Los Biocombustibles

Los biocombustibles: Origen, cómo llegamos a ellos, tipos, futuro e impacto en nuestra sociedad.

Jacinto Bermúdez Aibar

44047292 – S

Energía y Medioambiente

Índice:

1. Introducción………………………………………………………………………….1

2. La Energía Solar……………………………………………………………………..2

3. La Fotosíntesis

• Descubrimiento

• Fase fotoquímica

• Fase luminosa

• Fase oscura

• Fase bioquímica

4. La Biomasa……………………………………………………………………………9

• Ventajas y desventajas

• Procesos termoquímicos para el uso de la biomasa

• Métodos termoquímicos

• Métodos biológicos

• Aplicaciones energéticas

• La energía que proporciona la biomasa

• Medioambiente y bioenergía

• La biomasa y el efecto invernadero

• Absorción de CO2 por la biomasa

5. Los Biocombustibles………………………………………………………………..16

• Definición de combustible

• Características

• Tipos

• Etanol como combustible en distintos países

• Balance de energía

• Efectos ambientales

• El Biodiesel

• El Biobutanol

• El BioOil

• El Cáñamo

• Regulación de los biocombustibles

• Consecuencia sobre el medioambiente

• Consecuencias sobre el sector alimentario

6. Definiciones………………………………………………………………………….31

7. Recursos bibliográficos utilizados………………………………………………35

Introducción:

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 estiercol de la vaca.

El maíz, principal productor de aceites vegetales y biocombustibles.

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 bioetanol y el biodiesel:

• 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 caso se suele usar raps, canola, soja o jatrofa, los cuales son cultivados para este propósito. El principal productor de biodiesel 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%.

Ahora bien, para entender como obtenemos los biocombustibles, hemos de entender el proceso que lleva a cabo la naturaleza inicialmente y la industria posteriormente para tener una visión global de lo que es, su utilidad, su impacto y su futuro. Así como las consecuencias a largo y corto plazo que tendrán en nuestra sociedad.

De esta forma, veremos cómo llegamos al tema de nuestro interés. Todo comienza con la energía solar… Veamos:

La energía solar:

La energía solar es la energía obtenida directamente del Sol. La radiación solar incidente en la Tierra puede aprovecharse, por su capacidad para calentar, o, directamente, a través del aprovechamiento de la radiación en dispositivos ópticos o de otro tipo. Es un tipo de energía renovable y limpia, lo que se conoce como energía verde.

La potencia de la radiación varía según el momento del día, las condiciones atmosféricas que la amortiguan y la latitud. Se puede asumir que en buenas condiciones de irradiación el valor es superior a los 1000 W/m2 en la superficie terrestre. A esta potencia se le conoce como irradiancia.

La radiación es aprovechable en sus componentes directa y difusa, o en la suma de ambas. La radiación directa es la que llega directamente del foco solar, sin reflexiones o refracciones intermedias. La difusa es la emitida por la bóveda celeste diurna gracias a los múltiples fenómenos de reflexión y refracción solar en la atmósfera, en las nubes, y el resto de elementos atmosféricos y terrestres. La radiación directa puede reflejarse y concentrarse para su utilización, mientras que no es posible concentrar la luz difusa que proviene de todas las direcciones.

La irradiancia directa normal (o perpendicular a los rayos solares), fuera de la atmósfera recibe el nombre de constante solar y tiene un valor medio de 1354 W/m2 (que corresponde a un valor máximo en el perihelio de 1395 W/m2 y un valor mínimo en el afelio de 1308 W/m2.)

Gracias a esta energía, las plantas pueden realizar un proceso muy importante como es la fotosíntesis:

La fotosíntesis:

La fotosíntesis, del griego antiguo φοτο (foto) "luz" y σύνθεσις (síntesis) "unión", es la base de la vida actual en la Tierra. Proceso mediante el cual las plantas, algas y algunas bacterias captan y utilizan la energía de la luz para transformar la materia inorgánica de su medio externo en materia orgánica que utilizarán para su crecimiento y desarrollo.

Hoja, el lugar principal de una planta en el que se desarrolla la fotosíntesis.

Los organismos capaces de llevar a cabo este proceso se denominan fotoautótrofos y además son capaces de fijar el CO2 atmosférico (lo que ocurre casi siempre) o simplemente autótrofos. Salvo en algunas bacterias, en el proceso de fotosíntesis se producen liberación de oxígeno molecular (proveniente de moléculas de H2O) hacia la atmósfera (fotosíntesis oxigénica). Es ampliamente admitido que el contenido actual de oxígeno en la atmósfera se ha generado a partir de la aparición y actividad de dichos organismos fotosintéticos. Esto ha permitido la aparición evolutiva y el desarrollo de organismos aerobios capaces de mantener una alta tasa metabólica (el metabolismo aerobio es muy eficaz desde el punto de vista energético).

La otra modalidad de fotosíntesis, la fotosíntesis anoxigénica, en la cual no se libera oxígeno, es llevada a cabo por un número reducido de bacterias, como las bacterias purpuras del azufre y las bacterias verdes del azufre; estas bacterias usan como donador de hidrógenos el H2S, con lo que liberan azufre.

En algas eucarióticas y en plantas, la fotosíntesis se lleva a cabo en un orgánulo especializado denominado cloroplasto.

Cloroplastos dentro de células vegetales

Este organulo que está delimitado por dos membranas (envueltas de los cloroplastos) que lo separan del citoplasma circundante. En su interior se encuentra una fase acuosa con un elevado contenido en proteínas e hidratos de carbono (estroma del cloroplasto) y una serie de membranas denominadas tilacoides. Los tilacoides contienen los pigmentos (sustancias coloreadas) fotosintéticos y proteínas necesarios para captar la energía de la luz. El principal de esos pigmentos es la clorofila, de color verde, de la que existen varios tipos (bacterioclorófilas y clorofilas a, b, c y d). Además de las clorofilas, otros pigmentos presentes en todos los organismos eucarióticos son los carotenoides (carotenos y xantófilas), de color amarillo o anaranjado y que tienen un papel auxiliar en la captación de la luz, además de un papel protector. En cianobacterias (que no poseen cloroplastos) los carotenoides son sustituidos por otro tipo de pigmentos denominados ficobilinas, de naturaleza química diferente a los anteriores. En las plantas vasculares el mayor número de cloroplastos se encuentra dentro de las células del mesófilo de las hojas, lo cual les confiere su característico color verde.

La fotosíntesis se divide en dos fases. La primera ocurre en los tilacoides, en donde se capta la energía de la luz y ésta es almacenada en dos moléculas orgánicas sencillas (ATP y NADPH). La segunda tiene lugar en el estroma y las dos moléculas producidas en la fase anterior son utilizadas en la asimilación del CO2 atmosférico para producir hidratos de carbono e indirectamente el resto de las moléculas orgánicas que componen los seres vivos (aminoácidos, lípidos, nucleótidos, etc). Tradicionalmente, a la primera fase se le denominaba fase luminosa y a la segunda fase oscura de la fotosíntesis. Sin embargo, la denominación como "fase oscura" de la segunda etapa es incorrecta, porque actualmente se conoce que los procesos que la llevan a cabo solo ocurren en condiciones de iluminación. Es más preciso referirse a ella como fase de fijación del dióxido de carbono (ciclo de Calvin) y a la primera como "fase fotoquímica" o reacción de Hill.

En la fase luminosa o fotoquímica, la energía de la luz captada por los pigmentos fotosintéticos unidos a

...