Conclusiones y Recomnedaciones

Conclusiones :

1. Existe larga capacidad y experiencia en generación eléctrica de biomasa, completa, en ingenios azucareros. Puntual en vapor de residuos agro-forestales.
2. Debe analizarse uso "sustentable" de biomasa agroforestal en generación eléctrica (técnico, económico, social, de desarrollo, político, entre otros).
3. Tomarse en cuenta la experiencia del desarrollo tecnológico en ingenios.
4. Políticas nacionales deben normar "inambiguamente" proceso compra/venta de electricidad de generación privada (estacionalidad, horas pico, emergencias, entre otros).
5. El sistema nacional de ciencia y tecnología debe demostrar su "mayoría de edad" con apoyo, gestión y análisis crítico en: prospectiva tecnológica, planificación, desarrollo sostenido, entre otros.
6. Identificar niveles de desarrollo tecnológico e industrial necesario. Interactuar en planes de desarrollo y prioridades nacionales y regionales.
7. Política de desarrollo tecnológico


Recomendaciones:

1. Es fundamental para todos los habitantes del planeta proteger el medio ambiente ya que el cambio debe realizarse en nosotros mismos para poder salvar a la tierra.

2. Es nesecsario promover es uso de energías alternativas y apoyar a la inestigación cientifica para la adopción de las mismas.

3. El petroleo es un recurso que se agotara en poco tiempo por lo tanto es fundamental incrementar nuestra atención hacia el uso deotras energías y así no explotar de manera excesiva al medio ambiente.

Bibliografía:
http://www.fao.org/docrep/T2363S/t2363s0v.htm#TopOfPage
http://www.hc-solar.de/Uso_de_lena_cm.PDF.
http://www.instalacionenergiasolar.com/
http://www.fao.org/docrep/T2363S/t2363s00.HTM

ETANOL COMO BIOCOMBUSTIBLE

El bioetanol, alcohol producido a través de la fermentación de los azúcares o almidones que pueden obtenerse de materia de origen vegetal como la caña de azúcar, la remolacha o residuos forestales, se perfila como una de las alternativas a la gasolina.

En Estados Unidos se extrae del maíz, en Brasil de la caña de azúcar, en España de la remolacha, y en los países nórdicos de la celulosa procedente de la madera.

El etanol mezclado en diversas proporciones con la gasolina (85.15 es la más frecuente) puede ser utilizado como un combustible en automoción. Su uso no debería entrañar problemas en los vehículos de series actuales, siendo el caso de que para mayores proporciones deberán modificarse ciertos elementos relativos a la inyección y al encendido, las juntas del motor y los conductores de combustible sin ello pueda significar un coste excesivo. Hoy ya se fabrican coches preparados específicamente para utilizar tanto gasolina como diversas mezclas etanol-gasolina, son los denominados “coches flexibles” o flexifuel.

PROPIEDADES DEL ETANOL:

· Tiene propiedades antidetonantes, ya que eleva el octanaje de las gasolinas en sustitución del plomotetraetilo de efectos nocivos.
· El etanol, al ser un recurso renovable, minimiza la dependencia de las importaciones de petróleo.
· Comparado con los combustibles tradicionales, produce menos emisiones contaminantes de gases de efecto invernadero, con un balance global positivo ya que las emisiones de CO2 se compensan al ser absorbidas durante el proceso de regeneración de la materia vegetal que sirve de base para la producción de etanol.

INCONVENIENTES DEL ETANOL:

· Se dificulta su uso en automoción, debido a la inexistencia de una red adecuada para abastecer de combustible de bioetanol al parque automovilístico.
· Su precio en el mercado, es otra desventaja, a no ser que se promuevan exenciones fiscales que incentiven su uso y rebajen los costos de producción.
· Su elaboración afectaría negativamente a la producción para consumo alimentario de la población.

EN EL MUNDO:

· En Estados Unidos el alza del precio del petróleo está provocando una fuerte y creciente inversión en plantas productoras de bioetanol destinado a la automoción.
· Canadá, país no productor de etanol, quiere impulsar su producción, ya que su objetivo para el 2010 es comercializar gasolinas mezcladas con un 10% de etanol, lo que permitirá reducir las emisiones de gases de efecto invernadero.
· Brasil, desde el año 1980, viene usando el etanol como combustible principal del 80% de su parque automotor, produciendo hoy más de 17000 millones de litros de etanol a partir de la caña de azúcar.
· En Suecia, el gobierno está impulsando el uso de bioetanol en automoción por medio de ayudas económicas. Así, un 25% de las estaciones de servicio del país expenden este combustible.
· En Francia acaba de salir una ley que permite impulsar el uso de bioetanol, teniendo como objetivo que en 2010 el 10% del transporte por carretera se realice con biocombustibles. Para ello, Renault prevé para 2009 el uso de etanol en el 50% de su gama.
· Otras marcas de automóviles están apuntando a la nueva corriente de etanol, como es el caso de Volvo con su V70 Bifuel y Saab con su prototipo Saab 93 Biopower Hybrid, un vehículo que puede funcionar en modo eléctrico o con etanol puro, dando una potencia máxima de 260 caballos y una aceleración de 0-100 en solo 6.9 segundos.

El estudio del etanol como combustible es un tema muy actual y en debate. Es muy posible que en plazos de tiempo no demasiado largos el balance energético mejore, o el uso de etanol se extienda creándose economías de escala que pueden no sólo abaratar costes sino también mejorar el balance.

Fuentes:
http://news.soliclima.com/modules.php?name=Content&pa=showpage&pid=118
http:www.vidasostenible.org/observatorio/f2_final.asp?idinforme=1140
http:www.consumer.es/web/es/medio_ambiente/energia_y_ciencia/2006/06/26/153275.php

Biocombustibles

Es importante saber que en el Ecuador y en el mundo hay proyectos para suplantar a los combustibles fósiles por naturales y sus efectos que tanto bajarían la contaminación.

Sin embargo, un nuevo estudio del Instituto de Ciencia y Tecnología del Medio Ambiente de la Universidad de Barcelona afirma que el uso de biocombustibles conlleva un impacto negativo tanto económico, social, como medioambiental.

En el país la producción de biocombustibles es muy factible debido a las diferentes clases de tierras y microclimas. Adicionalmente, será bienvenida la producción de biocombustibles a partir de otros cultivos energéticos renovables, tales como maíz, yuca, remolacha azucarera, palma africana, girasol, sorgo dulce, rechazos y excedentes de banano y otros.

Ya que se cree que los combustibles como el biodiesel bajaran los niveles de gases de efecto invernadero se tiene una imagen clara que es muy buena para el medio ambiente, pero el ciclo de este que parece que no lo han tomado en cuenta antes de ingresarlo en proyectos, es que puede ser igual o más perjudicial. La materia prima que se usa en la producción de biocombustibles se obtiene mediante agricultura intensiva.

"Este sistema implica un alto uso de fertilizantes, pesticidas y maquinaria, ya que con métodos agrícolas menos intensivos, la producción sería mucho menor y los requerimientos de tierra y costos serían mucho más altos", afirma Daniela Russi.

La única forma posible de reducir el uso de combustibles fósiles y el impacto en el medio ambiente es modificar nuestros patrones de consumo
Estas desventajas, dice, incluyen los enormes requerimientos de tierra para cultivar, la sustitución de cosechas alimenticias por monocultivos, la deforestación para cultivos energéticos.

Esto a su vez conduciría a la desaparición de la biodiversidad, la disminución de tierras fértiles y agua y los efectos sociales negativos como el desplazamiento de comunidades locales.

USO DEL COMBUSTIBLE

Es cualquier material capaz de liberar energía cuando se cambia o transforma su estructura química. Supone la liberación de una energía de su forma potencial a una forma utilizable (por ser una reacción química, se conoce como energía química). En general se trata de sustancias susceptibles de quemarse, pero hay excepciones que se explican a continuación. Se llaman también combustibles las sustancias empleadas para producir la reacción nuclear en el proceso de fisión, cuando este proceso no es propiamente una combustión.


TIPOS DE COMBUSTIBLE:

Combustibles sólidos: Se incluyen el carbón, la madera y la turba. El carbón se quema en calderas para calentar agua que puede vaporizarse para mover máquinas a vapor o directamente para producir calor utilizable en usos térmicos (calefacción). La turba y la madera se utilizan principalmente para la calefacción doméstica e industrial, aunque la turba se ha utilizado para la generación de energía y las locomotoras que utilizaban madera como combustible eran comunes en el pasado.


Combustibles fluidos: Se encuentran los líquidos como el gasóleo, el queroseno o la gasolina (o nafta) y los gaseosos, como el gas natural o los gases licuados de petróleo (GLP), representados por el propano y el butano. Las gasolinas, gasóleos y hasta los gases, se utilizan para motores de combustión interna.


Combustibles fósiles: Son mezclas de compuestos orgánicos mineralizados que se extraen del subsuelo con el objeto de producir energía por combustión. Se consideran combustibles fósiles al carbón, procedente de bosques del periodo carbonífero, el petróleo y el gas natural, procedentes de otros organismos. Entre los combustibles mas utilizados se encuentran el gas butano, el gas natural y el gasóleo.


CARACTERÍSTICA:

La principal característica de un combustible es su poder calorífico, que es el calor desprendido por la combustión completa de una unidad de masa (kilogramo) de combustible. Este calor o poder calorífico, también llamado capacidad calorífica, se mide en Joule o julio, caloría o BTU, dependiendo del sistema de unidades.


USOS DEL COMBUSTIBLE:

Biocombustibles: 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 estiércol de la vaca.

El bioetanol: El etanol puede utilizarse como combustible para automóviles por sí mismo o también puede mezclarse con gasolina en cantidades variables para reducir el consumo de derivados del petróleo.

También llamado etanol de biomasa, se obtiene a partir de maíz, sorgo, caña de azúcar o remolacha. 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%.

Biodiesel: Es un biocombustible sintético líquido que se obtiene a partir de lípidos naturales como aceites vegetales o grasas animales, nuevos o usados, 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 de petróleo en diferentes cantidades.

Cáñamo: Cáñamo industrial es el nombre que reciben las variedades de la planta cannabis sativa y el nombre de la fibra que se obtiene de ellas, que tiene, entre otros, usos textiles.

Utilidades del cáñamo:

-Fibras textiles (estopa), y cordajes, de gran resistencia.
-Semillas y aceites ricos en grasas (incluyendo omega 3) y proteínas (un 34% aproximadamente).
-Combustibles ecológicos (biocombustibles), lubricantes y plásticos vegetales.
-Materiales de bioconstrucción de gran resistencia.
-Celulosa para papel.
-Aplicaciones medicinales y cosméticas de los aceites.
-Materiales aislantes y piezas plásticas y textiles para automóviles.

USO DE ENERGIAS ALTERNATIVAS

BIOMASA COMO ENERGÉTICO

La proporción de biomasa (leña más residuos vegetales) fluctúa entre 5 y 6% del total de las fuentes primarias de energía. El componente leña, usado en nivel doméstico, desciende gradualmente, mientras que el bagazo aumenta lentamente con el tiempo.

Los datos generados por las agencias especializadas en Ecuador son estimaciones basadas en la demanda y no en la oferta. Para el bagazo, su producción depende de la cosecha y niveles de producción de caña de azúcar. El uso de leña (principalmente en el sector doméstico rural) Estudio "Energy Pricing, Poverty and Social Mitigation", 1994, ESMAP/Banco Mundial, Report. No. 12.831-EC. Las encuestas del Banco Mundial e Instituto de Energía establecen que el uso de leña como combustible es mayoritariamente de arbustos, ramas y de residuos de troncos cortados para industrias madereras. No es por tanto práctica extender la tala de árboles con fines exclusivamente energéticos.


USO DE LA ENERGÍA DE BIOMASA

Sector industrial:

La producción de vapor representa un consumo intensivo de energía y emplea principalmente bagazo, diesel y fuel oíl donde el bagazo cubre más del 63% de la demanda energética para la producción de vapor, en la industria azucarera la baja eficiencia de esta fuente energética se traduce en la quema de considerables volúmenes de su producto; su contribución energética es importante por ser una fuente de energía renovable que reduce la demanda de hidrocarburos en el sector.

Se ha cuantificado que existe un consumo mínimo de leña para la producción de calor de aproximadamente 71.000 TEPs.

Sector residencial:

La distribución del consumo energético en este sector es de 1.622 KTEP/1994, el 62,6% corresponde a la energía utilizada en la zona rural, esto se explica por el tipo de fuente que se emplea, lo que tiene directa relación con la eficiencia de conversión energética, es decir, debido al bajo rendimiento de las fuentes energéticas tradicionales el consumo final energético del sector rural es mayor que el sector urbano.

El uso energético con mayor porcentaje de la biomasa en los hogares es para cocción de alimentos en el sector rural, seguido por el calentamiento de agua. Cabe destacar que a pesar de la alta tasa de penetración de energéticos como el GLP, una gran proporción de hogares (más del 77% en el área rural y del 11% en la urbana) continuan empleando la leña y otras formas de biomasa como fuente de energía.


POTENCIAL DE BIOMASA COMO FUENTE DE ENERGÍA PARA GENERACIÓN DE ELECTRICIDAD

Potencial energético de bosques naturales:

Existe en el país 11.473.000 ha de bosque natural, de los cuales el 80% corresponde al tipo Tropical Húmedo, que se ubica en la Amazonía, el 13% en la costa y el 7% en la sierra; del total de bosque natural el 70,3% se considera como bosque productor factible de explotar que alcanza 8,07 millones de hectáreas.

Por estimaciones de técnicos del Instituto Ecuatoriano Forestal y de Areas Naturales y Vida Silvestre (INEFAN), consideran que el 52% de este bosque productor puede ser aprovechado para explotación maderera permanente, esto significa alrededor de 4,2 millones de hectáreas y estarían ubicadas preferentemente en las provincias de Esmeraldas, Nopo y Sucumbios. Si consideramos que existe una tasa de deforestación promedio anual de 200.000 ha, el recurso forestal productor duraría solamente 20 años.

Para los bosques de la Amazonía (Napo y Sucumbios) se ha determinado una densidad promedio entre 45 y 160 m³/ha de volumen comercial, mientras en Esmeraldas los volúmenes varían de 90 al 120 m³/ha, estos bosques son los más accesibles por lo que constituyen una zona de sobreexplotación forestal.

Se considera que el 40% del volumen explotado es utilizado por la industria maderera y el 60% constituye desechos. Por tanto, el potencial explotable de madera sería de 630 millones de metros cúbicos, de los cuales 377 millones de metros cúbicos constituye el potencial energético de los desechos forestales, equivalente a 68 millones de TEP.

El 80% de este potencial se ubicaría en la Amazonía, en donde se ha notado en los últimos años una deforestación agresiva, el 13% se ubica en la costa de los cuales el 8%, correspondería a la zona de Esmeraldas, que por su mejor infraestructura y accesibilidad en poco tiempo puede causar la perdida total de recurso.

Potencial energético de plantaciones forestales:

Las plantaciones forestales aportan con aproximadamente el 12% del requerimiento maderero. El volumen total de madera en tales plantaciones alcanza a 11,7 millones de metros cúbicos, de los cuales aproximadamente 4,7 millones serían aprovechados como madera mientras 7 millones de metros cúbicos, se considera como potencial de desechos que equivale en términos energéticos a 1,2 millones de TEP.

Este potencial se ubica a lo largo del país, por lo que no se puede recomendar una explotación con fines de generación eléctrica.

Potencial energético de residuos vegetales:

En el país se ha evaluado un total de desechos de 2.000.000 t, con un potencial energético de 365.000 TEP como combustión directa, donde el desecho de caña de azúcar aporta el 60%, que ya es utilizado con fines energéticos, el de banano 17% y el de palma africana el 14%.

Potencial energético de los desechos sólidos:

El poder calorífico de los desechos sólidos, aprovechados energéticamente por combustión directa, se estima en 0,2 TEP/t.

De acuerdo a datos y estudios recopilados por Fundación Natura, se estima un potencial energético de 261.300 TEP/año, siendo el sector urbano el aporte mayoritario, para una producción anual de 1.300.000 t, para este tipo de desechos se debería analizar con mayor profundidad la posibilidad de generar electricidad, por lo menos en las grandes ciudades.

POLÍTICAS QUE PODRÍAN FAVORECER EL USO DE LA BIOMASA COMO FUENTE DE ENERGÍA PARA GENERACIÓN DE ELECTRICIDAD

Limitaciones y restricciones existentes:

Los principales problemas detectados en el sector forestal, en lo relacionado al empleo de la biomasa como fuente de energía se refiere a:
- Falta de aplicaciones de las leyes y reglamentos existentes, por parte de los diferentes organismos del Estado que tienen relación con el tema, lo que incide en un insuficiente control sobre el manejo y explotación de los recursos forestales.
- La inexistencia de una política explícita relativa a las fuentes renovables de energía, incluyendo a la biomasa, que en este caso, determina la ausencia de preocupación estatal por impulsar soluciones al abastecimiento de leña y de diversificación energética.
- Falta de interés en desarrollar plantaciones forestales, debido a razonamiento de corto plazo, al desconocimiento de soluciones técnicas eficientes y a la falta de apoyo económico-financiero.
- Excesiva dependencia sobre el petróleo por ser país petrolero, lo que desincentiva la diversificación de fuentes energéticas.

Políticas a implementarse:

Los lineamientos de una nueva política energética deberían propender a lograr los suficientes objetivos básicos:
- Asegurar el suministro de energía en forma eficiente, en procura de consolidar la ampliación de la capacidad de autoabastecimiento.
- Diversificar el abastecimiento energético en función de la abundancia relativa de los recursos existentes e integrar al balance energético nacional la contribución de las fuentes de energía nuevas y renovables, incluido la biomasa.
- Mejorar los procesos de transferencia, adaptación y creación de tecnología en el sector energético, procurando en lo posible diseñar soluciones basadas en esfuerzos propios de investigación y generación de tecnologías.

Se considera importante la necesidad de que exista una entidad del Estado que se preocupe de dar cumplimiento a los objetivos propuestos, esta institución debería dictar normas y procedimientos que estén dirigidos a crear incentivos tendientes a promover el uso de la biomasa forestal con fines de generación eléctrica y de esta forma reducir la presión sobre los derivados del petróleo y aumentar la eficiencia del sistema energético en general.

PERSPECTIVAS DE LA BIOMASA PARA GENERACIÓN DE ELECTRICIDAD EN ECUADOR

Deben tomarse en cuenta las realidades, problemas y nivel de desarrollo regional y global del país, así como la estructura del subsector eléctrico.

Requerimientos básicos:

- Debe completarse el diagnóstico de fuentes de biomasa utilizable.
- Debe completarse el estudio económico de la generación eléctrica en Ecuador.
- Debe completarse el diagnóstico de requerimiento industrial de energía por tipo de industria, nivel de demanda, distribución horario de requerimiento, estacionalidad, demanda máxima, demanda base, entre otros.

TRANSFORMAR UN MOTOR NORMAL A UNO QUE ADMITA GAS NATURAL

Los productores de coches y los especialistas en transformar un motor normal en uno que admita gas natural trabajan, sobre todo, en utilitarios y vehículos de transporte medios, así como en Autocares urbanos y los destinados a cubrir distancias medias. Es decir, aquellos en los que la autonomía no es determinante. Los automóviles como turismos o monovolúmenes pueden tener una autonomía de 180 kms a 250 kms, cargando 80 litros de gas comprimido.

Argentina es uno de los países con mayor parque de vehículos de gas natural: 400.000 unidades. Le siguen Italia con 290.000 y Rusia con 200.000. Otros países de la unión europea se quedan más atrás. Por ejemplo Alemania que contaba con 3.500 unidades en 1998.

El gas natural es un combustible que, debido a su poca reactividad, se puede utilizar perfectamente en motores de Otto. Su composición es, según la región, de un 85% a 97% de metano. El metano es un compuesto químicamente muy estable; no es tóxico, es inodoro (aunque se trata con elementos olorosos para detectar fugas) y contiene pocos enlaces carbono hidrógeno (HC) cancerígenos. Debido a que las temperaturas máximas alcanzadas en las cámaras de combustión son inferiores que durante la combustión del Diesel y la gasolina, las emisiones de óxidos de nitrógeno son menores. La emisión de partículas sólidas también es menor.

A estas ventajas se unen la facilidad de su transporte, a través de gasoductos, y su almacenamiento. Debido a la estabilidad de sus componentes, el gas natural no representa ningún riesgo de catástrofe natural durante ambos procesos.

Además el refinado del gas natural transcurre sin que pierda su capacidad de combustión, en lo que aventaja a la gasolina e iguala al gasóleo. Solamente se trata de «secar» el gas en bruto y separar pequeñas cantidades de CO2 (Dióxido de carbono) y de SH2 (Sulfuro de hidrógeno). En este proceso la energía requerida es muy inferior a la de los otros combustibles. Supongamos que h = 1.0 significa que el proceso de refinado transcurre sin pérdida en la capacidad de combustión del producto. Así pues, el refinado de la gasolina concluye con h= 0.88 y el del gas natural y el Diesel con h= 0.91.

El precio del gas natural es muy bajo. El gas se compra en kilos y un kilo cuesta 84 ptas. Su valor en Ptas./litro sería de 56 Ptas./litro a la presión con que entra en el depósito.

Hay dos tipos de motor: bivalente y monovalente. El primero funciona con gas natural así como con gasolina. El motor original se mantiene intacto, pero se le añaden el depósito de gas con sus válvulas, sus conductos y el organizador de la mezcla. Todo esto controlado electrónicamente. Con este tipo de motor el conductor puede elegir en cualquier momento el tipo de combustible, apretando un botón del salpicadero. Este motor es una alternativa adecuada dada la deficiente red de repostaje de gas natural. Da de un 5% a un 10% menos de potencia que la gasolina, debido a que el volumen del gas es mayor y el llenado del cilindro es menor con respecto a la gasolina.

Este tipo de motor está específicamente concebido para funcionar con gas natural únicamente. De este modo, se puede aumentar la relación de compresión y mejorar notablemente la combustión y el rendimiento. Además este motor cuenta con cámaras de compresión especiales, válvulas adaptadas al tiempo de combustión del gas y un catalizador que se adapta al tipo de metano utilizado. El nivel de emisiones de este motor es aún más reducido que el del bivalente. El espacio utilizado por este motor es menor que el anterior, puesto que no se necesitan ni depósito de gasolina, ni bombas, ni filtros. El motor monovalente se suele utilizar en camiones y autobuses urbanos, destinados a hacer trayectos cortos, puesto que estos servicios disponen de una estación de repostaje central.

Hay dos formas de almacenar el gas: comprimido (CNG) o licuado (LNG). Comprimirlo es más práctico. El gas se almacena en bombonas con una presión de 200 bares. Este método es el más utilizado en vehículos para personas y transportes pequeños. Se utiliza una bombona de gas de 80 litros cuyo peso total es de 84 kg. También existen bombonas de aleaciones ligeras e incluso de varios plásticos. Licuado, se almacena a -162ºC en estado líquido. Este método no es muy práctico, puesto que el gas líquido es más pesado que el comprimido. Además los costes del aislamiento térmico del tanque son grandes.

Hay dos tipos de estaciones de repostaje: uno lento, para flotas de vehículos de gas natural, y por particulares. El tiempo de llenado es de 10 l de CNG/hora. Así un tanque de 80 litros tardará 8 horas. La compresión del gas en este procedimiento es mejor.

El otro es rápido, utilizado para estaciones de repostaje públicas. Durante este procedimiento el gas procedente de la estación se comprime con una presión de 250 bares en pequeños tanques dentro de la misma estación. De este modo pueden repostar varios coches a la vez. Este tipo de llenado puede ser llevado a cabo por cualquier persona por ser tan simple como echar gasolina. El repostaje dura pocos minutos.