Dos artículos (reportajes), uno de reciente publicación, “Plan busca cultivar 120.000 hectáreas para hacer biodiésel” (15 DE JULIO DE 2016).

El otro escrito hace unos años, “Generación de energía con microalgas interesa a empresarios” (11 AGOSTO 2013).

Ponen de manifiesto, no sólo la necesidad de implementar la producción de biocombustibles en suelo nacional.

Sino también, la necesidad de hacerlo ecológica y sosteniblemente.

Respetando nuestro medio ambiente. Disminuyendo nuestra huella de carbono. Y llevándola hasta la carbono neutralidad.

Es por eso que hoy quisiera hablarles al respecto.

¡A Favor de 1 Nueva Alternativa!

Una alternativa integrada. Que recoge lo mejor de la segunda alternativa.

La cual, ya de por sí es superior a la primera. Tal y como lo recoge el artículo.

Tal y como lo confirma la Tabla. 

En ese sentido, la producción de biocombustible a partir de microalgas ofrece tanto a investigadores como a empresarios una serie de posibilidades promisorias: … Fuente: Diseño de Foto-Bioreactores para el Cultivo Micro Algas.

Que en pocas palabras nos dice que 120 miles de hectáreas podríamos pasar 120 hectáreas, cultivando microalgas en vez de coyol.

Y que además podríamos hacerlo en terrenos no aptos para el cultivo.

Y aprovechar el agua de mar, en vez de, el agua dulce, para el cultivo.

¡Pero eso no es todo!

La “Integración de Procesos”, tanto químicos como biológicos.

Permite la “Cogeneración” de “Energía Eléctrica” a través de la “Gasificación de Biomasa”, que genera mucho más “Calor” que laPirólisis”.

Lo que permite utilizar dos “Procesos Termodinámicos” de “Ciclo Combinado”, para generar electricidad. Primero mediante una “Turbina de Gas”, mas eficiente. Segundo mediante una “Turbina de Vapor”, menos eficiente.

Aumentando así el “Rendimiento Térmico”, mediante la combinación de “Ciclos Termodinámicos”.         

¡Pero aún hay más!

Las “Emisiones de CO2” del Gas de “Combustión” que sale de las “Chimeneas”, puede utilizarse para alimentar “Microalgas” productoras de “Biocombustibles”.

Tales como el “Biodiésel” principalmente, pero también el “Etanol (Biocombustible)” y el “Biogás”.

Y ¡aunque usted no lo crea!, ¡todavía hay más!

La “Gasificación de Biomasa”, no solo puede utilizarse para la “Cogeneración” de “Energía Eléctrica”.

La “Gasificación de Biomasa”, puede utilizarse también para producir “Gas de Síntesis”.

Y el Gas de Síntesis”, a través del “Proceso Fischer-Tropsch”, para producir “Combustibles Sintéticos”.

Y ¡por si eso fuera poco!, alimentando las “Microalgas” productoras de “Biocombustibles” con las Emisiones de CO2” del Gas de “Combustión” que sale de las “Chimeneas”.

Puede implementarse un “Sistema de Producción” Continuo que utilice “Biorreactores” Continuos.

Pudiendo así, aumentar la “Productividad” y la “Eficiencia” de la “Cadena Productiva”.

Al aumentar la producción de aceite en las microalgas hasta en un 50% de más.

Y disminuir el tiempo de producción (duplicación celular) de semanas a días.

Así que, porqué conformarse con un “Plan (que) busca cultivar 120.000 hectáreas para hacer biodiésel”.

Mejor dedicar 120 hectáreas a una producción continua en foto bioreactores.

Y obtener igual o mayor rendimiento productivo, más subproductos, más biocombustibles, y más sostenibilidad ecológica y ambiental.              

Si quiere leer mas acerca del tema. Ver Biorefinería. Resultados » Abajo.

De “Generación de energía con microalgas interesa a empresarios”.

Generación de energía con microalgas interesa a empresarios.

La reproducción de microalgas se puede hacer en ambientes controlados (el de la imagen) o en sistemas abiertos. En el país se elegiría el primero.

 

ECONOMÍA

Plan busca cultivar 120.000 hectáreas para hacer biodiésel 15 DE JULIO DE 2016

Dos empresas impulsan siembra de coyol en un programa con inversiones de $500 millones.

Fondos europeos de pensiones e inversión darían el financiamiento.

Gobierno asegura que mantiene interés en programa de biocombustibles.

Un cooperativa y una empresa privada impulsan un programa para el cultivo de 120.000 hectáreas de coyol, cuya finalidad es extraer el aceite y destinarlo a elaborar biodiésel.

El plan requiere de un financiamiento estimado en $500 millones, los cuales se conseguirían con fondos europeos de inversión y de pensiones, y su firma solo depende de una garantía inicial por $600.000, según las partes impulsoras del proyecto.

El coyol es una palma que produce racimos de coquitos con alto contenido de aceite.

La idea surgió de la cooperativa Coopeciagro R.L., integrada en el 2012 por profesionales en agronomía y en forestales.

Los recursos que se gestionan en Suiza se generarían a nombre de la empresa Corporación Internacional de Energías Limpias Óptimas.

Cerca. Luis Fernando Escalante, gerente de Coopeciagro, dijo que se ha complicado conseguir los $600.000, pero agregó que están muy cerca de obtener esos recursos para viajar a Suiza y firmar allá el préstamo, posiblemente en setiembre.

Aseguró que para las gestiones del crédito contó con el apoyo de la empresa Clean Fuels & Energy Las Americas, de la cual es socio el vicepresidente de la Cámara e Industrias de Costa Rica (CICR), Ricardo Solera.

De acuerdo con Solera, actualmente es posible conseguir recursos en Europa con fondos que quieren colocar en sectores productivos, porque las tasas de interés están muy bajas.

Agregó que esos fondos destinan recursos a proyectos verdes sostenibles y que también tengan componente social.

Desde hace 10 años, la empresa Clean Fuels & Energy Las Americas tiene cultivos y desarrollos experimentales con la palma de coyol, en Tárcoles. Esta firma augura gran futuro para el biodiésel. | CORTESÍA DE LA EMPRESA

Desde hace 10 años, la empresa Clean Fuels & Energy Las Americas tiene cultivos y desarrollos experimentales con la palma de coyol, en Tárcoles. Esta firma augura gran futuro para el biodiésel. | CORTESÍA DE LA EMPRESA

En tanto, el ministro de Agricultura y Ganadería (MAG), Luis Felipe Arauz, explicó que se trata de un proyecto privado, en el cual el Gobierno no está involucrado directamente. Empero, agregó, la administración mantiene vigente el programa para el desarrollo de los biocombustibles.

El gerente general de la Liga Agrícola Industrial de la Caña de Azúcar (Laica), Édgar Herrera, se quejó de que durante varios gobiernos se intentó hacer un programa real de biocombustibles, pero, a hoy, no se tiene.

Recordó que mientras tanto Costa Rica exporta etanol o alcohol grado motor a la Unión Europea (UE), logrado a partir de caña de azúcar, donde tiene mejor precio que en otros mercados.

El plan. Escalante detalló que ya se identificaron 60.000 hectáreas en la zona norte y otras 60.000 en Guanacaste. Prefirió no detallar los sitios para evitar una sobrevaloración de los terrenos.

Se repartirían en concesiones de 100 hectáreas, cada una a 1.200 ingenieros agrónomos o forestales que tengan problemas para obtener trabajo o que acaban de terminar los estudios.

Las concesiones se vigilarán mediante un contrato supervisado por Coopeciagro.

El coyol produce a los cinco años, por lo que durante ese periodo, se asociará con higuerilla y jatrofa, de las cuales se extraen aceite y cosechan rápido.

El plan es instalar cinco plantas extractoras de aceite en la zona norte y cinco en Guanacaste, pues cada una procesaría la producción de 12.000 hectáreas.

Escalante y Solera explicaron por separado que se augura una demanda muy fuerte de combustibles de origen vegetal para la aviación y la creciente sustitución del diésel de origen fósil por el biodiésel en la generación de electricidad en plantas térmicas.

Añadieron, por ejemplo, que se necesitaría la cosecha de entre 17.000 y 20.000 hectáreas de coyol para la sustitución en una planta como la del proyecto Garabito.

MÁS INFORMACIÓN

NEGOCIOS

Generación de energía con microalgas interesa a empresarios 11 AGO 2013

Generación de energía con microalgas interesa a empresarios.

La reproducción de microalgas se puede hacer en ambientes controlados (el de la imagen) o en sistemas abiertos. En el país se elegiría el primero.

El futuro no está en las oleaginosas sino en las microalgas, dice Édgar Badilla, uno de los empresarios que está desarrollando un proyecto para obtener biodiesel a partir de estos microorganismos, cuya reproducción y obtención de subproductos podría ser una salida a los efectos del cambio climático.

Las propuestas de generar combustibles alternativos a partir de arbustos como la higuerilla, palma africana o jatropharesultarían muy costosos y requerirían grandes extensiones de tierra, en comparación con la multiplicación de microalgas en ambientes cerrados y controlados.

Es esta visión la que mueve a Badilla, a su socio Cristiano Peres y al investigador y experto brasileño, Jorge Vieira, a buscar opciones biotecnológicas para reducir la dependencia de combustibles fósiles y bajar las emisiones de gases de efecto invernadero.

Incluso, la búsqueda de socios capitalistas y estratégicos ya comenzó.

Existe un grupo de interesados que están a la espera de la presentación formal y detallada sobre tamaño del proyecto, inversión requerida, fuentes de financiamiento y clientes potenciales.

“Deberíamos ir hacia una matriz energética basada en fotosíntesis y las algas son las únicas que logran limpiar el Planeta de Co2”, detalló Badilla.

Para darle peso a su iniciativa, Badilla y Peres lograron que a través de la organización Vía Costarricense, viniera Vieira al país, quien por más de 25 años ha trabajado e investigado el tema y ha montado al menos nueve plantas similares en Brasil.

El papel de esta organización llegó hasta allí: en traer al experto, quien dictó una charla en la Universidad Técnica.

Su director ejecutivo, Guillermo Villalobos, explicó que la visita de Vieira responde al interés de Vía Costarricense en promover alternativas y soluciones que están en línea con la visión y el modelo de país que proponen.

“Sin embargo, no existe participación directa o interés empresarial de la organización en la creación de emprendimientos o proyectos empresariales privados”, aclaró.

Volver a los orígenes

El experto brasileño ha diseñado y patentado seis modelos de fotobiorreactores, la estructura sobre la cual logra reproducirse la microalga en ambientes controlados.

De la microalga, se obtiene biomasa, de esta se extrae el aceite y otros subproductos utilizados para alimento animal, fertilizantes y los biopolímeros, materia prima del plástico biodegradable.

Cabe recordar que el primer ser vivo que existió en el planeta fue el alga, que no necesita oxígeno sino dióxido de carbono y luz del sol.

En comparación con los árboles, que fijan entre 1 y 3,5 toneladas por hectárea al año, las algas lo hacen entre 4 y 16,2 toneladas por hectárea al año.

De hecho, el origen del petróleo está en billones de fósiles de algas que se fueron al fondo marino o al interior de la tierra, y todo ese material muerto, cada vez más comprimido y encapsulado, dio vida al material energético más famoso.

“El Dr. Vieira desarrolló un proceso para producir biopolímeros a una fracción (88% menos) del costo de los biopolímeros normales”, acotó Badilla.

El estudioso brasileño aseveró que Costa Rica tiene potencial para la producción de microalgas debido a su alto nivel de brillo solar.

Hay una zona que destaca: el Pacífico Norte, porque mantiene brillo solar en promedio 7,1 horas al día (con picos de hasta 10 horas) y registra temperaturas promedio anuales de entre 26°C y 33°C.

Su reproducción es rápida y fácil si están en un ambiente acuoso y existen las condiciones de sol y temperatura adecuadas; en una hectárea se puede obtener más de 100 cosechas al año porque se obtiene materia entre dos y cuatro días.

Guanacaste y Panamá

Por el momento, el proyecto con microalgas se iniciaría con dos hectáreas en Guanacaste, con una producción relativamente pequeña de 2,4 millones de litros en un año –lo que consume una empresa autobusera en diesel en un año– y que Vieira apoyaría con el montaje y operación de los fotobiorreactores.

Se estima que, por hectárea, todo el equipamiento costaría unos $2 millones, siendo lo más caro los biorreactores y que todo el proyecto podría optimizarse con $10 millones pues la idea es escalar a un mayor tamaño.

La mirada está puesta en Panamá donde el expresidente Martín Torrijos ha mostrado interés, y también hay conversaciones en República Dominicana.

Badilla detalló que se han previsto cuatro etapas: la primera será el cultivo de microalgas propiamente, que se estima que será un proceso automatizado.

La segunda es la extracción, cuyos cálculos dicen que el 30% del peso de la biomasa será en aceite.

La tercera fase será la biorrefinería, y la cuarta, la obtención debiopolímeros.

En total, se obtendrán tres productos: biodiesel , glicerina y biopolímero.

“En biopolímeros, hay un mercado internacional sediento de oferta y en glicerina nuestra idea es someterlo a un segundo proceso para convertirlo en glicerina rubia, insumo para la fabricación de jabones o alimento para ganado”, especificó.

El proyecto comenzaría a funcionar, según las previsiones, en el 2014. Se está en la búsqueda de una firma internacional que haga el estudio de factibilidad para acceder a fondos o líneas de crédito más rápido.

Su apuesta es ambiciosa: convertir a Guanacaste en referente de la producción de biocombustibles.

Diseño de Foto-Bioreactores para el Cultivo Micro Algas

Diseño de Foto-Bioreactores para el Cultivo Micro Algas Oleaginosas
Parte 2. Bioproceso y Especifidades
Reinhardt Acuña Torres
Biocombustibles

Los biocombustibles son combustibles que se producen orgánicamente y a diferencia de los combustibles fósiles son una fuente de energía renovable. La fuente orgánica de los biocombustibles proviene de la biomasa (materia orgánica originada en un proceso biológico) utilizable como fuente de energía; esta pude ser, especies de uso agrícola, tales como: maíz o mandioca (yuca), ricas en carbohidratos; caña de azúcar o remolacha, ricas en azucares; o plantas oleaginosas como la soja, girasol y palma aceitera, ricas en aceites.

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El biodiesel es un biocombustible sintético líquido fabricado, mayormente, a partir de aceites vegetales de plantas oleaginosas (soja, palma, etc.), el cual, actualmente representa una buena opción para reemplazar al diesel convencional y combatir las problemáticas relacionadas con la contaminación ambiental y el efecto invernadero. El biodiesel es completamente biodegradable y no contribuye al efecto invernadero por el hecho de que, no emite ese tipo de gases al medioambiente; y si bien produce CO2, por efecto de la combustión; éste es rápidamente absorbido por las plantas vegetales, a diferencia del diesel convencional. Se calcula que en 20 días, se puede lograr una eliminación completa; es decir, en 20 días no quedarán rastros de la combustión con biodiesel.

La pregunta que surge es ¿Por qué entonces el biodiesel no se utiliza a gran escala como combustible, siendo tan amigable con el ambiente? La respuesta, como siempre, en la actualidad, es basada solamente en aspectos económicos; porque aún no se puede producir biodiesel a gran escala, al mismo precio del diesel convencional; para abastecer una producción a gran escala, se necesitarían muchas hectáreas de plantaciones para producir el aceite requerido para fabricar el biocombustible; eso sin mencionar que por ejemplo, la soja y la palma, entre otros, son considerados alimentos por lo cual, muchas personas consideran una aberración utilizarlos para producir energía, mientras aún hay gente en el mundo que muere de hambre… Continúa.

 

Biorefinería

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¿Costa Rica Carbono Neutral? Tremenda Falacia y Panacea Política

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El Problema No Está en Producir Hidrógeno Por el Método de Chang El Problema Está en Escoger Por Cuál

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Bio-Combustibles, Recope y Nuevas Alternativas Energéticas

Debido a “Problemas legales y temor de Recope dificultan ejecución de proyecto con hidrógeno”; “Ad Astra Rocket da por finalizada su relación con Recope en proyecto del uso de hidrógeno”. Pero lo Cierto Es que, Más que “Problemas Legales” O el “Temor de Recope”; Lo que Dificulta la Ejecución de Proyectos, No Sólo el de […]

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Cambio Climático y Libre Comercio Van de la Mano Como Contaminación y Sobrexplotación de los Recursos

Este Artículo lo Escribí a Sabiendas de Que el Gobierno No Va a Hacer Nada para Darle la Solución Real que Necesita; Tan Sólo para Ejercer Mi Derecho al Berreo. Bueno También lo Escribí con la Esperanza de Que las ONG´s y Organizaciones Ecologistas y Ambientalistas Tomen Nota de Como y Donde Deben Enfocar sus […]

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El Impuesto Único a los Combustibles, o, Cuando el Remedio Es Peor que la Enfermedad

Filed under: Noticias y política, Opinión Política en Costa Rica,Realidad versus FicciónDeja un comentario

4 septiembre, 2014

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El “Congelar impuesto a los combustibles: medida que proponen empresarios para contener los precios”; la propia Aresep señala, “Impuesto único y recorte en gastos de Recope: rubros que permitirían bajar precios de combustibles”; “Para el Regulador General, Dennis Meléndez, hay dos opciones que toman mayor fuerza para impactar el precio final de los combustibles de […]

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¿Apertura o modernización de Recope? Sería Mejor, ¿Bio-Refinería o Re-Ingeniería Total de Recope?

¿Apertura o modernización de Recope? Al cumplirse 100 días de gobierno, LA REPÚBLICA conversó con Sara Salazar, presidenta ejecutiva de Recope, para conocer las propuestas de esta administración sobre el futuro de la empresa. Lea la entrevista completa: http://tinyurl.com/pr76qmp  Acerca de Recope-Soresco y el Chorizo de la Refinería China: Results » Soresco Consigna Verdades Que […]

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El Demonio tiene la razón cuando los que deben protegerla, mas bien, la tergiversan

Quizás esta sea la primera vez que defiendo lo que dice un político neoliberal; pero, El Demonio tiene la razón cuando los que deben protegerla, mas bien, la tergiversan; “Guevara anuncia presión para que se cierre el Departamento de Refinación de Recope”. “El diputado Otto Guevara aseguró que presionará para que cierren el departamento de […]

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La mágica solución está a la vista, pero no queremos verla, una Biorefinería…

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El “Minae insatisfecho con plan alternativo para refinería” y con justa razón; a parte de las que señala René Castro, máximo jerarca de ese ministerio, yo puedo señalarles: “Cuatro razones para no insistir en una Refinería China” y para los que consideran que 4 razones No son suficientes para oponerse a los planes de “desarrollo“ […]

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Una Biorefinería en Costa Rica Es Más que Sueño, Es Una Posibilidad Real

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Integración de Procesos

Integración de procesos es, en ingeniería química, un término que puede hacer referencia a:

  • Un enfoque integral del diseño de procesos que hace hincapié en la unidad del proceso, y que considera las interacciones entre las diferentes unidades de operación desde el principio, en lugar de optimizar por separado; puede ser llamado también Diseño del proceso integrado de síntesis o proceso. El-Halwagi (1997 y 2006) y Smith (2005) describen este enfoque. Un primer paso importante es, a menudo, el diseño de productos (Cussler y Moggridge, 2003), que desarrolla las especificaciones del producto para cumplir con su propósito deseado.
  • Análisis Pinch, una técnica para diseñar un proceso a fin de reducir al mínimo el consumo de energía y maximizar la recuperación de calor, también conocida como de integración de calor, de integración de energía o tecnología Pinch. La técnica calcula los objetivos de energía termodinámicamente alcanzable para un proceso determinado, y determina la forma de alcanzarlos. Un elemento clave es la temperatura de pinch, que es el punto más limitado en el proceso; la explicación más detallada de las técnicas fue propuesta por Linnhoff et al. (1982), Shenoy (1995) y Kemp (2006). Esta definición refleja el hecho de que el primer gran éxito de la integración de procesos fue el análisis pinch térmico, frente a los problemas de la energía, y por primera vez explorada por Linnhoff y compañeros de trabajo. Más tarde, otros análisis pinch se desarrollaron para aplicaciones diversas, como el uso de estaciones de trabajo basadas en transferencia de masa y modelos análogos a procesos térmicos (El-Halwagi y Manousiouthakis, 1989), minimizacion en el consumo de agua (Wang y Smith, 1994) y recirculación de material (El-Halwagi et al., 2003). Una extensión muy exitosa de este tipo de análisis fue Pinch hidrógeno, el cual fue aplicado a la gestión de hidrógeno (Nick Hallale et al., 2002 y 2003). Esto permitió a los refinadores minimizar los costos de capital y de operación de suministro de hidrógeno, para satisfacer las cada vez más estrictas regulaciones ambientales y para incrementar el rendimiento de unidades de hidrotratamiento.

En el contexto de la ingeniería química, la integración de procesos puede definirse como una aproximación holística al diseño de procesos y optimización, que expone las interacciones entre diferentes unidades a fin de usar los recursos eficientemente y minimizar costos…

Generación de Energía Eléctrica

Rotor de una turbina de vapor de una central termoeléctrica.

En general, la generación de energía eléctrica consiste en transformar alguna clase de energía (química, cinética, térmica o lumínica,nuclear, solar entre otras), en energía eléctrica. Para la generación industrial se recurre a instalaciones denominadas centrales eléctricas, que ejecutan alguna de las transformaciones citadas. Estas constituyen el primer escalón del sistema de suministro eléctrico. La generación eléctrica se realiza, básicamente, mediante un generador eléctrico; si bien estos no difieren entre sí en cuanto a su principio de funcionamiento, varían en función a la forma en que se accionan…

Ciclo Combinado

Esquema del funcionamiento de una central de ciclo combinado
1.-Generadores eléctricos
2.-Turbina de vapor
3.-Condensador.
4.-Bomba impulsora
5.-Intercambiador de calor
6.-Turbina de gas

Se denomina ciclo combinado en la generación de energía a la coexistencia de dos ciclos termodinámicos en un mismo sistema, uno cuyo fluido de trabajo es el vapor de agua y otro cuyo fluido de trabajo es un gas producto de una combustión o quema.1 En la propulsión de buques se denomina ciclo combinado al sistema de propulsión COGAS

Combustible Sintético

Se llama combustible sintético a la gasolina, el queroseno y el gasóleo obtenidos mediante procesos termoquímicos a partir de carbón, de gas natural o de biomasa. Fue inventado por el científico alemán ganador del premio Nobel Friedrich Bergius en el año 1927.

Por extensión, también puede usarse para otros productos combustibles (por ejemplo metanol, dimetiléter o butano) y para otros tipos de materias primas "no convencionales" (por ejemplo las arenas bituminosas o los residuos plásticos).

Los tres principales procesos de producción de combustibles sintéticos son:

Según que la materia prima sea carbón, gas natural o biomasa, se suele hablar de procesos y productos CTL (del inglés "Coal-to-Liquids" o sea "carbón a líquido"), GTL("Gas-to-Liquids" o "gas a líquido") o BTL ("Biomass-to-Liquids" o "biomasa a líquido") respectivamente.

Los combustibles sintéticos obtenidos de la biomasa suelen llamarse también biocombustibles, si bien este término se presta a confusión porque incluye tanto al BTL como al bioetanol y el biodiésel, los cuales son obtenidos mediante fermentación, un proceso sustancialmente diferente de la transformación termoquímica utilizada para el BTL.

Gas de Síntesis

Planta de gasificación de carbón en Tampa, para producir hidrógeno y electricidad.

El gas de síntesis o Sintegas (Syngas, en inglés) es un combustible gaseoso obtenido a partir de sustancias ricas en carbono (hulla, carbón, coque, nafta, biomasa) sometidas a un proceso químico a alta temperatura. Contiene cantidades variables de monóxido de carbono (CO) e hidrógeno (H2)…

Proceso Fischer-Tropsch

El proceso Fischer-Tropsch es un proceso químico para la producción de hidrocarburos líquidos (gasolina, keroseno, gasoil y lubricantes) a partir de gas de síntesis (CO yH2). Fue inventado por los alemanes Franz Fischer y Hans Tropsch en los años 1920, …

Gasificación de Biomasa

Esquema de una planta de gasificación de lecho fluido burbujeante

La’Gasificación es un proceso termo-químico en el que la biomasa, normalmente de origen leñoso, es transformada en un gas combustible (conocido como syngas, gas de síntesis, gas pobre, gas de madera o gas de gasógeno). Se considera que el gas producido tiene un bajo o medio poder calorífico (1.000 – 3.000 kCal/ Nm3 ) si es comparado con el gas natural (9.000 kCal/Nm3), el butano (28.000 kCal/Nm3) o el hidrógeno (2.500 kCal/Nm3).

El gas producido contiene CO, H2, CH4, CO2, N2, vapor de agua entre otros componentes que se encuentran en menor cantidad. Estos compuestos se encuentran en el gas en proporciones distintas, principalmente según: la presentación y la composición de la biomasa, la tecnología utilizada para gasificar, el agente gasificante y la relación agente gasificante/biomasa. El agente gasificante puede ser vapor de agua, oxígeno, aire o una mezcla de los anteriores, obteniendo el gas con menor poder calorífico cuando se utiliza aire, en este caso la entrada se limita entre un 20 y un 40% del teóricamente necesario para una combustión completa, y la temperatura de operación oscila entre 700 y 1.400°C según el tipo de tecnología utilizada y las condiciones del proceso.

El gas combustible generado puede ser aprovechado de diversas maneras: a través de procesos de combustión para producir electricidad y/o energía térmica o como gas de síntesis transformándose en productos de mayor valor añadido…

Cogeneración

Una planta de cogeneración de 250 MW en Cambridge, Massachusetts

La cogeneración es el procedimiento mediante el cual se obtiene simultáneamente energía eléctrica y energía térmica útil (vapor, agua caliente sanitaria).1 Si además se produce frío (hielo, agua fría, aire frío, por ejemplo) se llama trigeneración.

La ventaja de la cogeneración es su mayor eficiencia energética2 ya que se aprovecha tanto el calor como la energía mecánica o eléctrica de un único proceso, en vez de utilizar una central eléctrica convencional y para las necesidades de calor una caldera convencional.

Otra ventaja, y no pequeña, es que al producir la electricidad cerca del punto de consumo, se evitan cambios de tensión y transporte a larga distancia, que representan una pérdida notable de energía por efecto Joule (se calcula que en las grandes redes esta pérdida está entre un 25 y un 30%)…

Pellet de Madera

Ejemplo de pellets.

Los pellets de madera o pellas son un tipo de combustible granulado alargado a base de madera (principalmente a la leña).

Según la RAE1 una pella es "Una masa que se une y aprieta, regularmente en forma redonda". Viene del latín pilŭla, diminutivo de pila, pelota, de donde también procede la palabra inglesa pellet.

Las pellas se fabrican mediante prensado de serrín donde la propia lignina hace de aglomerante. No se necesita ni pegamento ni ninguna otra sustancia más que la misma madera. Este proceso les da una apariencia brillante como si estuviesen barnizados y los hace más densos que la madera original.

Pirólisis

Esquema de la pirólisis.

La pirólisis (del griego piro, ‘fuego’ y lisis, ‘rotura’) es la descomposición química de materia orgánica y todo tipo de materiales, excepto metales yvidrios, causada por el calentamiento a altas temperaturas en ausencia de oxígeno (y de cualquier halógeno). Involucra cambios simultáneos de composición química y estado físico, los cuales son irreversibles. En este caso, no produce ni dioxinas ni furanos.

La pirólisis extrema, que solo deja carbono como residuo, se llama carbonización. La pirólisis es un caso especial de termólisis.

Un ejemplo de pirólisis es la destrucción de neumáticos usados. En este contexto, la pirólisis es la degradación del caucho de la rueda mediante el calor en ausencia de oxígeno…

Biocarburante

Un biocarburante o biocombustible es una mezcla de sustancias orgánicas que se utiliza como combustible en los motores de combustión interna. Deriva de la biomasa, materia orgánica originada en un proceso biológico, espontáneo o provocado, utilizable como fuente de energía.

Para muchos autores,1 lo correcto para referirse a este tipo de combustibles es hablar de agrocombustibles, el prefijo "bio-" se utiliza en toda la UE para referirse a los productos agrícolas en cuya producción no intervienen productos de síntesis. La palabra biocombustible, por lo tanto, se presta a confusión y dota al término de unas connotaciones positivas de las que carece.

Para la obtención de los biocarburantes se pueden utilizar especies de uso agrícola tales como el maíz o la mandioca, ricas encarbohidratos, o plantas oleaginosas como la soja, girasol y palmeras. También se pueden emplear especies forestales como eleucalipto y los pinos.

Al utilizar estos materiales se reduce considerablemente el dióxido de carbono que es enviado a la atmósfera terrestre ya que estos materiales lo van absorbiendo a medida que se van desarrollando, mientras que emiten una cantidad similar que los carburantes convencionales en el momento de la combustión.

En Europa, Argentina y Estados Unidos ha surgido diversa normativa que exige a los proveedores mezclar biocombustibles hasta un nivel determinado. Generalmente los biocombustibles se mezclan con otros combustibles en cantidades que varían del 5 al 10%.

Los combustibles de origen biológico pueden sustituir parte del consumo en combustibles fósiles tradicionales, como el petróleo o el carbón.

Los biocarburantes más usados y desarrollados son el bioetanol y el biodiésel.

Otras alternativas, como el biopropanol o el biobutanol, son menos populares, pero no pierde importancia la investigación en estas áreas debido al alto precio de loscombustibles fósiles y su eventual término…

Microalga

Morfología de una cianobacteria ideal
a.- Membrana externa; b.- Capa depeptidoglucano; c.- Membrana plasmática; d.- Citosol; e.- Gránulo de cianoficina; f.- Ribosoma; g.- Gránulo de glucógeno; h.- Cuerpolipídico; i.- Carboxisoma; j.-Ficobilisoma. k.- Gránulopolifosfato; l.- Vacuola gasífera; m.-Tilacoide; n.- ADN.

Las microalgas son microorganismos microscópicos (2-200 μm) fotosintéticos, también son polifiléticos y eucariotas,(excluyen, por tanto, lascianobacterias, que dejaron de considerarse auténticas algas al pasar al reino procariota) que pueden crecer de manera autotrófica o heterotrófica. En general son altamente eficientes en la fijación de CO2 y utilización de la energía solar para producir biomasa. Están presentes en todos los cuerpos de agua, como lagos, mares y ríos, pero no están supeditados solo al agua. Se encuentran presentes en el suelo y la mayoría de los ambientes terrestres incluso en los más extremos, lo cual permite encontrarlas ampliamente distribuidas en labiósfera adaptadas a una gran cantidad de condiciones. Así como son ubicuos (es decir que están presentes en muchos ambientes), así mismo tienen una gran diversidad taxonómica. Para su desarrollo requieren de CO2, nitrógeno, fósforo, potasio, magnesio y otros nutrientes menores como metales, los cuales son esenciales porque actúan como cofactor de enzimas esenciales del metabolismo de las microalgas.

Biodiésel

Muestra de biodiésel.

El biodiésel (biocombustible) es un líquido que se obtiene a partir de lípidos naturales como aceites vegetales o grasas animales, con o sin uso previo,1 mediante procesos industriales de esterificación y transesterificación, y que se aplica en la preparación de sustitutos totales o parciales del petrodiésel o gasóleo obtenido del petróleo. El biodiésel puede mezclarse con gasóleo procedente del refino del petróleo en diferentes cantidades. Se utilizan notaciones abreviadas según el porcentaje por volumen de biodiésel en la mezcla: B100 en caso de utilizar sólo biodiésel, u otras notaciones como B5, B15, B30 o B50, donde la numeración indica el porcentaje por volumen de biodiésel en la mezcla.

El aceite vegetal, cuyas propiedades para la impulsión de motores se conocen desde la invención del motor diésel gracias a los trabajos deRudolf Diesel, ya se destinaba a la combustión en motores de ciclo diésel convencionales o adaptados. A principios del siglo XXI, en el contexto de búsqueda de nuevas fuentes de energía renovables, se impulsó su desarrollo para su utilización en automóviles como combustible alternativo a los derivados del petróleo.

El biodiésel descompone el caucho natural, por lo que es necesario sustituir éste por elastómeros sintéticos en caso de utilizar mezclas de combustible con alto contenido de biodiésel…

Biogás

El biogás es un gas combustible que se genera en medios naturales o en dispositivos específicos, por las reacciones de biodegradación de la materia orgánica, mediante la acción de microorganismos y otros factores, en ausencia de oxígeno (esto es, en un ambiente anaeróbico). Este gas se ha venido llamando gas de los pantanos, puesto que en ellos se produce una biodegradación de residuos vegetales semejante a la descrita.

La producción de biogás por descomposición anaeróbica es un modo considerado útil para tratar residuos biodegradables, ya que produce un combustible de valor además de generar un efluente que puede aplicarse como acondicionador de suelo o abono genérico.

El resultado es una mezcla constituida por metano (CH4) en una proporción que oscila entre un 50% y un 70 % en volumen, y dióxido de carbono (CO2), conteniendo pequeñas proporciones de otros gases como hidrógeno (H2), nitrógeno (N2), oxígeno (O2) y sulfuro de hidrógeno (H2S).1 El biogás tiene como promedio un poder calorífico entre 18,8 y 23,4 megajulios por metro cúbico (MJ/m³).

Este gas se puede utilizar para producir energía eléctrica mediante turbinas o plantas generadoras a gas, en hornos, estufas, secadores, calderas u otros sistemas decombustión a gas, debidamente adaptados para tal efecto…

Etanol (Biocombustible)

Bioetanol

El etanol es un combustible que puede producirse a partir de un gran número de plantas, con una variación, según el producto agrícola, del rendimiento entre el combustible consumido y el generado en dicho proceso. Este etanol, conocido como bioetanol, está sujeto a una fuerte polémica: para unos se perfila como un recurso energéticopotencialmente sostenible que puede ofrecer ventajas medioambientales y económicas a largo plazo en contraposición a los combustibles fósiles, mientras que para otros es el responsable de grandes deforestaciones y del aumento del precio de los alimentos, al suplantar selvas y terrenos agrícolas para su producción,1 dudando además de su rentabilidad energética.

El bioetanol tiene las mismas características y composición química que el etanol ya que se trata del mismo compuesto. La diferencia radica en su proceso de producción. El bioetanol ha de ser obtenido desde biomasa, no pudiendo obtenerse del petróleo.

Todos los licores alcohólicos que proceden de la fermentación del azúcar de alguna planta se pueden denominar como bioetanol.

Debido al aumento de las medidas tomadas para controlar las emisiones totales de gases con efecto invernadero, la utilización de este alcohol como combustible para eltrasporte por carretera está creciendo muy rápido. Un análisis del ciclo de vida completo de este producto como combustible muestra como las emisiones generadas en el proceso de producción del combustible y las de operación son compensadas por las fijadas en el cultivo durante su crecimiento.

Aún están pendientes estudios claros acerca de las emisiones de este combustible en la operación. Es posible que contaminantes orgánicos como el benceno o algunosaldehídos aumenten, por lo que es necesario estudiar su impacto en la salud humana.

El etanol se obtiene fácilmente del azúcar o del almidón en cosechas de maíz y caña de azúcar, entre otros. Sin embargo, los actuales métodos de producción de bio-etanol utilizan una cantidad significativa de energía en comparación con la energía obtenida del combustible producido. Por esta razón, no es posible sustituir enteramente el consumo actual de combustibles fósiles por bio-etanol…

Sistema de Producción

Un sistema de producción es aquel sistema que proporciona una estructura que agiliza la descripción, la ejecución y el planteamiento de un proceso industrial. Estos sistemas son los responsables de la producción de bienes y servicios en las organizaciones. Los administradores de operaciones toman decisiones que se relacionan con la función de operaciones y los sistemas de transformación que se emplean. De la misma manera los sistemas de producción tienen la capacidad de involucrar las actividades y tareas diarias de adquisición y consumo de recursos. Estos son sistemas que utilizan los gerentes de primera línea dada la relevancia que tienen como factor de decisión empresarial. El análisis de este sistema permite familiarizarse de una forma más eficiente con las condiciones en que se encuentra la empresa en referencia al sistema productivo que se emplea.

Para el diagnóstico del entorno ecologista, esta no lleva junto con esto, es decir, este tipo de sistema de producción, no va con el tema que se lleve a cabo en este tipo de trabajo…

Clasificación de sistemas de producción

Existen diferentes sistemas productivos, pero en la vida real es difícil encontrar un tipo en estado puro, porque suelen ser sistemas híbridos. Tradicionalmente se distinguen los siguientes tipos de procesos productivos:

Producción por proyectos

La producción por proyectos se emplea por lo general cuando en el proceso productivo se obtiene uno o pocos productos con un largo periodo de fabricación. Parte a través de una serie de fases, no se puede iniciar nueva fase, si no se ha concluido la anterior.

Producción continua

Se da cuando se eliminan los tiempos ociosos y de espera, de forma que siempre se estén ejecutando las mismas operaciones, en las mismas máquinas, para obtención del mismo producto, con una disposición en cadena. Se conoce también como configuración por producto. Cada máquina y equipo están diseñados para realizar siempre la misma operación y preparados para aceptar de forma automática el trabajo que le es suministrado por una máquina precedente. Los operarios realizan la misma tarea, en el mismo producto.

Producción por lotes

En la producción por lotes pueden encontrar 3 tipos:

Producción por lotes en talleres o a medida: En este caso el proceso de obtención del producto, requiere un pequeño número de operaciones poco especializadas, las cuales son realizadas por el mismo trabajador o por un grupo de ellos, que se hacen cargo de todo el proceso. El lote suele ser de pocas unidades de un producto y normalmente es diseñado por el cliente.

Producción Batch (Lotes): Se caracteriza por la producción del producto en lotes. Cada lote del producto pasa de una operación o centro de trabajo a otro. En este caso el proceso de obtención del producto requiere más operaciones y estas son más especializadas, con lo que difícilmente un mismo operario podría dominarlas todas. Se denomina también configuración por proceso.

Producción en Línea: El Flujo en Línea se caracteriza por una secuencia lineal de las operaciones. El producto se mueve de una etapa a la siguiente de manera secuencial y de principio a fin. Se trata de la fabricación de grandes lotes en pocos productos diferentes, pero técnicamente homogéneos, usando para ello las mismas instalaciones.

Biorreactor

Un biorreactor es un recipiente o sistema que mantiene un ambiente biológicamente activo. En algunos casos, un biorreactor es un recipiente en el que se lleva a cabo un proceso químico que involucra organismos o sustancias bioquímicamente activas derivadas de dichos organismos. Este proceso puede ser aeróbico o anaeróbio. Estos biorreactores son comúnmente cilíndricos, variando en tamaño desde algunos mililitros hasta metros cúbicos y son usualmente fabricados en acero inoxidable.

Un biorreactor puede ser también un dispositivo o sistema empleado para hacer crecer células o tejidos en operaciones de cultivo celular. Estos dispositivos se encuentran en desarrollo para su uso en ingeniería de tejidos.

En términos generales, un biorreactor busca mantener ciertas condiciones ambientales propicias (pH, temperatura, concentración deoxígeno, etcétera) al organismo o sustancia química que se cultiva. En función de los flujos de entrada y salida, la operación de un biorreactor puede ser de tres modos distintos:

  1. Lote (batch)
  2. Lote alimentado (fed-batch)
  3. Continuo o quimiostato
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