Biocombustibles

Biocombustibles----(Bioetanol)
El bioetanol también llamado alcohol etílico o alcohol carburante, es un alcohol liquido de formula química C2H5OH que se utiliza principalmente como fuente de energía de vehículos a motor y para producir energía eléctrica. La utilización de este alcohol como combustible, aparece por la escasez de petróleo en el mundo entero. Los actuales métodos de producción debioetanol no son rentables ya que se utiliza mucha energia para este proceso. Por esta razón no se podría sustituir por completo el combustible convencional.
El Bioetanol se obtiene a partir de la fermentación anaeróbica de cultivos agrícolas que contienen azúcares (sacarosa) o aquellos que pueden convertirse en azúcar como los almidones o la celulosa. Posteriormente se hace una destilación delresultado de la fermentacion. La principal aplicación de este proceso era la producción de bebidas alcohólicas.

La obtención de etanol a partir de almidón es más compleja debido a que éste debe ser
hidrolizado previamente para convertirlo en azúcar.
A partir de la celulosa es aun más complejo ya que primero se debe realizar un
Pre-tratamiento de la materia vegetal, para que la celulosa puedaser atacada por las
enzimas hidrolizantes. Por esta razón es mejor el rendimiento con las sustancias que tienen un alto contenido de sacarosa, como la caña de azúcar.

La fermentación de los azúcares es llevada a cabo por microorganismos (levaduras o bacterias). Gracias a esto se produce etanol, así como grandes cantidades de CO2. Además produce otros compuestos oxigenados indeseables comoel metanol, alcoholes superiores, ácidos y aldehídos. Normalmente la fermentación requiere unas 48 horas. En la destilación, además del alcohol se obtiene vinaza, un líquido con alta carga orgánica que se produce en una proporción de 12 a 13 veces mayor a la del etanol y cuyo vertimiento en aguas naturales puede generar una alta contaminación.
El método utilizado para separar el etanol del agua esla destilación simple, pero la pureza está limitada a un 95-96% (alcohol hidratado) debido a la formación de un azeótropo de agua con etanol. En el transcurso de la destilación hay que desechar la primera fracción que contiene principalmente metanol, formado en reacciones secundarias. Éste es el único método admitido para obtener etanol para el consumo humano.
Para poder utilizar el etanol comocombustible mezclándolo con gasolina, hay que eliminar el agua hasta alcanzar una pureza del 99,5 al 99,9% (alcohol anhidro) .El valor exacto depende de la temperatura, la cual determina cuándo ocurre la separación entre las fases agua e hidrocarburos.
Para obtener etanol libre de agua se aplica la destilación azeotrópica en una mezcla con benceno o ciclohexano. De estas mezclas se destila atemperaturas más bajas el azeótropo, formado por el disolvente auxiliar con el agua, mientras que el etanol se queda retenido. Otro método de purificación muy utilizado actualmente es la adsorción física mediante tamices moleculares.
A escala de laboratorio, también se pueden utilizar elementos como el magnesio, que reacciona con el agua formando hidrógeno y óxido de magnesio.
Uso en automóviles
Elcombustible resultante de la mezcla de etanol y gasolina se conoce comercialmente como gasohol o alconafta. Dos mezclas comunes son E10 y E85, con contenidos de etanol del 10% y 85%, respectivamente.
Para el uso de gasohol en automóviles corrientes, debe haber una previa modificación del motor, especialmente si la mezcla contiene más etanol que combustible a partir de petróleo. Esto se debe aque el etanol se disuelve con ciertos plásticos y materiales de goma. Además el etanol tiene un octanaje mucho más alto que la gasolina convencional. Mientras que el octanaje del combustible convencional es de aproximadamente 86/87 – 91/92 el del etanol es de 116-129 por esta razón se debe cambiar el cociente de compresión o la sincronización de la chispa para obtener un buen rendimiento. Además...