Aceites Vegetales Esterificados: Biocombustibles

Bioquímica. Biodiesel. Cultivos energéticos. Secano. Ésteres metílicos. Motores diesel

  • Enviado por: Jose Ángel
  • Idioma: castellano
  • País: España España
  • 25 páginas
publicidad
publicidad

Aceites Vegetales Esterificados: Biocombustibles.

Obtención, ensayos reales y conclusiones.

.

Escuela Universitaria de Ingeniería Técnica Agrícola.

“Cortijo de Cuarto”.

PRÓLOGO

En el presente trabajo de revisión bibliográfica se ha pretendido dar una perspectiva general de los biocombustibles. El principal motivo de la elección de dicho tema es el gran interés social y medioambiental que en los últimos años está suscitando al ir aumentando progresivamente la concienciación social acerca del cuidado y respeto por el medioambiente.

A lo largo del desarrollo del tema se tratarán de afrontar los puntos de mayor interés como son las materias primas, propiedades o la esterificación del aceite precursor del biocombustible. El objetivo final que se persigue es poder obtener una visión general del estado actual de desarrollo y perspectivas de futuro.

La documentación empleada para el desarrollo del tema ha sido obtenida íntegramente de revistas científicas debido a la escasa y dispersa información acerca de dicho tema. Con su empleo logramos también tener acceso a las últimas líneas de investigación y avances, lo que en caso de emplear otro tipo de documentación difícilmente lograríamos.

Córdoba, a 10 de diciembre de 1999.

ÍNDICE:

1-. INTRODUCCIÓN.

La crisis petrolera de la década de los setenta fue el desencadenante para la búsqueda de nuevas fuentes de energía que pudiesen sustituir, de manera parcial o total, la dependencia energética de los combustibles fósiles, tanto bajo su aspecto económico como de durabilidad en el tiempo.

El interés por los biocombustibles (o ésteres metílicos) para su uso en motores diesel ha crecido espectacularmente en los últimos años. Cuando hablamos de biocombustibles hacemos referencia a dos tipos de carburantes líquidos derivados de productos agrícolas:

  • los bioaceites, procedentes de semillas oleaginosas.

  • los bioalcoholes, procedentes de cultivos azucareros.

Los principales motivos del incremento de tal preocupación son la mayor concienciación por la problemática medioambiental y la conservación de los recursos naturales, la reducción de la dependencia de la importación de crudos y el aumento de ingresos en el medio rural. Todos estos motivos los podemos resumir en uno solo: “conseguir un equilibrio entre la agricultura, el desarrollo económico y tecnológico de las comarcas y el medio ambiente”.

Desde el punto de vista de la problemática medioambiental es un hecho claro la necesidad de reducir las emisiones a la atmósfera de los gases causantes del efecto invernadero, en más de la mitad de dióxido de carbono y una cuarta parte de CFCs, además de otros en menor cuantía y sin olvidar el gran problema provocado por la emisión de azufre; la lluvia ácida.

El biocombustible presenta, como principal ventaja, que su combustión libera a la atmósfera un CO2 que había sido fijado previamente por las plantas, con lo que no se incrementa el balance total atmosférico ni contribuye, por tanto, a la contaminación ni al efecto invernadero.

Por ello es de esperar que en un futuro no muy lejano puedan ser sustituidos algunos derivados del petróleo (si no todos) por estos combustibles, tras reducir su coste de producción, con el fin claro de evitar la movilización de los bancos de CO2 formados en otras épocas y transformados en petróleo y otros compuestos fósiles.

En el ámbito andaluz, en la Política Energética Andaluza, predomina la defensa del medio ambiente sobre cualquier otra consideración, teniendo en cuenta la garantía del suministro y la competitividad. Se desea fomentar la racionalidad del consumo y producir con el mayor rendimiento posible empleando al máximo las energías renovables. El objetivo básico es conseguir un sistema energético racional diversificado, controlado y respetuoso con el medio ambiente, para lo que hemos de reducir las emisiones de dióxido de azufre (en un 42%), las de óxido de nitrógeno y limitar el crecimiento del dióxido de carbono.

Por otro lado, la entrada en vigor de la reforma de la PAC obliga, bajo ciertas condiciones, a efectuar una importante retirada de tierras (conocido como set aside), las que sólo podrán ser cultivadas si se trata de cultivos no alimentarios, entre los que podemos incluir los biocombustibles.

Con la incorporación de los Países del Este (también conocidos como los PECOS) a la Unión Europea, aumentará la superficie de tierras cultivables y con ella la producción pasará a ser claramente excedentaria. Por todo ello, la implantación de cultivos energéticos paliaría por un lado la problemática del mundo rural ya que, al diversificar cultivos, eliminamos excedentes y no tendrían que producirse las migraciones hacia las ciudades. Y por otro lado el problema medioambiental, dado que el fin de estos cultivos es su uso como biocombustible con lo que se reducen los efectos contaminantes.

En relación con el problema del sector agrícola, la Agenda 2.000 apuesta por una adaptación del mismo a los nuevos cambios que se produzcan en la evolución de la política de los mercados y las reglas de los intercambios comerciales. Es obvio que están surgiendo, tanto dentro de las explotaciones como fuera de ellas, nuevas actividades y fuentes de ingresos; entre ellos la producción de materias primas renovables que puedan suponer una nueva oportunidad para la agricultura y contribuir a la creación de puestos de trabajo en las zonas rurales.

Según la Política Agrícola Común, la creación de rentas alternativas para los agricultores sigue siendo una de las principales metas para el futuro, a medida que van reduciéndose las posibilidades de empleo en la agricultura en sentido estricto. Es imperativo desarrollar las zonas rurales y fomentar su diversificación económica.

2-. MATERIAS PRIMAS PARA LA PRODUCCIÓN DEL BIODIESEL.

Existen varias materias primas que contienen los triglicéridos necesarios para obtener ésteres metílicos por transesterificación con metanos. Estas alternativas se representan en la siguiente tabla:

Las materias primas convencionales son los excedentes de producción de aceites tanto de semillas oleaginosas (girasol, colza, soja y coco) y de frutos oleaginosos (palma). En la siguiente figura se representan las producciones mundiales de las semillas citadas y del aceite de palma en 1995:

El aceite de colza y girasol son las materias primas utilizadas en Europa, el aceite de soja se utiliza en Estados Unidos, el de coco en Filipinas y el de palma en Malasia e Indonesia.

Estos aceites se diferencian, principalmente, en su contenido en ácidos grasos, tal y como se observa en la tabla:

Ácidos grasos

Girasol

Colza

Soja

Palma

Coco

Caproico

C6:0

-

-

-

-

0.4-0.6

Caprílico

C8:0

-

-

-

-

5-10

Cáprico

C10:0

-

-

-

-

4.5-8

Laúrico

C12:0

-

-

-

<0.4

43-51

Mirístico

C14:0

-

-

<0.5

0.5-2.5

16-21

Palmítico

C16:0

3-10

2.5-6

7-14

41-47

7.5-10

Palmitoleico

C16:1

<1

<0.6

<1.0

<0.6

-

Esteárico

C18:0

1-10

0.8-2.5

3-5.5

3.5-6

2-4

Oleico

C18:1

14-35

50-66

18-26

36-44

5-10

Linoleico

C18:2

55-75

18-28

50-57

6.5-12

1-2.5

Linilénico

C18:3

<0.3

6-14

5.5-10

<0.5

-

Araquídico

C20:0

<1.5

0.1-1.2

<0.6

<1

-

Gadoleico

C20:1

<0.5

0.1-4.3

<1

-

-

Como anteriormente hemos visto, además de los aceites vegetales y los aceites usados, las grasas animales, y más concretamente el sebo de vaca, pueden utilizarse como materia prima de la transesterificación para obtener biodiesel. El sebo tiene diferentes grados de calidad respecto a su utilización en la alimentación, siendo los de peor calidad los más adecuados, desde un punto de vista económico, para la producción de biodiesel. Además, tras la aparición de la enfermedad de las “vacas locas” en el Reino Unido, en 1996, se introdujo un nuevo grado de calidad, que comprende el sebo obtenido de las partes del animal con mayor riesgo de transmitir esta enfermedad, cerebro y espina dorsal, principalmente. De estas partes, se puede obtener un 10% de sebo, que podría utilizarse en la producción del biodiesel.

3-. INFLUENCIA DE LA COMPOSICIÓN DE LOS ÁCIDOS GRASOS EN SU COMPORTAMIENTO COMO BIOCOMBUSTIBLES.

La composición de los ácidos grasos resulta interesante cuando el aceite está destinado a ser usado como biocombustible ya que influye sobre el poder calorífico y la viscosidad de éste. Según Goering (1981), el poder calorífico aumenta al incrementarse la longitud de la cadena y disminuir el número de dobles enlaces (sería éste el caso de Brassica carinata), mientras que la viscosidad aumenta al crecer la longitud de la cadena y el número de enlaces múltiples (Auld, 1982).

Constituye, por tanto, un factor difícil de evaluar ya que, por una parte, Brassica carinata presenta longitudes de cadena mayores, efecto desfavorable en lo que a viscosidad se refiere, frente a Brassica napus con predominio de ácido oleico.

Se ha observado además, que las proporciones altas de ácidos grasos insaturados mejoran la operatividad del biodiesel a bajas temperaturas, pero disminuye la estabilidad a la oxidación, que se traduce en un índice de yodo elevado.

Por este motivo, también se está considerando la utilización de aceites modificados genéticamente, como el aceite de girasol de alto oleico, aunque el principal problema de estos es su elevado coste de producción, por lo que actualmente están siendo evaluados otros tipos de aceites.

4-. CULTIVOS ENERGÉTICOS: Brassica carinata y Cynara cardunculus.

  • Brassica carinata.

  • A continuación se expone el resultado del estudio de las características agronómicas de la especie Brassica carinata, una vez mejorada por anteriores investigadores. Las siguientes experiencias fueron realizadas en el CIFA de Córdoba.

    La siembra, prevista para la segunda quincena de septiembre, hubo de ser retrasada a causa de las condiciones climáticas hasta el día 12 de marzo de 1998, lo que nos va a condicionar desde el principio los resultados del cultivo al no desarrollarse con el fotoperiodo adecuado. Se sembraron 7 has y media con una sembradora de chorrillo regulada con una dosis aproximada de 14 kg/ha, dosis ésta bastante elevada para asegurar la cosecha por lo tardío de la época de siembra.

    El estudio fenológico empezó diez días después de la siembra, momento en el que comenzó la germinación.

    La densidad de siembra fue de 120 plantas/m2, como se había previsto, muy alta.

    La evolución de la altura de la planta durante su ciclo de cultivo puede apreciarse en el siguiente gráfico:

    Como puede observarse, la planta crece de manera continua hasta que se estabiliza en torno a los dos metros de altura, coincidiendo con la formación del grano.

    El número de hojas que la planta emite va aumentando hasta llegar a un punto en el que después de estabilizarse disminuye, coincidiendo con la floración.

    El análisis de los ácidos grasos nos confirma que esta planta es muy adecuada para los fines que perseguimos, como vemos en la siguiente tabla:

    DETERMINACIONES SOLICITADAS

    RESULTADOS

    Ácido mirístico C14

    0.1 % Total ácidos

    Ácido palmítico C16

    3.6 % Total ácidos

    Ácido palmiteloico C16:1

    0.2 % Total ácidos

    Ácido margárico C17

    0.1 % Total ácidos

    Ácido margaroleico C17:1

    NO DETEC Total ácidos

    Ácido estearico C18

    1.3 % Total ácidos

    Ácido oleico C18:1

    14.8 % Total ácidos

    Ácido linoleico C18:2

    12.2 % Total ácidos

    Ácido linolénico C18:3

    4.7 % Total ácidos

    Ácido aráquico C20

    1.1 % Total ácidos

    Ácido gadoleico C20:1

    10.3 % Total ácidos

    Ácido behénico C 22:1

    1.1 % Total ácidos

    Ácido erúcico C22:1

    45.5 % Total ácidos

    Ácido lignocérico C22:1

    0.7 % Total ácidos

    Grasa tal cual

    38.3 % P/P Total ácidos

    De estos datos se concluye una presencia no significativa de ácido Linolénico, lo que nos indica una buena aptitud para su uso como carburante.

    La especie es gran productora y su aceite prometedor para esterificación y posterior uso como biocarburante, quedando pendiente el estudio como productora de biomasa.

  • Cynara cardunculus:

  • En este caso se desarrolló una metodología similar a la llevada en el apartado anterior, con la salvedad de que se escogieron dos fechas distintas de siembra para ver las diferentes respuestas del cultivo a las mismas. La primera se realiza en primavera, sobre una superficie de 6.328 m2, y la segunda en otoño, ocupando 3.971 m2.

    En ambas experiencias, las plantas consiguieron un crecimiento continuo sin acusar la parada invernal, debido o bien a la climatología favorable, o a que la planta llegó a esta estación en avanzado estado de desarrollo.

    Pero lo que en este caso más interés levanta es el contenido en ácidos grasos que resultan de las semillas según su época de siembra. Estos contenidos los reflejamos ordenadamente según la época de siembra en las dos siguientes tablas:

    EXPERIENCIA DE PRIMAVERA

    DETERMINACIONES SOLICITADAS

    RESULTADOS

    Ácido mirístico C14

    0.1 % Total ácidos

    Ácido palmítico C16

    10.5 % Total ácidos

    Ácido palmiteloico C16:1

    0.2 % Total ácidos

    Ácido margárico C17

    0.1 % Total ácidos

    Ácido margaroleico C17:1

    NO DETEC Total ácidos

    Ácido estearico C18

    3.5 % Total ácidos

    Ácido oleico C18:1

    22.8 % Total ácidos

    Ácido linoleico C18:2

    61.8 % Total ácidos

    Ácido linolénico C18:3

    0.1 % Total ácidos

    Ácido aráquico C20

    0.4 % Total ácidos

    Ácido gadoleico C20:1

    0.2 % Total ácidos

    Ácido behénico C 22:1

    0.1 % Total ácidos

    Ácido lignocérico C22:1

    0.2 % Total ácidos

    Grasa tal cual

    24.9 % P/P Total ácidos

    EXPERIENCIA DE OTOÑO

    DETERMINACIONES SOLICITADAS

    RESULTADOS SEGÚN TIPO DE SEMILLA

    INMADURA MADURA

    Ácido mirístico C14

    0.4 % Total ácidos

    0.2 % Total ácidos

    Ácido palmítico C16

    32.7 % Total ácidos

    19.3 % Total ácidos

    Ácido palmiteloico C16:1

    0.2 % Total ácidos

    0.3 % Total ácidos

    Ácido margárico C17

    0.2 % Total ácidos

    0.1 % Total ácidos

    Ácido margaroleico C17:1

    0.1 % Total ácidos

    0.1 % Total ácidos

    Ácido estearico C18

    9.6 % Total ácidos

    6.1 % Total ácidos

    Ácido oleico C18:1

    36.5 % Total ácidos

    39.0 % Total ácidos

    Ácido linoleico C18:2

    7.7 % Total ácidos

    30.0 % Total ácidos

    Ácido linolénico C18:3

    NO DETEC

    NO DETEC

    Ácido aráquico C20

    1.0 % Total ácidos

    0.7 % Total ácidos

    Ácido gadoleico C20:1

    0.2 % Total ácidos

    0.2 % Total ácidos

    Ácido behénico C 22:1

    0.6 % Total ácidos

    0.2 % Total ácidos

    Ácido lignocérico C22:1

    3.3 % Total ácidos

    0.8 % Total ácidos

    Grasa tal cual

    4.4 % P/P Total ácidos

    19.3 % P/P Total ácidos

    Finalizamos con la conclusión de que los resultados obtenidos son satisfactorios, aunque aún queda por estudiar el posible aprovechamiento de esta planta como proveedora de materia seca (biomasa). Aún así, los resultados obtenidos son prometedores.

    5-. COMPARACIÓN ENTRE LOS CULTIVOS DE Brassica carinata Y Brassica napus EN CONDICIONES DE SECANO EN CÓRDOBA.

    Se han realizado ensayos con Brassica carinata y Brassica napus como cultivos de invierno (secano) bajo condiciones de no laboreo y no abonado. Los resultados obtenidos fueron los que siguen:

    Brassica carinata.

    El cultivo de Brassica carinata compitió de forma efectiva con las malas hierbas que aparecieron. Las causas de este hecho residen, por un lado, en que la climatología durante el ciclo de desarrollo de la colza no ha sido favorable para la proliferación de malas hierbas, y por otro, en que la adaptación de la Brassica carinata ha sido óptima. En la campaña siguiente el cultivo también compitió perfectamente, aún siendo favorable la climatología.

    La producción total obtenida fue de 1.190 kg/ha. y de 4.452 kg/ha. en la campaña siguiente. Con las semillas obtenidas se realizaron los ensayos que a continuación se exponen:

    • Contenido en aceite. Para su determinación se empleó el método Soxhlet.

    • Contenido cualitativo y cuantitativo de ácidos grasos en el aceite. Para ello se hizo uso de la cromatografía de gases de los ésteres metílicos, según el método descrito por Garcés y Mancha. Los resultados obtenidos, en porcentaje, permitieron la confección del gráfico 1.

    Brassica napus.

    Se sembró la variedad Diamante. La semilla que se utilizó estuvo, durante diez años, envasada y almacenada en cámara frigorífica a 40 C aproximadamente.

    La producción ascendió a 400 kg/ha. Por otro lado, los ensayos realizados en las semillas proporcionaron los siguientes resultados:

    • El contenido en proteína fue del 24.62%.

    • Contenido en aceite de 39.69%, con los porcentajes en ácidos grasos que se muestran en el gráfico 2:

    Gráfico 1.

    Gráfico 2.

    6-. PROPIEDADES DE LOS ÉSTERES METÍLICOS COMO COMBUSTIBLES.

    El biodiesel está constituido, principalmente, por mezclas de ésteres metílicos, pero también contiene restos de glicerina, glicéridos, ácidos grasos libres, restos de catalizadores, sustancias insaponificables y agua. La presencia de estos componentes minoritarios, en mayor o menor medida, determinan la calidad del biodiesel, por lo que deben definirse especificaciones que comprendan estas propiedades.

  • Propiedades como combustible:

    • Densidad: la densidad de los ésteres metílicos depende de la materia prima que se utilice en la transesterificación para su obtención. Para un buen funcionamiento del motor, su valor debe estar comprendido entre 0.86 y 0.9.

    • Viscosidad: la viscosidad es una propiedad directamente relacionada con el funcionamiento de los sistemas de inyección. Si es demasiado baja, los inyectores se tendrán que reparar con frecuencia, y si es demasiado alta los inyectores sufren una presión excesiva, que se traduce en una mala atomización del combustible. El valor de viscosidad es el principal responsable de que no puedan utilizarse directamente como combustible. La transesterificación de estos aceites con metanos reduce considerablemente el valor de la viscosidad.

    • Punto de inflamación: el punto de inflamación es un parámetro relacionado con la seguridad, por lo que debe ser como mínimo de 1000 C.

    • Punto de obstrucción de filtro en frío: es una propiedad relacionada con la operatividad de los combustibles a bajas temperaturas. Los valores de esta propiedad pueden ser mejorados con la adicción de aditivos, aunque no parece ser necesario en países de clima cálido como España.

    • Azufre: el contenido en azufre es una medida de la cantidad de los óxidos de azufre, responsables de la lluvia ácida, emitidos a la atmósfera. Esta propiedad depende de la materia prima del proceso y, en ese sentido, los aceites y las grasas no presentan contenidos en azufre detectables.

    • Residuo carbonoso Conradson: ésta es una medida tradicional de la tendencia del combustible a formar depósitos carbonosos en el motor. Este parámetro es un indicador excelente del contenido en algunas impurezas del biodiesel como glicéridos, ácidos grasos, jabones y restos de catalizador.

    • Índice de cetano: el índice de cetano de los ésteres es más alto que en el gasóleo. Un índice de cetano elevado indica una buena combustión, que supone un aumento del rendimiento y una disminución de la contaminación de los gases de salida.

    • Cenizas: el contenido en materia inorgánica, como restos de catalizador, viene determinado por el contenido en cenizas. Un valor elevado de este parámetro supone la formación de residuos en la cámara de combustión del motor.

    • Partículas sólidas: los contenidos en partículas sólidas de los ésteres dependerán de los aceites y las grasas que se utilizan como materia prima, aunque en todo caso son menores que para el gasóleo.

    • Agua: el biodiesel tiene tendencias higroscópicas, por lo que puede absorber pequeñas cantidades de agua de la atmósfera. Para que el biodiesel sea de suficiente calidad no debe contener agua, ya que se producirán problemas en el motor.

    • Corrosión al cobre: es una medida de la velocidad de corrosión del combustible en los motores. En este sentido, es necesario separar los restos de catalizador del biodiesel antes de su utilización como combustible.

    • Estabilidad a la oxidación: este parámetro es, junto con el índice de yodo, una medida de la tendencia a la oxidación del combustible, pero no una media del grado de oxidación del combustible. En este contexto, es recomendable añadir a las especificaciones el índice de peróxidos, propiedad que tradicionalmente se ha utilizado para medir el grado de oxidación de las grasas y aceites.

    • Propiedades como ésteres metílicos:

      • Índice de acidez: este índice es una medida del contenido en ácidos grasos. Depende del proceso de transesterificación y no debe ser superior a 0.5 ya que podría causar problemas de corrosión en el motor.

      • Contenido en metanol: este contenido afecta al punto de inflamación del combustible. Los ésteres metílicos de colza puros tienen un punto de inflamación de 1600 C, reduciéndose a 550 C cuando contienen un 0.4% de metanol. La presencia de metanol, en mayor o menor cantidad, en los ésteres depende de las etapas de purificación del biodiesel.

      • Fósforo: si el biodiesel contiene cantidades elevadas de fósforo, las emisiones de partículas serán también elevadas. El contenido en fósforo de los ésteres depende de la materia prima. Para el caso del aceite vegetal dependerá, a su vez, del grado de refinado, por lo que si el aceite está totalmente refinado el valor de esta especificación será despreciable pero, si no lo está, puede contener cantidades cercanas a las 100 ppm.

      7-. ESTERIFICACIÓN DEL ACEITE DE GIRASOL PARA SU USO COMO BIOCOMBUSTIBLE.

      En esta ocasión nos centramos en el estudio de los ésteres metílicos producidos a partir del aceite de girasol. En este contexto es necesario destacar que el inconveniente que supone el elevado coste de producción podría perder importancia relativa si fuésemos capaces de abaratar tanto los costes de cultivo como los costes de transformación del aceite de girasol. El primer objetivo se puede alcanzar mediante mejora genética de las variedades de girasol cultivadas y minimizando los inputs aplicados. La segunda forma de abaratar el biocombustible sería optimizar los parámetros que condicionan la producción de los ésteres metílicos y aprovechando las ventajas de la economía de escala, tanto en las fábricas de extracción como en las plantas esterificadoras.

      La reacción en cuestión que se produce durante el proceso de esterificación es (entre paréntesis aparece el número de moles en que interviene cada compuesto):

      ACEITE VEGETAL (1) + METANOL (3) ÉSTER (3) + GLICERINA (1)

      Aunque no podemos pensar que la esterificación a nivel industrial sea tan simple como estequiométricamente parece, los resultados que se han venido obteniendo en las experiencias desarrolladas hasta el día de hoy han proporcionado un nivel satisfactorio tanto en la producción como en la pureza de los ésteres. No obstante, cuando se desee extrapolar los resultados obtenidos en las experiencias de laboratorio a una planta esterificadora de mayor envergadura, no cabe duda que habrá que realizar unos ensayos similares para ajustar los parámetros que condicionan el desarrollo de la reacción de esterificación del aceite de girasol.

      8-. EMPLEO DE ÉSTER METÍLICO DE GIRASOL EN MOTORES DIESEL.

      Se han venido desarrollando experiencias prácticas del empleo de los biocombustibles en España usándolos como carburante en autobuses urbanos y tractores agrícolas. Pero, a pesar de ello, nos vamos a remitir únicamente a experiencias desarrolladas sobre motores estacionarios. Bajo estas condiciones de trabajo las respuestas de los motores han venido siendo muy homogéneas para las distintas pruebas realizadas sobre los mismos; se ha observado una ligera disminución de potencia así como un leve aumento del consumo específico. Gráficamente:

      9-. RESULTADO DEL ENSAYO DE ÉSTER METÍLICO DE GIRASOL EN MOTORES DIESEL EN CONDICIONES REALES DE TRABAJO.

      Este ensayo consistió en el empleo y estudio, en motores funcionando en condiciones reales de trabajo, de un combustible mezcla de éster de girasol y gasoil en una proporción de 25-75%.

      La experiencia se centró en el control de la emisión de humos de combustión, en la evolución de las características del aceite de lubricación y en la comprobación del funcionamiento general del vehículo.

    • Emisión de humos: si representamos en ejes de coordenadas la emisión de hollín (índice Bosch) en función del kilometraje desarrollado por los autobuses, la gráfica obtenida es la representada a continuación:

    • Aceite de lubricación:

      • Viscosidad: la evolución de la viscosidad en función del kilometraje fue prácticamente insignificante, tanto a 1000 C como a 400 C, entre un combustible u otro.

      • Contenido de metales: como consecuencia del desgaste normal que se produce en un motor, el aceite de lubricación del mismo presenta un contenido en diversos metales que serán determinados por espectrometría atómica. En cuanto al hierro (procedente del desgaste de elementos mecánicos como camisas, cigüeñal,.. ) se observó que el contenido en hierro fue muy superior al del autobús con gasoil. Respecto al cromo (principal indicador del desgaste en los segmentos del pistón) se observó también una diferencia análoga a la del caso anterior, solo que en este caso la diferencia no supone pasar el límite establecido como recomendable para su cambio. Finalmente, en el silicio (procedente del polvo aspirado por los motores) tampoco se observan diferencias significativas entre ambos autobuses.

      Como conclusión y, en vista de los resultados obtenidos, podríamos afirmar que éstos han sido satisfactorios puesto que ponen de manifiesto que el empleo de éster metílico de girasol, como combustible, es viable, tanto desde el punto de vista de las prestaciones de los vehículos, como desde las repercusiones que su empleo pueda ocasionar en los motores.

      10-. PRINCIPALES VENTAJAS E INCONVENIENTES DE LOS BIOCOMBUSTIBLES.

      Como algunas de las principales ventajas del empleo de los biocombustibles podemos citar:

      • Permiten mantener en cultivo las tierras que, de otro modo, serían “de abandono” (set aside), de acuerdo con el GATT.

      • Se palía la erosión a la que se ven sometidos los terrenos sin cultivar.

      • Ofrece la oportunidad de desarrollar una nueva actividad industrial dentro de la transformación de productos agrícolas. Esto proporciona un beneficio social ya que se conseguiría un aumento de la mano de obra en el campo.

      • Reduce la dependencia del petróleo, potenciando el desarrollo de la industria y economía nacional.

      • Supone una mejora medioambiental, puesto que su uso conlleva una reducción de las emisiones de CO2 al mismo tiempo que se cierra el ciclo del mismo.Esto es debido a que los cultivos productores consumen una cantidad de CO2 mediante la fotosíntesis equivalente al que emiten los motores térmicos al quemar el combustible durante su funcionamiento. Con ello se ralentizaría el problema del posible calentamiento terrestre.

      • Por su alta degradabilidad, hace que se reduzca el riesgo de contaminación en caso de accidente.

      • No contienen azufre, por lo que no emiten anhídrido sulfuroso.

      • Es de fácil transporte y almacenamiento

      • En muchos casos no requiere ninguna modificación de los motores diesel para su uso, con lo que su utilización podría ser inmediata.

      Como inconvenientes destacan:

      • Actualmente tienen un precio muy elevado y no pueden competir con los derivados del petróleo. Sin embargo, la diferencia no es insalvable, si tenemos en cuenta que la evolución de los precios agrícolas en Europa es a la baja. Por otro lado, la normativa comunitaria contempla la reducción impositiva en un 90% del impuesto especial de carburantes respecto a los combustibles fósiles, sin descartarse la exención total.

      • La producción española, en las tierras de retirada, sería insuficiente para cubrir la demanda total de gasoil en el país. En este sentido, las cifras andaluzas indican que la producción en tierras a abandonar podría suplir en torno al 5-10% de la demanda de gasoil en esta región.

      • Para poder usar los aceites vegetales sin refinar se necesitarían motores diesel especialmente diseñados. En caso de esterificarlos, si no se efectúa un refinado previo del aceite, es difícil conseguir la total separación de la glicerina respecto al éster. Además, ésta, cuando combustiona en los motores, reduce en gran medida su potencia ya que tiene bajo poder calorífico. Este componente también puede producir autoinflamación de la mezcla.

      • Existen también una serie de propiedades físicas que hacen inviable el uso de los aceites vegetales sin modificar, entre las que podemos destacar la densidad, la viscosidad y el punto de solidificación (que en el caso del aceite es relativamente alto).

      • Resulta también importante señalar el posible inconveniente que puede significar el establecer un cultivo de este tipo en tierras dedicadas a cultivos con fines alimenticios ya que, al cambiar el sistema de rotación, el cultivo que en estos momentos nos es de interés pasaría a ser, sin duda, un importante competidor por los recursos naturales. Esto implicaría la necesidad de aumentar el número de operaciones culturales con el fin de eliminar tal competencia.

      11-. BIBLIOGRAFÍA.

      • Publicaciones en la revista Tecno Ambiente:

      • “Estudio de la productividad de Brassica carinata, Brassica napus y Sinapis alba, en Córdoba, para su uso como biocombustible”.

      • “Ensayo de demostración del empleo de éster metílico de girasol en motores diesel en condiciones reales de trabajo”.

      • “Esterificación del aceite de girasol para su uso como biocombustible”.

      • “Empleo del éster metílico de girasol en motores diesel”.

      • Líneas de investigación del Departamento de Mecanización del CIFA Córdoba.

        • Angel Gil Amores. Dr. Ing. Agrónomo.

        • Pilar Dorado Pérez. Departamento de Ingeniería Mecánica y Minera.Universidad de Jaen.

        • Francisco Jesús López Giménez. Departamento de Ingeniería Rural. Universidad de Córdoba.

        • Otros autores.

          • Otras publicaciones:

        • “Ésteres metílicos como combustibles. Materias primas y propiedades”. Autores: Gemma Vicente, Mercedes Martínez y José Aracil. Departamento de Ingeniería Química, Facultas de Ciencias Químicas. Universidad Complutense.

        • Cynara cardunculus. Experiencias de implantación”. Autores: Ana Lizaur Graciani, Laura Pérez Pérez, Jesús lópez Jiménez, Ángel Gil Amores.

        • Brassica carinata. Un cultivo no alimentario como fuente de energía”. Autores: Ana Lizaur Graciani, Ángel Gil Amores.

        BIOCOMBUSTIBLES.

        -2-

        ACEITES DE SEMILLAS OLEAGINOSAS CONVENCIONALES

        Aceite de girasol

        Aceite de colza

        Aceite de soja

        Aceite de coco

        ACEITES DE FRUTOS OLEAGINOSOS

        Aceite de palma

        ACEITES DE SEMILLAS OLEAGINOSAS ALTERNATIVAS

        Aceite de Brassica carinata

        Aceite de Carnelina sativa

        Aceite de Pogianus

        ACEITES MODIFICADOS GENÉTICAMENTE

        Aceite de girasol de alto oleico

        ACEITES USADOS

        GRASAS ANIMALES

        Sebo