los coches, pero la gasolina y el gasóleo baratos los han mantenido al margen durante mucho tiempo. Hoy los esfuerzos mundiales para evitar los peores efectos del cambio climático han traído con más urgencia la búsqueda de combustibles limpios y renovables.
La idea que está detrás del uso de los biocombustibles es sustituir los combustibles tradicionales por otros fabricados a partir de material vegetal u otras materias primas renovables.
Aun así, el concepto de utilizar las tierras de cultivo para producir combustible en lugar de alimentos conlleva sus propios retos, y las soluciones que se basan en residuos u otras materias primas aún no han podido competir en precio y escala con los combustibles convencionales. La producción mundial de biocombustibles debe triplicarse de aquí a 2030 para cumplir los objetivos de crecimiento sostenible de la Agencia Internacional de la Energía.
¿De dónde vienen los biocombustibles?
Hay varias formas de fabricar biocombustibles, pero generalmente utilizan reacciones químicas, fermentación y calor para descomponer los almidones, azúcares y otras moléculas de las plantas. Los productos resultantes se refinan para producir un combustible que puedan utilizarlos coches u otros vehículos.
El combustible orgánico se caracteriza por:
¿Para qué se utilizan?
El uso principal de los biocombustibles es para combustible en el sector del transporte (vehículos, aviones, barcos, etc) pero también se puede utilizar para producir electricidad y calor (calefacción).
Hay países como la ciudad sueca de Kristianstad que utiliza el biogás para generar electricidad, calor y como combustible para los coches, los camiones y autobuses municipales de la basura. Sus dos refinerías producen suficiente biocombustible para sustituir 4164 litros de gasolina al año.
También está Estados Unidos que parte de su gasolina contiene uno de los biocombustibles más comunes: el etanol. Fabricado mediante la fermentación de los azúcares de plantas como el maíz o la caña de azúcar, el etanol contiene oxígeno que ayuda al motor del coche a quemar el combustible de forma más eficiente, reduciendo la contaminación del aire. En Estados Unidos, donde la mayor parte del etanol se obtiene del maíz, el combustible suele contener un 90% de gasolina y un 10% de etanol. En Brasil, segundo productor de etanol por detrás de Estados Unidos, el combustible contiene hasta un 27% de etanol, siendo la caña de azúcar la principal materia energética.
Las alternativas al gasóleo son el biodiésel y el diésel renovable. El biodiésel, derivado de grasas como el aceite vegetal, la grasa animal y la grasa de cocina reciclada, puede mezclarse con el diésel de petróleo. Algunos autobuses, camiones y vehículos militares de Estados Unidos funcionan con mezclas de combustible de hasta un 20% de biodiésel, pero el biodiésel puro puede verse afectado por el frío y causar problemas en los vehículos más antiguos. El diésel renovable, un producto químicamente diferente que puede derivarse de grasas o residuos vegetales, se considera un combustible sustituto que no necesita adaptación ni mezclarse con el diésel convencional.
El gas natural renovable, o biometano, es otro combustible que potencialmente podría utilizarse no solo para el transporte, sino también para la generación de calor y electricidad. El gas puede capturarse de los vertederos, las explotaciones ganaderas, las aguas residuales u otras fuentes. Este biogás capturado debe refinarse para eliminar el agua, el dióxido de carbono y otros elementos, de modo que cumpla los requisitos necesarios para alimentar los vehículos de gas natural.
¿Por qué son importantes los Bio Combustibles?
El sector del transporte representa el 20% de la demanda de energía a nivel mundial. Los combustibles utilizados tradicionalmente vienen del petróleo, que son altamente contaminantes y perjudiciales para el medio ambiente.
Los biocombustibles son una alternativa energética ecológica para el transporte sustituyendo el diésel tradicional, las gasolinas o aditivos de las
gasolinas sin plomo. Si se utilizan los bio combustibles líquidos, las reducciones de emisiones de CO2 pueden llegar al 80 % en comparación con los motores que funcionan con combustibles fósiles.
Tipos de biocombustibles
Los biocombustibles los podemos encontrar en distintos estados: sólidos, líquidos o gaseosos.
1.- Biocombustibles de primera generación
2.- Biocombustibles de segunda generación
3.- Biocombustibles de tercera generación
Biodiesel
El biodiésel es un combustible ecológico y limpio, dotado de propiedades físico-químicas idóneas para que se convierta en un sustituto del gasoil derivado del petróleo.
Tras el proceso de transesterificación, se obtiene un biocombustible líquido, transparente y de color ámbar, de bajo impacto sobre el medio ambiente: no contiene hidrocarburos aromáticos, produce menos emisiones de partículas sólidas y no tiene azufre. Se podría decir que es idéntico al combustible diésel excepto por su origen. Su uso queda testificado por el olor: puede oler a patatas fritas, churros o barbacoa.
El biodiésel puede contener o no petróleo, dependiendo del nivel de mezcla que se quiera obtener. De esta manera, y empleando la nomenclatura utilizada, se habla de biodiésel “BXX”, donde:
El proceso de transesterificación de un aceite vegetal fue realizado por primera vez en 1853 por E. Duffy y J. Patrick, 40 años antes que Rudolf Diesel pusiera en marcha el primer motor diésel el 10 de agosto de 1893 (en conmemoración a esta fecha se declaró el 10 de agosto como día internacional del biodiésel)
El motor de Rudolf Diesel fue diseñado para funcionar con cualquier tipo de aceite. Según cuentan el día de la exposición Diesel fue invitado a hacer funcionar su motor con aceite de maní a lo que él aceptó, este aceite a pesar de no ser biodiésel (no estaba transesterificado) era un biocombustible.
Henry Ford tenía en expectativa que su “Modelo T”, 1908, funcionara con etanol obtenido de maíz.
Durante los años 30 más de 2.000 estaciones de servicio en EEUU, Medio Oeste, vendieron etanol de maíz, al que llamaban gasohol. La batalla se perdió en los 40 cuando los bajos precios del petróleo acabaron con la producción de etanol.
¿Por qué mezclar el biodiésel?
La razón principal para mezclar el biodiésel con diésel mineral es para poder utilizarlo a más bajas temperaturas. La temperatura a la que el biodiésel puro empieza a convertirse en gel varía enormemente dependiendo de del origen del aceite: el biodiésel de canola se convierte en gel a – 10 ℃ mientras que el derivado de sebo empieza a 16º C.
Otra ventaja de mezclar el biodiésel con diésel mineral es que este último es lo suficientemente tóxico como para eliminar cualquier contaminación por microbios que pudiera surgir con biodiésel puro.
Según algunos expertos una mezcla B20 puede utilizarse sin ningún problema y sin ninguna diferencia al diésel mineral.
Para poder elaborar una práctica en el laboratorio tuvimos la asesoría de una experta, la Ingeniera en Química Industrial Verenice Valencia, formada por la Escuela Superior de Ingeniería Química e Industrias Extractivas (ESIQIE) del Instituto Politécnico Nacional (IPN) con más de 10 años de experiencia en la industria química.
Gracias a su apoyo y asesoría, logramos realizar una práctica en el laboratorio obteniendo resultados satisfactorios.
Realizamos una práctica en el laboratorio escolar elaborando biodiesel a base de aceite vegetal.
Nombre de la práctica: Creación de biodiesel con aceite vegetal.
Materiales
Sustancias
Equipo
Por seguridad:
PROCEDIMIENTO
En este paso observaremos la reacción de transesterificación de lípidos.
Una vez que realizamos la práctica en el laboratorio observamos que con 200 ml de aceite vegetal podemos obtener 180 g de biodiesel y 24 g de glicerina.
Después de terminar la investigación y la práctica concluimos que el combustible orgánico si podría ser viable para la vida diaria pero actualmente solo para ciertos sectores.
