Proyecto Algas

INFORMACION GENERAL DEL PROYECTO

2.0 Resumen

Actualmente, la situación del planeta en cuanto a los temas ambientales exige un cambio en los modelos de producción con el propósito de mitigar en la mayor medida posible las afectaciones que a través del tiempo se han provocado. Los países se están viendo obligados a desarrollar políticas de responsabilidad ambiental sobre los diferentes impactos causados por los productos o por el uso de tecnologías en los procesos y actividades, lo que involucra un nuevo integrante: la conciencia medioambiental. La industria de los combustibles fósiles es una de las principales contribuyentes a la contaminación del aire, el suelo y el agua, por lo que se ve en la tarea de buscar alternativas que logren reducir los impactos ambientales. Una de las opciones más estudiadas recientemente es la creación de biocombustible a partir de aceites vegetales, que si bien aún se encuentra en proceso de desarrollo, supone una ayuda a la disminución del potencial de contaminación de los combustibles tradicionales. Este proyecto parte de la afirmación de que el uso de microalgas presentes en la región Caribe colombiana para la creación de biodiesel es una alternativa favorable a la hora de analizar la relación del beneficio producido al medio ambiente, con la efectividad energética del producto final y el costo de producir este combustible.

3.0 Descripción del proyecto:  

3.1 Planteamiento de la pregunta o problema de investigación y su justificación en términos de necesidades y pertinencia:

3.1.1 Planteamiento del problema

La presión de las tendencias ambientales, culturales y sociales, sumado a la escasez de los recursos naturales exigen a las empresas en general mejores prácticas en sus procesos, así como la implementación de sistemas y programas que mejoren la relación empresa-medio ambiente, y por consiguiente favorezcan la imagen que tiene el cliente de la organización, apoyen el proceso operativo y aumenten la competitividad.

En el Caribe colombiano, y específicamente en Santa Marta, no se ha logrado un desarrollo considerable de alternativas energéticas favorables con el ambiente, pese a que en la ciudad se cuenta con un número importante de recursos naturales. El ecosistema acuático samario es bastante amplio, por lo que en él se encuentra gran variedad de especies vegetales y animales que se ven afectadas por los residuos de las empresas de la región y de las personas que habitan en ella. Santa Marta no posee una regulación ambiental muy robusta, sin embargo la población al verse afectada por las recientes sequías, olas de calor y hacinamiento de basuras en las calles ha empezado a aumentar su preocupación con respecto a los temas de desarrollo sostenible y buenas prácticas empresariales.

Los vapores emitidos por la quema de combustibles fósiles en la maquinaria empleada en las empresas, así como en los medios de transporte y el constante crecimiento en el precio de la gasolina, el gas y el biodiesel suponen una problemática económica y ambiental para la ciudad, y el poco conocimiento que se tiene sobre biotecnología y utilización óptima de los recursos obstaculiza el avance en el mejoramiento de la calidad de vida y los procesos en la localidad.

3.1.2  Pregunta problema

¿Es posible comparar los niveles de producción de CO2 en la generación de biodiesel a partir de micro-algas en Santa Marta?.

3.1.3 Justificación

El ser humano es la razón principal de la existencia de residuos en el mundo, tanto la contaminación fluvial, terrestre y la polución del aire se deben en su mayoría a los desechos de las empresas y del diario vivir de los humanos. El constante aumento en el precio de los combustibles, y el agotamiento de los recursos petrolíferos y de gas natural han coaccionado al hombre para buscar alternativas energéticas que a un bajo costo produzcan una energía similar a la que brindan los combustibles fósiles, generando un menor impacto sobre el medio ambiente que estos últimos.

La producción de biocombustibles se ha presentado últimamente como una opción biosostenible para la agregación a los combustibles fósiles, sin embargo pueden ser obtenidos mediante varios métodos y de varias fuentes. El método más investigado y utilizado es el de la síntesis de azúcares y grasas en frutas y plantas, para producir bioetanol y biodiesel respectivamente; sin embargo la controversia en este tema crece cuando se empiezan a utilizar terrenos cultivables para fines de producción de combustibles, y se le quita relevancia al tema alimentario, además se requieren grandes terrenos y se produce deforestación en muchos de estos. La elaboración de estos biocombustibles también tiene potenciales impactos negativos en el ambiente, los cuales incluyen deforestación y pérdida de biodiversidad, la transformación de ecosistemas naturales y pérdida de los servicios ambientales asociados a esos ecosistemas, el establecimiento de monocultivos, el aumento de emisiones de gases de efecto invernadero ante una posible deforestación de ecosistemas boscosos, aumento en el consumo y contaminación del agua así como mayor degradación y erosión de suelos.(Departamento Nacional de Planeación, 2008)

Si bien los biocombustibles son una buena alternativa, se deben desarrollar otros métodos para su producción, o se deben identificar otras fuentes de obtención que sean rentables, y amigables con los ecosistemas. Las microalgas se perfilan como una excelente opción debido a que para su cultivo no se requiere mucha cantidad de espacio (En comparación con las frutas y palma de cera) y además su crecimiento es poco limitado a las condiciones del suelo y el clima lo que las hace abundante y fáciles de obtener. El contenido lipídico de las cepas microalgales varía según su especie, establecimiento y tipo de agua en la que crecieron, sin embargo es sabido que es bastante alto generalmente y que son capaces de producir biodiesel (si su contenido lipídico es alto) o bioetanol (si su contenido de carbohidratos es elevado), y además producir emisiones de CO2 con un valor cercano a 0.

Santa Marta, posee una cantidad importante de ecosistemas acuáticos, como ríos (Gaira, Manzanares, Piedras, Guachaca, Mendiguaca, Buritaca, Don Diego, y Palomino), la ciénaga grande de Santa Marta y el mar caribe, en donde es fácil encontrar un gran número de especies de macroalgas y microalgas propias del país y la región. Según se menciona en el informe de estado de los recursos naturales y el medio ambiente (Contraloría general de la nación, 2013): “la contaminación del aire es el generador de los mayores costos sociales y uno de problemas ambientales de mayor preocupación afectando por contaminación atmosférica alrededor del 3,5% del PIB, reflejado principalmente en el aumento de la mortalidad y la morbilidad, lo mismo que en la disminución de la productividad”, Santa Marta no está exenta de esta situación y pese a ser una ciudad pequeña, el mal estado de los vehículos automotores y la falta de mantenimiento y adecuación a energías más limpias de los medios de transporte han generado una disminución notable en la calidad del aire.

Por tal motivo el aprovechamiento de las microalgas de la zona representa una oportunidad de mejora en lo que respecta a  la calidad del aire y  una ventaja en la investigación de nuevas alternativas energéticas que beneficien al país y la región. Además del carácter regenerativo de la materia prima, y el bajo costo de fabricación que ubican a los biocombustibles microalgales como una potencial alternativa a los combustibles fósiles y Las emisiones de gas del invernadero son reducidas el 12% por la producción y la combustión del etanol y el 41% por el biodiesel (Hill J, 2006).

3.2 Marco teórico y estado del arte:

3.2.1 Antecedentes o estado del arte

3.2.1.1 Historia de los biocombustibles.        

Los biocombustibles no son tan nuevos como se creen, sino que nacieron casi en paralelo con los combustibles fósiles y los motores a combustión. Hace más de 100 años Rudolf Diesel creo un prototipo de motor que utilizaba aceite de cacahuate o maní que luego derivo en el gasóleo pero como el petróleo era más fácil y económico de obtener se comenzó a utilizar este combustible fósil.

En 1908 Henry Ford en su modelo T usaba etanol en sus principios. Otro proyecto interesante para la época es que la compañía Standard oil en el periodo de 1920 a 1924 vendía una gasolina con un 25% de etanol, pero los altos costos del maíz volvieron inviable económicamente este producto.

En la década del 30,  Ford y otras personas trataron de reflotar la fabricación de biocombustibles por eso construyeron una planta de biocombustibles en Kansas que elaboraba alrededor de 38.000 litros diarios de etanol en base al uso del maíz como materia prima. En esta época más de 2000 estaciones de servicio que vendían este producto. En los años 40 se debió cerrar esta planta ya que no podía competir con los precios del petróleo.

En la década del 70 como consecuencia de la crisis del petróleo EEUU comienza nuevamente a mezclar gasolina y etanol dando un importante auge a los biocombustibles que no ha parado de crecer desde estos años hasta la actualidad en este país pero también en Europa. Hasta mediados de los 80 se trabajaba y experimentaba en biocombustibles de primera y segunda generación basados en cultivos alimenticios, pero surgieron diversos sectores que advirtieron del peligro de utilizar alimentos para fabricar combustibles. Ante esta situación se comenzó a buscar materias primas alternativas que no afecten la seguridad alimentaria como algas y otras vegetales que no son comestibles dando origen a los biocombustibles de tercera generación.

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