Combustibles renovables - Renewable fuels
Los combustibles renovables son combustibles producidos a partir de recursos renovables. Los ejemplos incluyen: biocombustibles (por ejemplo, aceite vegetal usado como combustible , etanol , metanol de energía limpia y dióxido de carbono o biomasa, y biodiesel) y combustible de hidrógeno (cuando se produce con procesos renovables). Esto contrasta con los combustibles no renovables como el gas natural , el GLP ( propano ), el petróleo y otros combustibles fósiles y la energía nuclear . Los combustibles renovables pueden incluir combustibles sintetizados a partir de fuentes de energía renovables, como la eólica y la solar. Los combustibles renovables han ganado popularidad debido a su sostenibilidad , bajas contribuciones al ciclo del carbono y, en algunos casos, menores cantidades de gases de efecto invernadero . Las ramificaciones geopolíticas de estos combustibles también son de interés, particularmente para las economías industrializadas que desean independizarse del petróleo de Oriente Medio .
Justificación de los combustibles renovables
La Agencia Internacional de la Energía 's World Energy Outlook 2006 concluye que el aumento de la demanda de petróleo, si no se controla, podría acentuar los países consumidores' vulnerabilidad a una interrupción del suministro grave y shock precio resultante. Los biocombustibles renovables para el transporte representan una fuente clave de diversificación de los productos del petróleo . Los biocombustibles de cereales y remolacha en las regiones templadas tienen un papel que desempeñar, pero son relativamente caros y sus beneficios de eficiencia energética y ahorro de CO2 son variables. Los biocombustibles de la caña de azúcar y otros cultivos tropicales de alta productividad son mucho más competitivos y beneficiosos. Pero todos los biocombustibles de primera generación compiten en última instancia con la producción de alimentos por la tierra, el agua y otros recursos. Se requieren mayores esfuerzos para desarrollar y comercializar tecnologías de biocombustibles de segunda generación, como biorrefinerías y lignocelulósicos , que permitan la producción flexible de biocombustibles y otros productos a partir de materiales vegetales no comestibles.
La teoría del pico del petróleo de Hubbert sugiere que el petróleo es un recurso finito que se está agotando rápidamente. De las reservas totales de petróleo en todo el mundo que quedan de aproximadamente 1.277.702.000.000 de barriles (203,1384 km 3 ) (alrededor de la mitad de las reservas vírgenes originales) y una tasa de uso en todo el mundo de 25.000.000.000 de barriles (4,0 km 3 ) por año, sólo el 50 años de valor de petróleo es se prevé que se mantendrá en la tasa de agotamiento actual. El petróleo es imprescindible para las siguientes industrias: combustible (calefacción doméstica, combustible para aviones, gasolina, diesel, etc.) transporte , agricultura , farmacéutica , plásticos / resinas, fibras artificiales, caucho sintético y explosivos . Si el mundo moderno sigue dependiendo del petróleo como fuente de energía, el precio del crudo podría aumentar notablemente, desestabilizando las economías de todo el mundo. En consecuencia, los impulsores de los combustibles renovables incluyen: altos precios del petróleo, desequilibrio comercial, inestabilidad en las regiones exportadoras de petróleo del mundo, la Ley de Política Energética de 2005 , el potencial de ganancias inesperadas para los agricultores e industrias estadounidenses, evitar la depresión económica, evitar la escasez de productos debido a un escenario volátil de ' cenit del petróleo ' que se espera que comience en 2021 (aunque el cenit del petróleo no es una idea nueva) y una desaceleración del calentamiento global que puede marcar el comienzo de un cambio climático sin precedentes .
Además, la conclusión de que las emisiones antropogénicas de gases de efecto invernadero están provocando el cambio climático , junto con las inestabilidades geopolíticas regionales, ha desafiado a las naciones a actuar para desarrollar fuentes de energía alternativas y neutrales en carbono . Por lo tanto, los combustibles renovables se están volviendo atractivos para muchos gobiernos, que comienzan a ver la independencia energética sostenible como un activo valioso.
El 19 de diciembre de 2007, el presidente Bush promulgó la Ley de Seguridad e Independencia Energética , que establece el requisito de que al menos 36 mil millones de galones estadounidenses (140.000.000 m 3 ) de combustible renovable se utilicen en el mercado para 2022.
Según la Agencia Internacional de Energía (AIE), la comercialización de etanol celulósico podría permitir que los combustibles de etanol desempeñen un papel mucho más importante en el futuro de lo que se pensaba anteriormente. El etanol celulósico se puede fabricar a partir de materia vegetal compuesta principalmente de fibras de celulosa no comestibles que forman los tallos y ramas de la mayoría de las plantas. Los cultivos energéticos dedicados , como el pasto varilla, también son fuentes de celulosa prometedoras que se pueden producir en muchas regiones de los Estados Unidos.
Biocombustible
El biocombustible es un tipo de combustible cuya energía se deriva de la fijación biológica de carbono . Los biocombustibles incluyen combustibles derivados de la conversión de biomasa , así como biomasa sólida , combustibles líquidos y varios biogases . Aunque los combustibles fósiles tienen su origen en la fijación de carbono antigua , no se consideran biocombustibles según la definición generalmente aceptada porque contienen carbono que ha estado "fuera" del ciclo del carbono durante mucho tiempo. Los biocombustibles están ganando una mayor atención pública y científica, impulsados por factores como los picos de los precios del petróleo , la necesidad de una mayor seguridad energética , la preocupación por las emisiones de gases de efecto invernadero de los combustibles fósiles y el apoyo de los subsidios gubernamentales .
El bioetanol es un alcohol elaborado por fermentación , principalmente a partir de carbohidratos producidos en cultivos de azúcar o almidón como el maíz o la caña de azúcar . La biomasa celulósica , derivada de fuentes no alimentarias como árboles y pastos, también se está desarrollando como materia prima para la producción de etanol. El etanol se puede usar como combustible para vehículos en su forma pura, pero generalmente se usa como aditivo de gasolina para aumentar el octanaje y mejorar las emisiones de los vehículos. El bioetanol se utiliza ampliamente en Estados Unidos y Brasil . El diseño actual de la planta no prevé la conversión de la porción de lignina de las materias primas de la planta en componentes combustibles por fermentación.
El biodiésel se elabora a partir de aceites vegetales y grasas animales . El biodiesel se puede usar como combustible para vehículos en su forma pura, pero generalmente se usa como aditivo diesel para reducir los niveles de partículas, monóxido de carbono e hidrocarburos de los vehículos que funcionan con diesel. El biodiésel se produce a partir de aceites o grasas mediante transesterificación y es el biocombustible más común en Europa.
En 2010, la producción mundial de biocombustibles alcanzó los 105.000 millones de litros (28.000 millones de galones EE.UU.), un 17% más que en 2009, y los biocombustibles proporcionaron el 2,7% de los combustibles del mundo para el transporte por carretera, una contribución compuesta principalmente por etanol y biodiésel. La producción mundial de combustible de etanol alcanzó los 86 mil millones de litros (23 mil millones de galones EE.UU.) en 2010, con Estados Unidos y Brasil como los principales productores del mundo, representando juntos el 90% de la producción mundial. El mayor productor de biodiésel del mundo es la Unión Europea , que representó el 53% de toda la producción de biodiésel en 2010. En 2011, existen mandatos para mezclar biocombustibles en 31 países a nivel nacional y en 29 estados / provincias. Según la Agencia Internacional de Energía , los biocombustibles tienen el potencial de satisfacer más de una cuarta parte de la demanda mundial de combustibles para el transporte para 2050.
El aceite de pirólisis es otro tipo de combustible derivado de la fracción lignocelulósica de la biomasa. Al calentar rápidamente la biomasa en ausencia de oxígeno ( pirólisis ), se puede formar un crudo líquido que se puede procesar posteriormente en un bioaceite utilizable. A diferencia de otros biocombustibles, los aceites de pirólisis utilizan la fracción no comestible de la biomasa y pueden producirse en el orden de milisegundos y sin necesidad de grandes reactores de fermentación.
Combustible de hidrógeno
El combustible de hidrógeno se refiere al uso de gas hidrógeno (H 2 ) como portador de energía. En términos generales, la producción de combustible de hidrógeno renovable se puede dividir en dos categorías generales: producción de origen biológico y producción química. Esta es un área de investigación actual, y los nuevos desarrollos y tecnologías están haciendo que este campo evolucione rápidamente.
La producción biológica de combustible de hidrógeno ha sido un tema de investigación desde al menos la década de 1970. El hidrógeno gaseoso se puede producir a partir de fuentes de biomasa como residuos agrícolas y forestales, desechos del consumidor y otros cultivos agrícolas específicos. Específicamente, el combustible de hidrógeno se produce mediante un proceso llamado gasificación , donde la biomasa se procesa en gas combustible y luego se quema, o por pirólisis , un proceso relacionado que puede conducir a gas hidrógeno adecuado para aplicaciones de pilas de combustible. Un tema de investigación continuo se refiere a la producción de coproductos no deseados en ambos procesos. La presencia de otros gases contaminantes depende a menudo de la composición específica de la fuente de biomasa, que puede ser difícil de controlar. Otra fuente de producción biológica de combustible de hidrógeno son las algas . A fines de la década de 1990, se descubrió que si las algas se ven privadas de azufre, pasarán de la producción de oxígeno, como en la fotosíntesis normal, a la producción de hidrógeno. Las granjas experimentales de algas están intentando hacer de las algas una fuente de energía económicamente viable.
También existen varios métodos físico-químicos para producir hidrógeno; la mayoría de estos métodos requieren electrólisis de agua. Cuando este proceso obtiene su energía de fuentes de energía renovables como turbinas eólicas o células fotovoltaicas , la producción requiere poco consumo de recursos no renovables. El combustible de hidrógeno, cuando se produce mediante fuentes de energía renovables como la energía eólica o solar, es un combustible renovable conocido como hidrógeno verde .
Combustible de ingeniería procesado
PEF es un reemplazo parcial de los combustibles fósiles en los hornos de cemento. Tiene un poder calorífico importante y se puede utilizar como combustible sustituto del carbón y el gas en instalaciones de alta combustión. Las instalaciones de PEF normalmente desvían los desechos del vertedero, lo que reduce la demanda de carbón no renovable y reduce los desechos al vertedero.
Ver también
Referencias
enlaces externos
-
Medios relacionados con combustibles renovables en Wikimedia Commons
