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Biodiesel; el uso de aceites vegetales y sus derivados como combustibles Diesel alternativos.

Los aceites vegetales y sus derivados ( especialmente ésteres metílicos ), comúnmente conocidos como “biodiesel”, con candidatos prominentes como combustibles diesel alternativos. Los mismos han avanzado desde ser combustibles puramente experimentales a las primeas etapas de comercialización. Son técnicamente competitivos en comparación con el combustible diesel convencional u ofrecen ventajas técnicas sobre el mismo. Aparte de ser un recurso renovable y doméstico, el biodiesel reduce la mayoría de las emisiones mientras que el desempeño y la economía de combustible son casi idénticas comparadas con los combustibles convencionales. Algunos problemas, sin embargo, se mantienen, lo que incluye economía, combustión, algunas emisiones, contaminación del aceite lubricante, y propiedades a baja temperatura.

El uso de aceites vegetales en motores diesel es tan viejo como el motor diesel mismo. El inventor del motor diesel, Rudolf Diesel, dejó informes del uso de aceite de maní como propósito de combustible de demostración en 1900. Algo mas de trabajo fue llevado a cabo sobre el uso de aceites vegetales en motores diesel en los años 1930 a 1940. Las crisis del combustible y energía de finales de los 1970s y comienzos de los 1980s, así como preocupaciones relativas a la extinción de fuentes de energía no renovables del mundo proporcionaron los incentivos para la búsqueda de alternativas a los combustibles convencionales, basado en el petróleo. En este contexto, los aceites vegetales como combustible para motores diesel volvieron a ser considerados. Los mismos actualmente ocupan un lugar prominente en el desarrollo de combustibles alternativos. Cientos de artículos científicos y varios otros reportes desde varios puntos del planeta relacionados con combustibles basado en aceite vegetal como diesel alternativos (“biodisel”) han aparecidos impresos. Los mismos han avanzado desde ser combustibles puramente experimentales a etapas iniciales de comercialización. Sin embargo, varios aspectos técnicos y económicos requieren mayores mejoras de estos combustibles.

Numerosos y diferentes aceites vegetales han sido probados como biodiesel. Con frecuencia los aceites vegetales investigados por su adaptabilidad como biodiesel con aquellos que se dan con mayor frecuencia en el país de prueba. Por lo tanto, el aceite de soja es de interés primario como fuente de biodiesel en los Estados Unidos, mientras que muchos países de Europa están preocupados con el aceite de colza, y países con clima tropical prefieren utilizar el aceite de coco o aceite de palma. Otros aceites vegetales, incluyendo el de girasol, cártamo, etc. , han sido además investigados. Mas aún, otras fuentes de biodiesel estudiadas incluyen grasas animales y aceites de cocina usados de desecho. Fuentes de biodiesel con algún énfasis en los países en vías de desarrollos han sido tratadas. Algunos problemas, sin embargo, han producido un uso desparejo del biodiesel. Los mismos están relacionados con la economía y propiedades del biodiesel. Por ejemplo, se ha informado que los aceites puros de vegetales causan depósitos en el motor. En un intento por resolver estos problemas usando ésteres metílicos causa problemas operacionales a baja temperaturas. Mas aún, problemas relacionados con la combustión y las emisiones quedan por solucionar. Los problemas asociados con el uso del biodiesel son así muy complejos y ninguna solución satisfactoria ha sido alcanzada aún a pesar de los esfuerzos de muchos investigadores alrededor del mundo.

Biomass Power

The term biomass describes a wide variety of plant and animal wastes. It literally means “biological matter.” Biomass is the oldest source of energy used by humankind, and dates back to the discovery of fire.

Biomass energy sources

Biomass is a renewable form of energy because it derives from the photosynthesis process, in which plants convert radiant energy from the sun into carbon-containing compounds known as carbohydrates. Plants, when grown specifically for use as biomass, actually constitute a form of storage mechanism for solar energy.

When carbohydrates are burned, they release heat, CO2, and water. The CO2 goes back into the environment and contributes to the carbon cycle, facilitating the growth of more plants to replace the biomass that was burned. Therefore, biomass can be CO2-neutral if it is responsibly done according to a carefully managed program. The water goes back into the hydrological cycle. The heat energy can be used for electric power generation, as well as for other human energy needs.

Some biomass, such as wood, can be burned straightaway to release its energy. However, various technologies have been developed that allow liquid and gaseous fuels to be derived from wood and other biomass substance. These fuels can be used to supplement (and eventually perhaps replace) gasoline, petroleum diesel, methane, and propane. The following are common raw materials for biomass energy systems:

Trees and grasses: Wood and grass can be directly burned to provide heat for boilers, which drive steam turbines. The most common source of wood biomass is the waste from lumber and paper mills. Willow trees, switch grass, and elephant grass are grown especially as biomass for energy production.

Crops and crop residues: Corn is used to make ethanol. The same is true to a lesser extent for grains such as wheat, rye, and rice. Sugar cane is used in Brazil to produce ethanol. Soybeans, peanuts, and sunflower seeds have been used to make biodiesel fuel. Both of these fuels, ethanol and biodiesel, can be used for electric power generation, as well as in motor vehicles.

Aquatic and marine plants: Microalgae, found in certain lakes, can be fermented to obtain ethanol or composted to obtain biogas. Ordinary seaweed can also be used for this purpose.

Manure and sewage: Animal waste from farms and ranches, and also human waste from urban areas, can be added to compost piles to accelerate the generation of biogas.

Landfills: Many types of ordinary garbage, particularly paper, cardboard, and discarded food products, can be composted to obtain biogas.

Bio Fuels - Are they Good ?

As the term suggests, bio-fuels are fuels that are formed when biological matter decomposes. The bio-fuels are mostly derived from plants. Biofuels exist in all the three states of matter: solid, liquid, and gas.

Difference between bio-fuels and fossil fuels Bio-fuels are different from fossil fuels in the following ways:

• Fossil fuels take a million years to build whereas bio-fuels can be made extremely fast, in a matter of days.

• Fossil fuels generate huge amounts of pollution. Bio-fuels are comparatively safer.

• Bio-fuels are renewable sources of energy unlike fossil fuels.

Biogas example

The composting of plant and animal waste can produce combustible methane. Have you heard of the “swamp gas” that can accumulate in wetlands and occasionally catch fire? That’s natural biogas! It is essentially the same as commercially or privately produced biogas that can be used for heating, propulsion, and electrification.

Different types of bio-fuels

Bio-fuels have been categorized into four types: first generation, second generation, third generation, and fourth generation.

The first generation bio-fuels are derived from vegetable fats, starch, and sugar, which are in turn derived from food-crops. The first generation fuels are also derived from animal fats. Biogas, bio-diesel, and vegetable oil are some examples of this type of bio-fuels.

The second generation of bio-fuels is mainly derived from waste biomass, thus making it a more balanced option compared to the first-generation bio-fuels. Different kinds of alcohols and diesel generated from wood fall into the category of second generation bio-fuels.

The third generation comprises of bio-fuels derived from algae. Algae are farmed on large scales for creating these bio-fuels. The algae fuels are extremely environment-friendly as they can easily decompose into the soil without harming it.

The bio-fuels in the fourth generation are derived by a method in which micro-organisms are raised to work with carbon dioxide to generate fuel.

Advantages of bio-fuels

Bio-fuels prove advantageous in the following ways:

• Bio-fuels lessen the burden on gradually-vanishing fossil fuels.

• Bio-fuels are environment-friendly. They help reduce carbon emissions into the atmosphere.

• Bio-fuels, especially, bio-diesel prove to be very cost-effective for consumers.

Advantages of biomass power plants

• Biomass is a renewable energy resource.

• Biomass power, if responsibly used, produces zero net CO2 emissions because the new fuel grown absorbs all the CO2 generated by the fuel burned.

• Biomass fuel does not produce very much sulfur-based pollution (SOx), even when it is directly burned. In general, the SOx production is less with biomass fuels than with conventional fossil fuels.

•Large biomass power plants can operate on a continuous basis, unlike solar and wind power plants that produce energy only when the sun shines or the wind blows.

• Methane can be produced in small-scale composting plants. The supply does not have to come exclusively from centralized sources. This could enhance the security of the civilized world by distributing energy resources and assets, making them less vulnerable to natural or human-caused      disasters.

• Some of the plants used for biomass power, such as switch grass, can reduce erosion and provide a habitat for wildlife.

Disadvantages of bio-fuels

Bio-fuels are not bereft of criticism. Though beneficial for the environment, bio-fuels have its disadvantages, paradoxically in the environmental purview. Bio-fuels have received criticism for many reasons, a couple of which are stated below:

• Economists have long debated on the usefulness of first generation biofuels when compared to the lack of food they cause. Generating fuel from food crops makes food crops unworthy of human consumption. Some people believe that being a higher priority than fuel, food should not be farmed for making fuels but for human consumption.

• Making bio-fuels require acres of farming land, thus encroaching upon the natural habitat of plants and animals.

Limitations of biomass power plants :

• Biomass combustion generates some pollutants. The nature of the pollutants depends on the fuel burned. Nitrogen oxides (NOx) are fairly common. Burning plant matter directly can generate significant CO and particulate pollution.

•Collection of matter for biomass power plants can impact the environment in adverse ways if not responsibly done.

• The transportation of biomatter to composting plants, or to facilities where they are burned directly, consumes energy, usually in the form of fossil fuels for trucks and trains.

• The production of biogas by composting can produce objectionable odors. There is also some concern that the process, if not done responsibly, could lead to the breeding and spread of disease-causing microorganisms.

• Tanks or other containers that hold biogas require periodic inspection and certification by licensed and qualified personnel. This can be inconvenient and costly, but it is an absolute requirement to ensure the safety of people who live and work near the system.

 

 

 

Energía de la biomasa

El término biomasa describe una gran variedad de residuos vegetales y animales. Significa literalmente “materia biológica.” La biomasa es la más vieja fuente de energía usada por la humanidad, y data del descubrimiento del fuego.

Fuentes de energía de la biomasa

La biomasa es una forma de energía renovable porque deriva del proceso de la fotosíntesis, en el cual las plantas convierten energía radiante del sol en los compuestos que contienen carbón, conocidos como carbohidratos. Las plantas, cuando se cultivan específicamente para su uso como biomasa, constituyen realmente una forma de mecanismo de almacenaje de la energía solar.

Cuando se queman los carbohidratos, liberan calor,  CO2, y  agua. El CO2 va nuevamente al medioambiente y contribuye al ciclo del carbón, facilitando el crecimiento de más plantas para substituir la biomasa que fue quemada. Por lo tanto, la biomasa puede ser neutra en CO2 si se hace responsable según un programa cuidadosamente manejado. El agua retorna nuevamente dentro del ciclo hidrológico. La energía térmica se puede utilizar para la generación de energía eléctrica, así como para otras necesidades energéticas humanas.

Algunas biomasas, tales como madera, se pueden quemar directamente para liberar su energía. Sin embargo, se han desarrollado varias tecnologías que permiten que combustibles líquidos y gaseosos deriven de la madera y de otras sustancias de la biomasa. Estos combustibles se pueden utilizar para complementar (y quizás eventualmente substituir) la gasolina, el diesel del petróleo, el metano, y el propano. Los siguientes son materias primas comunes para los sistemas de energía de biomasa:

Árboles y hierbas: La madera y la hierba se pueden quemar directamente para proporcionar el calor para las calderas, que impulsan las turbinas de vapor. La fuente más común de biomasa de madera son los desechos de madera y de las plantas pasteras para producir papel. Los árboles de sauce, el pasto varilla, y la hierba elefante se cultivan especialmente como biomasa para la producción energética.

Cosechas y residuos de la cosecha: El maíz se utiliza para hacer el etanol. Lo mismo es verdad en menor medida para granos tales como el trigo, centeno, y arroz. La caña de azúcar se utiliza en Brasil para producir el etanol. La soja, los cacahuetes, y las semillas de girasol se han utilizado para hacer el combustible biodiesel. Ambos combustibles, etanol y biodiesel, se pueden utilizar para la generación de energía eléctrica, así como en los vehículos a motor.

Plantas acuáticas y marinas: Las microalgas, encontradas en ciertos lagos, se pueden fermentar para obtener el etanol o abonar para obtener biogás. El alga marina ordinaria puede también ser utilizada con este fin.

Abono y aguas residuales: Los desechos de animales de granjas y de ranchos, y también la basura humana de zonas urbanas, se pueden agregar a las pilas de estiércol vegetal para acelerar la generación de biogás.

Rellenos sanitarios: Muchos tipos de basura ordinaria, particularmente papel, cartulina, y  productos alimenticios desechados, se pueden abonar para obtener biogás.

Los biocombustibles - ¿son buenos?

Como el término sugiere, los combustibles biológicos son combustibles que se forman cuando la materia biológica se descompone. Los combustibles biológicos derivan sobre todo de las plantas. Los combustibles biológicos existen los tres estados de la materia: sólido, líquido, y gas.

Diferencia entre los combustibles biológicos y los combustibles fósiles

Los combustibles biológicos o biocombustibles son diferentes de los combustibles fósiles por las maneras siguientes:

• Los combustibles fósiles tardan millones de años para formarse mientras que los combustibles biológicos se pueden hacer extremadamente rápido, en cuestión de días.

• Los combustibles fósiles generan enormes cantidades de contaminación. Los combustibles biológicos son comparativamente más seguros.

• Los combustibles biológicos a diferencia de los combustibles fósiles son   fuentes de energía renovables.

Ejemplo de biogás

El abono de residuos vegetales y animales puede producir el metano combustible. ¿Usted, ha oído hablar del “gas del pantano” que se puede acumular en humedales y de vez en cuando prenderse fuego? ¡Ése es biogás natural! Es esencialmente igual que el biogás producido comercialmente o en forma particular que se puede utilizar para la calefacción, la propulsión, y la electrificación.

Diversos tipos de combustibles biológicos

Los combustibles biológicos se han categorizado en cuatro tipos: primera generación, segunda generación, tercera generación, y cuarta generación.

Los combustibles biológicos de la primera generación son derivados de las grasas vegetales, del almidón, y del azúcar, que a su vez  son derivados de las cosechas de alimentos. Los combustibles de la primera generación son también derivados  de las grasas animales. El biogás, el biodiesel, y el aceite vegetal son algunos ejemplos de este tipo de combustibles biológicos.

La segunda generación de combustibles biológicos deriva principalmente del desecho de biomasa, haciéndola así una opción más equilibrada comparada con los combustibles biológicos de la primera generación. Diferentes clases de alcoholes y de diesel generados a partir de la madera caen en la categoría de combustibles biológicos de segunda generación.

La tercera generación abarca los combustibles biológicos derivados de las algas. Las algas se cultivan a gran escala para crear estos combustibles biológicos. Los combustibles de las algas son extremadamente amigables con el medio ambiente pues pueden descomponerse fácilmente en el suelo sin dañarlo.

Los combustibles biológicos de la cuarta generación son derivados por un método en el cual los microorganismos se ponen a trabajar con dióxido de carbono para generar el combustible.

Ventajas de combustibles biológicos

Los combustibles biológicos prueban ser ventajosos de las maneras siguientes:

• Los combustibles biológicos disminuyen la carga de la gradual desaparición en los combustibles fósiles.

• Los combustibles biológicos son favorables al medio ambiente. Ayudan a reducir emisiones de carbono a la atmósfera.

• Los combustibles biológicos, especialmente, biodiesel demuestran ser muy rentables para los consumidores.

Ventajas de las centrales eléctricas de biomasa .

• La biomasa es un recurso de energía renovable.

• La energía de la biomasa, si es utilizada responsable, produce cero emisiones netas de CO2  porque el nuevo combustible producido absorbe todo el CO2 generado por el combustible quemado.

• El combustible de la biomasa no produce mucha contaminación basada en sulfuro (SOx), incluso cuando se quema directamente. La producción del SOx es generalmente menor con los combustibles de la biomasa que con combustibles fósiles convencionales.

• Las grandes centrales eléctricas de biomasa pueden funcionar continuamente, a diferencia de las plantas solares y de energía eólica que producen energía solamente cuando el sol brilla o el viento sopla.

• El metano se puede producir en escala reducida en plantas de abono. El suministro no tiene que venir exclusivamente de fuentes centralizadas. Esto podría aumentar la seguridad del mundo civilizado distribuyendo recursos energéticos y activos, haciéndolos menos vulnerables a desastres naturales o causados por humanos.

• Algunas de las plantas usadas para la energía de biomasa, tales como pasto varilla, pueden reducir la erosión y proporcionar un hábitat para la fauna.

Desventajas de combustibles biológicos

Los combustibles biológicos no están libres de críticas. A pesar de ser  beneficiosos para el ambiente, los combustibles biológicos tienen sus desventajas, paradójicamente en el sector ambiental. Los combustibles biológicos han recibido  críticas por muchas razones, un par de ellas  se detallan a continuación:

• Los economistas han discutido por largo tiempo sobre la utilidad de los combustibles biológicos de la primera generación, cuando se tiene en cuenta la carencia de alimentos que causan. La generación de combustible a partir de los cultivos de plantas comestibles convierte los cultivos de plantas comestibles sin valor para el consumo humano. Alguna gente cree que al ser una prioridad más elevada que el combustible, el alimento no debe ser cultivado para hacer combustibles sino para el consumo humano.

• Haciendo combustibles biológicos requiere acres de tierra de cultivo, usurpando así el hábitat natural de plantas y de animales.

Limitaciones de las centrales eléctricas de biomasa

• La combustión de la biomasa genera algunos agentes contaminadores. La naturaleza de los agentes contaminadores depende del combustible quemado. Los óxidos de nitrógeno (NOx) son bastante comunes. La materia de la planta quemada puede generar directamente CO significativo y contaminación de partículas.

• La recolección de materia para las centrales eléctricas de biomasa puede afectar al medioambiente de manera adversa si no es hecha de forma responsable.

• El transporte de biomasa a las plantas de abono, o a las instalaciones donde se queman directamente, consume energía, generalmente bajo la forma de combustibles fósiles para los camiones y los trenes.

• La producción de biogás mediante abono orgánico puede producir olores desagradables. Hay también una cierta preocupación de que el proceso podría, si no es hecho responsablemente, llevar a la formación y a la dispersión de microorganismos que causan enfermedades

• Los tanques u otros envases que contienen biogás requieren la inspección periódica y la certificación por personal autorizado y calificado. Esto puede ser incómodo y costoso, pero es un requisito absoluto asegurar la seguridad de la gente que vive y trabaja cerca del sistema.

 

How electricity is produced

Electrical energy was one of man’s greatest discoveries. It has helped build new civilizations. The large amount of electricity produced has its source in fossil fuels, nuclear fission, water, and wind. This article will explore the different methods of electricity production.

Electricity is churned out by enormous turbines. These turbines need a support to be moved. There are various ways of moving these turbines:

By burning fossil fuels: Electricity is produced when the blades of a turbine are moved by enormous amounts of vapour. This vapour is generated by heating a lot of water in huge furnaces. The water is heated by burning fossil fuels like coal, petroleum, and natural gas. This method releases enormous amounts of carbon dioxide in the air, thus severely polluting our atmosphere. It is important to turn to alternate methods of electricity production for long-term benefits.

By water: You must have heard how dams are constructed to produce electricity. A popular method to produce electricity, a water dams serves two purposes: restricting water bodies and producing electricity. Water dams use the river water to move turbines, helping them produce electricity. Electricity generated this way helps control air pollution; however, this method of electricity production adversely affects the ecosystem in the water bodies.

Water accounts for 90 percent of the world’s electricity generated through renewable resources.

By wind: Electricity is produced when wind energy is converted to electrical energy. Wind mills or wind turbines are used to churn up enormous amounts of wind energy which is then converted into electrical energy.

The latest in wind energy advancement tells us that wind energy is helping create portable cell phone chargers.

By nuclear fission: Yes, nuclear fission does not only make atom bombs, but also helps produce electricity. Nuclear fission causes a chain reaction where the element Uranium is bombarded by neutrons causing it to split.

Every time a Uranium nucleus is split, more neutrons are released, causing more splits in the already split Uranium nuclei. The resultant chain reaction generates a lot of heat which is used to heat water the vapour of which eventually moves turbines to create electricity.

By bio-waste: With technological advancements, electricity is also being produced by bio-waste. Bio-gas is a typical way of generating electricity in rural areas in countries like India. In fact, a new technology evolved in the state of Bihar in India that uses human waste to generate electricity.

¿Cómo se produce la electricidad ?

La energía eléctrica fue uno de los descubrimientos más grandes del hombre. Ha ayudado a construir  nuevas civilizaciones. La gran cantidad de electricidad producida tiene su fuente en los combustibles fósiles, la fisión nuclear, el agua, y el viento. Este artículo explorará los diversos métodos de producción de electricidad.

La electricidad es producida por turbinas enormes. Estas turbinas necesitan un medio para ser movidas. Hay varias maneras de mover estas turbinas:

Quemando combustibles fósiles: la electricidad se produce cuando las paletas de una turbina son movidas por cantidades enormes de vapor. Este vapor es generado calentando mucha agua en hornos enormes. El agua es calentada quemando los combustibles fósiles como el carbón, el petróleo, y el gas natural. Este método lanza cantidades enormes de dióxido de carbono en el aire, contaminando así seriamente nuestra atmósfera. Es importante recurrir a  otros métodos de producción de electricidad para obtener ventajas a largo plazo.

Por el agua: Usted debe haber oído cómo se construyen las presas para producir electricidad. Siendo un método popular para producir electricidad,  una represa de agua sirve a dos propósitos: restricción de masa de agua y producción de electricidad. Las presas de agua utilizan el agua de río para mover las turbinas, ayudándolas a producir electricidad. La electricidad generada de ésta manera ayuda a controlar la contaminación atmosférica; sin embargo, este método de producción de electricidad afecta adversamente al ecosistema en los cuerpos de agua.

El agua representa el 90 por ciento de la electricidad generada en el mundo a través de recursos renovables.

Por el viento: Se produce electricidad cuando la energía eólica se convierte en energía eléctrica. Los molinos de viento o las turbinas de viento se utilizan para capturar cantidades enormes de energía eólica que luego se convierte en energía eléctrica.

El último adelanto en energía eólica nos dice que la energía eólica está ayudando a crear cargadores portátiles de teléfonos celulares.

Por la fisión nuclear: Sí, la fisión nuclear no sólo hace bombas atómicas, sino que también ayuda a producir electricidad. La fisión nuclear causa una reacción en cadena donde el elemento uranio es bombardeado por  neutrones que lo hacen dividirse.

Cada vez que un núcleo de uranio se divide, más neutrones son liberados, causando más divisiones en los núcleos de uranio ya divididos. La reacción en cadena resultante genera mucho calor que se utiliza para calentar el agua, cuyo vapor mueve eventualmente las turbinas para crear electricidad.

Por desechos biológicos: Con los adelantos tecnológicos, la electricidad también se produce a partir de desechos biológicos. El biogás es una manera típica de generar electricidad en zonas rurales en países como la India. De hecho, una nueva tecnología se desarrolló en el estado de Bihar en la India que utiliza la basura humana para generar electricidad.

 

 

 

 

 

 

 

 

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