Biocombustibles

UNIVERSIDAD NACIONAL DE JULIACA

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA

EN ENERGIAS RENOVABLES

BIOEGERGÍA

ELABORADO POR:

Condori Quilla Henry Josué

Jiménez Pongo Milagros Lizet.

Supo Halanoca José Felipe

CURSO: Química

DOCENTE: Ing. José Luis Pineda Tapia.

03 de Diciembre, 2013

Dedicado a todos los profesores de la

Escuela de Académico Profesional de

Ingeniería en Energías Renovables de la

Universidad de Nacional de Juliaca, por su

Contribución y compromiso de nuestra

Formación profesional

INDICE

PROLOGO 5

INTRODUCCIÓN 6

CAPITULO I 10

1.1. Origen de la energía de la biomasa 11

1.2.1. Natural 11

1.2.2. Residual 12

1.2.4. Biomasa seca y húmeda 13

1.3. Proceso de transformación de la biomasa 13

1.3.1. Seca 13

1.3.2. Húmeda 14

2.1. Biocombustibles de primera generación. 16

2.2. Bioalcoholes 16

2.3. Biodiesel 18

2.4. Diesel verde 18

2.5. Gasolina de biocombustible 19

2.6. Bioéteres 19

2.7. Biogás 19

2.8. Syngas 19

2.9. Biocombustibles de segunda generación 20

2.10. Investigaciones actuales 21

2.12. Biocombustibles de alga 22

2.13. Jatropha 23

2.14. Hongos 23

2.15. Bacteria del estómago de los animales 24

2.16. Consumo 24

2.17. Inconvenientes de su empleo 24

2.19. Consecuencias 25

2.19.1. Consecuencias sobre el medio ambiente 25

2.19.2. Consecuencias para el sector alimentario 27

III. CAPITULO III 29

3.1. Historia de las celdas fotovoltaicas 29

3.2. Celdas fotovoltaicas 30

3.3. Estructura de una celda solar. 30

3.4. Tipos de celdas solares 31

3.4.1. Célula de silicio monocristalino 31

3.4.2. Células de silicio multicristalino 32

3.4.3. Célula Tándem 32

3.4.4. Célula multiunión 33

3.4.5. Célula de triple unión 33

3.4.6. Dispositivos de células de uniones múltiples GaAs 33

3.4.7. El semiconductor fbi 33

3.5. Principio de funcionamiento 34

4.1. Producción de biodiesel 36

4.2. Métodos catalíticos de producción de biodiesel 37

4.3. Transesterificación con catalizador ácido 38

4.4. Transesterificación con catalizador alcalino 38

4.5. Transesterificación enzimática 38

5.1. Producción de biogás 40

5.2. Metanogénesis 40

5.3. Arqueobacterias metanogénicas 41

5.4. Obtención de gas de síntesis a partir de biogás 42

5.5. Celdas fotovoltaicas 43

5.5.1. Rendimiento 43

5.5.2. Función del silicio 43

5.5.3. Estructura y funcionamiento de una celda fotovoltaica 43

5.5.4. Celda fotovoltaica en ausencia de luz 44

CAPITULO VI 46

DEMANDA DE BIOCOMBUSTIBLES 46

6.1 En el mundo 46

6.2 En Latinoamérica 47

6.3 En el Perú 48

CONCLUSIONES 55

RECOMENDACIONES 56

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS 57

PROLOGO

Los biocombustibles y las celdas solares forman parte de las energías renovables, actualmente la humanidad padece de una amenaza de falta de energía dentro de uno años, es por ello que se debe pensar en nuevas fuentes producción de energía, que sea amigable con el medio ambiente y de una prolongación indefinida, los biocombustibles puede satisfacer la necesidad de producción de calor, energía eléctrica, energía lumínica, además el uso de biocombustibles es una buena alternativa para reducir la contaminación de residuos sólidos, líquidos, etc.; por otro lado el uso de las celdas fotovoltaicas es una de las mejores fuentes de producción de energía, porque el nivel de contaminación de estas es mínima y además tiene un periodo de vida de más de veinte años, lo lamentable en mucho casos es que la población no tiene conocimiento de las bondades de estas fuentes de producción de energía, es por ello que nace el interés de estudiar este tema.

Los autores.

INTRODUCCIÓN

Los biocombustibles líquidos usados en el transporte entre otros, han sido identificados como medios factibles para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero, impulsar el desarrollo rural y asegurar la independencia energética. Sin embargo, para ello es necesaria una gestion adecuada.

El desarrollo de biocombustibles líquidos a gran escala, en particular, pueden poner en riesgo la seguridad alimentaria de pequeños agricultores y comunidades rurales empobrecidas, e intensificar el cambio climático a través de la emisión de gases de efecto invernadero como consecuencia directa o indirecta del cambio de los usos del suelo. Por ello, en bioenergía, es necesario desarrollar estrategias a partir de las cuales se mitiguen los riesgos y potencien los beneficios.

América Latina y África son las dos regiones con mayor potencial para la expansión de los biocombustibles, según el informe de la FAO

En América Latina y el Caribe, los biocombustibles de primera generación elaborados con alimentos como maíz, caña de azúcar y aceites vegetales pueden ser viables financieramente en países con ventajas absolutas en dotación natural y que dispongan de una dinámica continúa en investigación y desarrollo e innovación.

La segunda generación de biocombustibles producidos a partir de rastrojos agrícolas, forestales, y algas, cuya producción no compite con la producción agrícola por el uso del suelo o agua, podría ser viables financieramente en países que puedan sostener prácticas forestales masivas, o dispongan de abundante biomasa residual o costas marinas ricas en nutrientes.

Desde mediados de la pasada década, el inmenso interés en la diversificación de la matriz energética, la preocupación por los efectos del cambio climático, los erráticos precios del petróleo, al igual que la preocupación por el desarrollo rural, han provocado un explosivo interés mundial en el desarrollo de las energías renovables no convencionales (ERNC) y la producción de bioenergía, especialmente los biocombustibles.

América Latina y el Caribe, con su gran potencial bioenergético, no son ajenos a esta realidad. Muy por el contrario, las políticas energéticas de la gran mayoría de los países de esta región apuntan al desarrollo de este sector incentivando la investigación e innovación de energías renovables no convencionales y sostenibles.

La Oficina Regional de la FAO para América Latina y el Caribe, atenta a esta realidad, realizó en el segundo semestre de 2011 un compendio regional sobre capacidades de investigación, innovación y desarrollo de la bioenergía/biocombustibles. El propósito fue identificar las instituciones, organismos y/o universidades, público/privadas, que se encuentran trabajando en forma seria, responsable y al más alto nivel, en el tema de la bioenergía/biocombustibles y sus respectivos temas prioritarios. Además, desde esta Oficina se contrató a 11 consultores como puntos focales, en países seleccionados de la región con el propósito de realizar informes cuatrimestrales sobre el tema. Estos informes permitieron describir el estado del arte de la bioenergía en sus países e informar sobre las políticas y experiencias recientes de producción y/o utilización de biocombustibles, tomando en cuenta sus aspectos de sostenibilidad económica, social y/o ambiental.

La investigación y desarrollo a partir de la década del 90 se ha focalizado en la búsqueda de una mayor eficiencia energética, de adecuados sistemas usuarios, y de energías alternativas y sustitutas a los hidrocarburos, observándose niveles de actividad científica y tecnológica similar a los de antaño.

En el marco global de la problemática ambiental, hay que señalar que en Julio del 2001 se llegó a un acuerdo en la Reunión sobre Medio Ambiente sostenida en Alemania, de gran significación para las Partes (países firmantes de la Convención), denominado

Acuerdo de Bonn, en donde se ratificó que para el período 2008-2012 los países desarrollados deberán reducir sus emisiones de gases invernadero llevados a equivalentes de CO2, en promedio un 5,2% en relación con las de 1990, ya establecido en el Protocolo de Kioto, y del cual Estados Unidos, principal promotor hasta ese momento de la reducción de emisiones, se negó a participar, considerando para ello transacciones de permisos de emisión, proyectos conjuntos con países en vías de desarrollo y aumento de los sumideros, entre otros.

La utilización de energías renovables para la generación de electricidad, lleva a la conclusión anticipada de que a corto plazo no es económicamente factible ni competitivo.

Aun cuando se recurra al ejemplo de algún país que invierta en dichas fuentes de energía, nos enfrentaríamos a políticas gubernamentales distintas entre países desarrollados con países en vía de desarrollo como el nuestro. Junto a lo anterior se debe agregar que, a diferencia de otros países, tenemos casi un 60 % de capacidad instalada sólo en centrales hidroeléctricas, lo que deja un 40 % para la generación termoeléctrica o de otra clase. De este porcentaje, que ha ido aumentando en los últimos años, el combustible “vedette”

...