El biodiesel y los vehículos híbridos

El biodiésel es un biocombustible líquido que se obtiene a partir de lípidos naturales como aceites vegetales o grasas animales, con o sin uso previo, 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.

Ventajas:

• El biodiésel disminuye de forma notable las principales emisiones de los vehículos, como son el monóxido de carbono y los hidrocarburos volátiles, en el caso de los motores de gasolina, y las partículas, en el de los motores diésel.
• La producción de biodiésel supone una alternativa en el uso del suelo que evita los fenómenos de erosión y desertificación a los que pueden quedar expuestas aquellas tierras agrícolas que, por razones de mercado, están siendo abandonadas por los agricultores.
• El biodiésel supone un ahorro de entre un 25% a un 80% de las emisiones de CO2 producidas por los combustibles derivados del petróleo, constituyendo así un elemento importante para disminuir los gases invernadero producidos por el transporte.

Inconvenientes:

• La explotación de plantaciones para palmas de aceite (utilizadas para hacer biodiésel) fue responsable de un 87% de la deforestación de Malasia hasta el año 2000. En Sumatra y Borneo, millones de hectáreas de bosque se convirtieron en tierra de cultivo de estas palmeras y en los últimos años se ha conseguido más que doblar esa cifra, la tala y los incendios perduran. Hasta deforestaron por completo el famoso parque nacional Tanjung Puting de Kalimantan. Miles de indígenas han sido desalojados de sus tierras y 1500 indonesios fueron torturados. Pero los gobiernos, mientras Europa siga comprando su palma de aceite para hacer biodiésel, seguirán promoviendo el cultivo de estas plantas para su propio beneficio.
  
• Debido a su mejor capacidad disolvente con respecto al petrodiésel, los residuos existentes son disueltos y enviados por la línea de combustible, pudiendo atascar los filtros, caso que se da únicamente cuando se utiliza por primera vez después de haber estado consumiento diésel mineral.
• Tiene una menor capacidad energética, aproximadamente un 3% menos.
• El rendimiento promedio para oleaginosas como girasol, maní, arroz, algodón, soja o ricino ronda los 900 litros de biodiésel por hectárea cosechada. Esto puede hacer que sea poco práctico para países con poca superficie cultivable; sin embargo, la gran variedad de semillas aptas para su producción hace que sea un proyecto sustentable. Se está comenzando a utilizar la jatrofa para producir aceite vegetal y, posteriormente, biodiésel y que puede cultivarse incluso en zonas desérticas

Comprobado esto...¿Pensáis que es rentable el uso del biodiesel? o quizás ¿Pensáis que es mejor utilizar otras fuentes de energía (eólicas, hidráulicas, solares...) para los vehículos, entre otros?

Actualemente ya se están utilizando algunos de los cohces híbridos, vehículos de propulsión alternativa que combina un motor movido por energía eléctrica proveniente de baterías y un motor de combustión interna.

Éstos vehículos permiten aprovechar un 30% de la energía que generan, mientras que un vehículo convencional de gasolina tan sólo utiliza un 19%.

Esta mejora de la eficiencia se consigue gracias a las baterías, que almacenan energía que en los sistemas convencionales de propulsión se pierde, como la energía cinética, que se escapa en forma de calor al frenar. Muchos sistemas híbridos permiten recoger y reutilizar esta energía convirtiéndola en energía eléctrica gracias a los llamados frenos regenerativos.

La combinación de un motor de combustión operando siempre a su máxima eficiencia, y la recuperación de energía del frenado (útil especialmente en la ciudad), hace que estos vehículos alcancen un mejor rendimiento que los vehículos convencionales, especialmente en entornos urbanos, donde se concentra la mayor parte del tráfico, de forma que se reducen significativamente tanto el consumo de combustible como las emisiones contaminantes. Todos los vehículos eléctricos utilizan baterías cargadas por una fuente externa, lo que les ocasiona problemas de autonomía de funcionamiento sin recargarlas.

¿Qué otras alternativas conoces?

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Definición y energías primarias.

ENERGÍA: En una propiedad que se almacena en los objetos y sustancias y se manifiesta en las transformaciones que ocurren en la naturaleza.

Energía primaria.

Las fuentes de energía primaria son las que se obtienen directamente de la naturaleza como la energía solar, hidráulica, eólica… o después de un proceso de extracción como el petróleo, gas natural…

Algunos ejemplos son:

Petróleo crudo: es una mezcla compleja de hidrocarburos tiene una composición variable y se utiliza como materia prima en las refinerías para su procesamiento y obtención de sus derivados.

Gas natural: es una mezcla gaseosa de hidrocarburos. Incluye al gas natural obtenido de los yacimientos de gas y al que se obtiene en forma conjunta con el petróleo crudo.
Carbón mineral: es un combustible sólido de color negro o marrón oscuro que contiene esencialmente carbono y otros elementos. Es el resultado de la degradación de organismos vegetales durante el transcurso del tiempo, por la acción del calor, presión y otros fenómenos físico-químicos naturales.

Hidroenergía: es la energía potencial de un caudal de agua, que se transforma en electricidad mediante el empleo de centrales de generación apropiadas.

Geoenergía: es la energía almacenada bajo la superficie de la tierra en forma de calor, que por medios adecuados se transmite hacía la superficie para ser utilizada en la generación de electricidad.

Nucleoenergía: es la energía obtenida del mineral de uranio después del proceso de purificación y/o enriquecimiento. Se considera energía primaria solamente al contenido de material fisionable que es el que alimenta las usinas nucleares y no al mineral de uranio en si mismo.

Combustibles de origen animal: son los residuos de las actividades agropecuarias y otros desechos urbanos, los que se utilizan directamente como combustible en forma seca, o convertidos en biogas a través de lentos procesos de descomposición.

Combustibles de origen vegetal: son los recursos obtenidos de los residuos agroindustriales y forestales para fines energéticos, se incluyen todos los desechos agrícolas menos el bagazo de caña.

Vistos algunos de los tipos que hay de estas energías primarias, ahora vamos a ver como se obtienen del medio natural:

¿Como se obtiene el petróleo?

Perforación de pozos petrolíferos

Se eligen los lugares donde haya más posibilidades de que haya petróleo, se realizan las perforaciones. A veces son de unos 6000 m (EEUU)

Para facilitar el manejo de los pesados equipos de perforación se construyen torres metálicas con refuerzos transversañe (30, 40 metros de altura).
Dos son los sistemas comunes:
*A percusión, que es el más antiguo y casi en desuso
*A rotación, que se utiliza en la mayoría de los casos.

En la explotación de un yacimiento se distinguen dos periodos:  la recuperación primaria y la recuperación secundaria.

En la recuperación primaria, por el efecto de la presión, el petróleo sube por sí mismo a la superficie: la emanación se debe al drenaje por gravedad o al reemplazamiento del aceite sea por una subida del agua bajo presión (water-drive), sea por la expansión del gas disuelto (depletion-drive), o incluso por la dilatación del gas comprimido que sobrenada el aceite (gas capdrive) o una combinación de estos mecanismos.
 La presión natural que tiene tendencia a bajar con rapidez se intenta restablecer por medio de una inyección de gas comprimido (gas-lift) antes de disolverle en el bombeo con bombas de balancín (cabeza de caballo) cuyo lento movimiento alternativo es transmitido por un juego de tubos al pistón situado en el fondo del pozo. Llegado a la superficie, el petróleo bruto pasa a una estación de "limpiado", donde se le extrae primero el metano y los gases licuados (estabilización), electrostática y por fin el sulfuro de hidrógeno de desgasificación a contracorriente (stripping).

En la recuperación secundaria los métodos procedentes, no permiten, por sí solos, llevar a la superficie más que el 20% aproximadamente del petróleo contenido en el yacimiento; de aquí viene la idea de extraer una gran parte del 80% restante gracias a :

v      El drenaje con agua (water-drive) por inyección de agua por debajo o alrededor del petróleo;

v      Reinyección del gas (gas-drive) por encima o atrás del petróleo;

v      Drenaje con agua caliente o con vapor, más costoso, pero permite recuperar el 90% del yacimiento.

Algunos tipos de perforaciones:

Perforación submarina

Otro método para aumentar la producción de los campos petrolíferos es la construcción y empleo de equipos de perforación sobre el mar (ha llevado a la explotación de más petróleo). Estos equipos de perforación se instalan, manejan y mantienen en una plataforma situada lejos de la costa, en aguas de una profundidad de hasta varios cientos de metros. La plataforma puede ser flotante o descansar sobre pilotes anclados en el fondo marino, y resiste a las olas, el viento y, en las regiones árticas, los hielos. La torre sirve para suspender y hacer girar el tubo de perforación, en cuyo extremo va situada la broca; a medida que ésta va penetrando en la corteza terrestre se van añadiendo tramos adicionales de tubo a la cadena de perforación. La fuerza necesaria para penetrar en el suelo procede del propio peso del tubo de perforación.

Problemas medioambientales del transporte de crudo

El petróleo causa contaminación tanto al usarlo como al  transportarlo.

Uno de los problemas más estudiados en la actualidad es el que surge de la inmensa cantidad de CO₂ que estamos emitiendo a la atmósfera al quemar los combustibles fósiles. Como estudiamos con detalle, este gas tiene un importante efecto invernadero y se podría estar provocando un calentamiento global de todo el planeta con cambios en el clima que podrían ser catastróficos.

Otro impacto negativo asociado a la quema de petróleo y gas natural es la lluvia ácida, en este caso no tanto por la producción de óxidos de azufre, como en el caso del carbón, sino sobre todo por la producción de óxidos de nitrógeno.

Los daños derivados de la producción y el transporte se producen sobre todo por los vertidos de petróleo, accidentales o no, y por el trabajo en las refinerías. 
Alrededor del 0,1 al 0,2% de la producción mundial de petróleo acaba vertido al mar. El porcentaje puede parecer no muy grande pero son casi 3 millones de toneladas las que acaban contaminando las aguas cada año, provocando daños en el ecosistema marino.

La mayor parte del petróleo se usa en lugares muy alejados de sus puntos de extracción por lo que debe ser transportado por petroleros u oleoductos a lo largo de muchos kilómetros, lo que provoca espectaculares accidentes de vez en cuando. Estas fuentes de contaminación son las más conocidas y tienen importantes repercusiones ambientales, pero la mayor parte del petróleo vertido procede de tierra, de desperdicios domésticos, automóviles y gasolineras, refinerías, industrias, etc. 

Soluciones ante los desastres medioambientales

Petroleros de doble casco, control de los buques en los puertos... y cuando el mal ya está hecho:

Contención y recogida: Se rodea el petróleo vertido con barreras y se recupera con raseras o espumaderas que son sistemas que succionan y separan el petróleo del agua.

Dispersantes: Son sustancias químicas similares a los detergentes, que rompen el petróleo en pequeñas gotitas (emulsión) con lo que se diluyen los efectos dañinos del vertido y se facilita la actuación de las bacterias que digieren los hidrocarburo.

Incineración: Quemar el petróleo derramado suele ser una forma eficaz de hacerlo desaparecer. En circunstancias óptimas se puede eliminar el 95% del vertido.

Biodegradación: En la naturaleza existen microorganismos (bacterias y hongos, principalmente) que se alimentan de los hidrocarburos y los transforman en otras sustancias químicas no contaminantes. Este proceso natural se puede acelerar aportando nutrientes y oxígeno que facilitan la multiplicación de las bacterias.

Limpieza de las costas: En ocasiones se usan chorros de agua caliente a presión para arrastrar el petróleo desde la línea de costa al agua. Este método suele hacer más mal que bien porque entierra el hidrocarburo más profundamente en la arena y mata todo ser vivo de la playa.

No hacer nada: En los vertidos en medio del océano, o en aquellos en que la limpieza es difícil y poco eficaz, lo mejor es dejar que la acción de las olas, la fotooxidación y otras acciones naturales, acaben solucionando el problema.