domingo, 27 de noviembre de 2011

BIOBUTANOL DE LA BIOMASA

UNIVERSIDAD DE MANIZALES
MAESTRIA EN DESARROLLO SOSTENIBLE Y MEDIO AMBIENTE
ELECTIVA: BIOCOMBUSTIBLES


Isabel Cristina Campos
Jairo Oscar Cordoba
Armando Cabrera Clemow
Cesar Augusto Alvarez

PRODUCCIÓN DE BIOBUTANOL
CONTENIDOS
RESUMEN 2
INTRODUCCIÓN 3
Tabla 1.0 Propiedades como combustibles entre la gasolina, 5
La política de gobierno como orientador y soporte 5
OBJETIVOS 6
EL BUTANOL 6
MERCADO DEL n-BUTANOL 7
Fig. 1.0 Demanda mundial del n-butanol por aplicación, 2007. Total 989 millones de galones. 7
Fig. 2.0 Demanda mundial del n-butanol por regiones del mundo, 2007. Total 989 millones de galones. 8
COMO SE OBTIENE EL BIOBUTANOL 8
EL CAMINO MÁS PROBABLE DE DESARROLLO 9
ESTADO DE LAS TECNOLOGIAS DE PRODUCCION DEL BUTANOL 11
Figura 3.0 Diagrama de las tecnologías actuales, emergentes y en desarrollo en la producción de Biobutanol. 11
COMPARACIÓN ECONOMICA DE LA PRODUCCIÓN DEL BIOBUTANOL 12
Figura 4.0 Comparación gráfica de los costos de producción mediante diferentes tecnologías, del biobutanol 13
VENTAJAS Y DESVENTAJAS 14
DISPONIBILIDAD DE MATERIA PRIMA 15
Disponibilidad de almidones para el butanol 18
Disponibilidad de azúcares para el butanol 19
DINAMICAS DE COMPETENCIA DE USO PARA COMIDA VERSUS COMBUSTIBLE 21
ASPECTOS LEGALES 22
Resultados de la política de biocombustibles en Colombia 25
Tabla 2.0 Plantas de producción de etanol. 26
Tabla 3.0 Plantas de producción de biodiesel. 26
CONCLUSIONES 27
BIBLIOGRAFIA 28
Agathou, M. (2010). Bio-butanol fuel automization and combustion process. Disertation - subbmited in partial fulfillment for degree of Doctor in Philosophy in Mechanical Engineering . Urbana, Illinois, United states of America: University of Illinois Urbana - Champaing. 28

RESUMEN
Con ocasión de los diferentes motivadores y circunstancias que han llevado a la reflexión al hombre sobre las condiciones desfavorables que día a día genera en el medio ambiente, se ha acrecentado el interés en la producción de productos químicos y combustibles a partir de fuentes renovables o bio-materias primas, y ello aunado al continuo incremento de los valores de los precios de los combustibles fósiles, así como la inseguridad de la disponibilidad de recursos fósiles en el futuro, además de la emergente legislación encaminada a la sustentabilidad; surge como una alternativa la producción del biobutanol. Este ensayo revisa la producción del biobutanol a partir de los procesos o etapas denominadas ABE (acetona, butanol, etanol), sus características, tecnologías existentes, disponibilidad de materias primas para su producción, el comportamiento de los mercados en la producción de bio-materias primas, y los problemas y retos a superar.
Finalmente se realiza los análisis de conveniencia y tendencia hacia la producción del biobutanol como una alternativa de combustible de segunda generación y sus aportes a la solución planteada por la problemática con el uso de los combustibles fósiles.
INTRODUCCIÓN
El butanol es un químico intermedio industrial de gran volumen que alcanza una producción global de cerca de mil millones de galones por año producido a partir de materias primas no-orgánicas. El Biobutanol cuyo principal constituyente es el n-butanol, es un biocombustible potencialmente atractivo que aún no ha sido comercializado.
El Biobutanol es una potencial solución a las deficiencias técnicas que ha presentado el etanol mundialmente, excepto tal vez para Brasil. Se considera que en Brasil se ha despertado un gran interés por el Biobutanol y a pesar que Brasil ha realizado un enorme compromiso con el etanol (considerando que la zona y clima presente en el territorio brasileño facilita que el mismo sea manejado en las refinerías), y que las condiciones de clima le permiten su expansión y masificación en todo el territorio brasileño y es así como se ha desarrollo la infraestructura para la producción, transporte y distribución necesarias para expandir el uso del etanol. Para países que cuenten con estaciones de frío intensas no se hace viable el uso del etanol por sus características físico-químicas.
Existen muchas razones para creer que el butanol tiene potencial como un biocombustible. Acorde con algunas de sus principales características este es superior al etanol, y dependiendo del desarrollo de tecnología económicamente competitiva, puede llegar a ser el próximo gran biocombustible que permita desplazar o al menos reemplazar al etanol y al biodiesel como substituto de los combustibles fósiles. Este ha sido comercializado (a partir de materias primas orgánicas) desde los primeros años de la era industrial. Su producción a partir de materias primas orgánicas transcurrió a partir de los años cincuenta, y debido a los bajos costos de los procesos petroquímicos presentes en aquellos momentos no prosperó; sin embargo persistió su producción en la antigua unión soviética hasta los años ochenta y continúa hoy en China. Para el año 2007 un número importante de entidades Chinas anunciaron nuevas capacidades adicionales. En estas producciones se ha usado el proceso ABE (acetona-butanol-etanol) y basados en la fermentación del Clostridium .
Veamos a continuación algunas propiedades relevantes del butanol comparado con el etanol y la gasolina. En comparación con el etanol, el n-butanol es mucho más atractivo que el etanol con miras a la mezcla con la gasolina debido a su bajo RVP , así como por su baja afinidad con el agua, lo cual permite al n-butanol ser mezclado en las refinerías, eliminando algunas de las complejidades asociadas con las mezclas gasolina- etanol.
Tabla 1.0 Propiedades como combustibles entre la gasolina,
Características Etanol n-butanol Gasolina (combustible fòsil)
Gravedad Especifica 60/60F 0.794 0.814 0.720-0.775
Poder Calorífico (MJ/I) 21.1-21.7 26.9-27.0 32.2-32.9
Numero de Octano por investigación (RON ) 106-130 94 95
Número de Octano por Motor (MON2) 89-103 80-81 85
RVP@5%/10% (psi) 31/20 6.4/6.4 <7.8/15
Oxigeno (wt %) 34.7 21.6 <2.7
Solubilidad con el agua 100 9.1 <0.01

La política de gobierno como orientador y soporte
Los motivadores en cuanto a las políticas públicas (gobiernos) y los programas orientados al desarrollo de los biocombustibles son bastante variados alrededor del mundo. Algunas de los más importantes y comunes en la mayoría de países son:
 Calentamiento global y riesgos ambientales generales por las emisiones de gases efecto invernadero.
 Costos actuales del petróleo (picos en los precios internacionales).
 Mejoramiento global en cuanto a la microbiología y agricultura.
 Desarrollo rural
 Balances mundial de los pagos (globalización y estandarización de los precios)
 Acuerdo a nivel global y de gobierno que ha impulsado la industria de los biocombustibles.
OBJETIVOS
Identificar las ventajas y desventajas del butanol en relación con otros biocombustibles especialmente frente al etanol.
Describir el estado de mercado y consumos del biobutanol actuales y futuros.
Concluir si es conveniente el uso e implementación del biobutanol como alternativa de reducción y posible reemplazo de los combustibles de origen fósil.
EL BUTANOL
El butanol es, a diferencia del etanol, un compuesto químico con una cadena larga de hidrocarbonos siendo no polar, haciéndolo más similar a la gasolina, este mismo ha demostrado ser un combustible no corrosivo, que puede ser distribuido a través de la infraestructura actualmente existentes (poliductos y oleoductos) y puede ser utilizado directamente en los vehículos de gasolina sin necesidad de modificarlos. Este puede ser producido de diferentes modos; uno de ellos es el de cultivo energético a base de remolacha, caña de azúcar, grano de maíz, sorgo, trigo entre otros, así como productos intermedios de la agricultura como paja, mazorcas de maíz (biobutanol), también puede ser producido a partir de combustibles fósiles (petrobutanol), aunque ambos seguirán siendo similares en materia de propiedades químicas.
MERCADO DEL n-BUTANOL
El más grande mercado del n-butanol son pinturas, abrigos y algunos usos menos extensivos como adhesivos, sellantes, tintas, textiles y plásticos. Igualmente es usado como solventes en las formulaciones para polímeros e inclusive otros solventes. La demanda mundial del n-butanol se centra en:
Fig. 1.0 Demanda mundial del n-butanol por aplicación, 2007. Total 989 millones de galones.

La demanda global y en los mercados químicos de n-butanol es cercana a los tres millones de toneladas, equivalentes a novecientos ochenta y nueve millones de galones en el 2007, avaluado esto en aproximadamente seis mil millones de dólares. Dicha demanda está en crecimiento a un promedio de dos punto siete por ciento anualmente y debido al camino hacia la industrialización Asia ha llegado a ser el consumidor más grande; las cantidades en cuanto a las proyecciones pasarían de 898 millones de galones en el 2007 a aproximadamente 1,288 millones de galones para el año 2015. A continuación veremos la demanda por regiones del n-butanol
Fig. 2.0 Demanda mundial del n-butanol por regiones del mundo, 2007. Total 989 millones de galones.

Los precios por tonelada han venido variando desde los 0,37 dólares por libra en el año 2002 hasta los 0,70 dólares por libra en el 2007, lo cual augura un buen futuro comportamiento.
COMO SE OBTIENE EL BIOBUTANOL
El proceso utilizado para la obtención del biobutanol es el de la fermentación de azúcares mediante microorganismos del género Clostridium, entre los que encontramos algunas especies solvatogénicas capaces de producir butanol, como por ejemplo C. acetobutylicum, C. beijerinckii, que son las más conocidas y estudiadas. Cuando estas bacterias se alimentan de azúcares producen, mayoritariamente tres productos: acetona, butanol y etanol. Por esta razón, a este proceso se le denomina desde sus inicios fermentación ABE (acetona-butanol-etanol). La reacción tiene lugar en dos etapas: a) la acidogénesis en la cual los microorganismos metabolizan los azúcares, se genera masa celular y se producen compuestos de naturaleza ácida, como el ácido acético y el ácido butírico. Tiene lugar un descenso de pH en el medio y el crecimiento alcanza un estado estacionario; y b) la solventogénesis en la cual se produce la reasimilación de los ácidos; existe una subida del pH y tiene lugar la formación del butanol. Los factores más importantes que determinan el desarrollo de esta fase son el factor de esporulación, el pH externo del medio de cultivo, la concentración de productos ácidos, los niveles de nutrientes del medio, la temperatura y la concentración de oxígeno (Rodriguez, 2010).
EL CAMINO MÁS PROBABLE DE DESARROLLO
La demanda global potencial del biobutanol se proyecta incrementarse desde los 25 millones de galones en el 2008 a cerca de 38 mil millones de galones (cerca de 2,5 millones de barriles por día ) para el 2020 (asumiendo que inicie sus ventas en el mercado de la química y posteriormente en el mercado de los combustibles). Asia al parecer liderará inicialmente el crecimiento debido a que gran e incremental demanda para usos industriales y la tendencia hacia los combustibles limpios y renovables, reforzado principalmente por los mecanismos de producción biológica que China ha venido desarrollando. Los Estados unidos y el este de Europa cuentan con una gran demanda de butanol industrial así como los mandatos (directivas) por cumplir y con la expectativa de adoptar el biobutanol como combustible de motores. En contraste con esto Centro y Sur América actualmente cuentan con una relativa baja demanda por el butanol de aplicación industrial. Además en Sur América y especialmente en Brasil se presenta la producción de etanol con bajo costos, sumado al hecho que por condiciones climáticas es técnicamente viable el transporte del mismo usando la infraestructura de transporte de los hidrocarburos de origen fósil. De todas formas las regiones de centro y sur América van por el camino de Asia, Norte América y Europa de producir y usar el biobutanol.
En el 2008 la demanda de biobutanol fue de proyectada en aproximadamente veinticinco millones de galones básicamente por la producción en el reino Unido y China; en el 2009 varias plantas ABE operan en China incrementando la demanda mundial a setenta y cinco millones de galones. Para 2010 al menos una planta en los EEUU inició con un planta piloto de producción. Las proyecciones para 2015 indican que China llevara su demanda hasta lograr que globalmente se consuman aproximadamente ciento quince millones de galones. Para el 2020 los EEUU esperan llegar a la cifra de ciento quince mil millones de galones de los cuales el biobutanol contribuirá con el 25%.
ESTADO DE LAS TECNOLOGIAS DE PRODUCCION DEL BUTANOL
Inicialmente el butanol ha sido co-producido con acetona y etanol en un proceso de fermentación (proceso denominado ABE: acetona-butanol-etanol) para la primera mitad del siglo veinte, antes eclipsado por la petroquímica.
Algunas de las tecnologías que históricamente han surgido para la producción de butanol se enumeran a continuación:
 Fermentación mejorada con Clostridium acetobutylicum (ABE) utilizada desde mediados de los ochentas y a partir de astillas de madera.
 La actual y denominada la mejor de su clase fermentación avanzada con Clostridium beijerinckii a partir de maíz.
 Condensación de bioetanol a biobutanol.
 Gasificación de la biomasa con gas de síntesis convertido.
Figura 3.0 Diagrama de las tecnologías actuales, emergentes y en desarrollo en la producción de Biobutanol.

COMPARACIÓN ECONOMICA DE LA PRODUCCIÓN DEL BIOBUTANOL
A continuación vemos la comparación en costos de seis casos de producción de biobutanol; en los primeros cuatro la base de las mismas es a fermentación:
Caso 1: la clásica fermentación con Clostridium acetobutylicum ABE, este análisis es a partir de astillas de madera (que se muestra en la parte superior derecha de la figura 1.0).
Case 2: el mejor en su clase actual fermentación avanzada con Clostridium beijerinckii BA101 desarrollado por Hans Blaschek de la Universidad. de Illinois en Urbana-Champaign y con licencia para Tetravitae Bioscience (www.advancedbiofuelsinc.com). Este proceso consiste en la fermentación continua de maíz sin eliminación continua de los disolventes (no se distingue del clásico de fermentación de ABE en la parte superior derecha de la figura 1.0). Podría ser fácilmente adaptado para convertir las fábricas de etanol de maíz para la producción de butanol.
Caso 3: dos reactores de doble paso inmovilizado con una recuperación continua (DIRCR) proceso patentado por David Ramey de la Environmental Energy, Inc. (www.butanol.com). El uso de maíz como materia prima, este primer proceso convierte los azúcares en ácido butírico, ácido butírico a continuación, butanol (el proceso de fermentación de 2 etapas en la Figura 1.0). En base a demandas de los desarrolladores, esta vía parece ser mejor que el caso 2, pero no es tan bien apoyado por los datos publicados.
Caso 4: condensación de bioetanol de biobutanol (Catálisis Guerbet en la parte superior derecha de la figura 1.0). El modelo para este análisis se basa en informes bien documentados en la literatura, pero la tecnología no se comercializa todavía.
Caso 5 es una ruta termoquímica, es decir, la gasificación de biomasa seguida de la catálisis del gas de síntesis. La síntesis oxo ruta petroquímica se muestra como Caso 6.
No se incluye en este debate las tecnologías de fermentación sobre la base de biobutanol de E. coli. Esas parecen estar en las primeras etapas de desarrollo de los procesos de Clostridium.
Figura 4.0 Comparación gráfica de los costos de producción mediante diferentes tecnologías, del biobutanol

VENTAJAS Y DESVENTAJAS
 El biobutanol presenta muchas ventajas técnicas sobre los biocombustibles en general y el etanol:
o Baja solubilidad con el agua y del agua en el butanol, lo cual reduce riesgos de contaminación de cuerpos de agua con ocasión de las operaciones drenajes y retiros mecánicos de agua en los lugares de almacenamiento y distribución de los combustibles.
o Es fácilmente transportable por tuberías tanto por su baja solubilidad con el agua, que evita se contamine fácilmente y su poca actividad química que reduce notablemente los riesgos de corroer las mismas.
o Puede ser mezclado en las refinerías tanto con la gasolina como con el diesel en cualquier porcentaje.
o Tiene una densidad energética muy cercana a la gasolina.
o Su presión de vapor es mucha más baja que la del etanol, lo que no eleva la misma de la gasolina final (especificación clave de la gasolina). Permite el uso de aditivos de bajo costos para el octanaje, como el butano y puede ser usado en épocas calurosas, mezclado con el butanol.
o Las plantas productoras de bioetanol a partir de maíz o azúcar pueden ser adaptadas para la producción de biobutanol.
o Similar a otros alcoholes, el butanol es rápidamente biodegradable en caso de fuga o derrame.
 Las deficiencias que presenta el biobutanol se centran en:
o Es más toxico para los humanos y animales que el etanol e inclusive que la gasolina (aunque algunos componentes de la gasolina como el benceno, son mas tóxicos y cancerígenos, y a ello no conllevan ni el etanol ni el butanol).
o La toxicidad del biobutanol se debe a su capacidad de ruptura de las células (daño estructural sobre las células), porque tiene la propiedad de disolver las grasas presentes en sus membranas.
o No se tienen pruebas contundentes de los daños potenciales que el biobutanol puede producir sobre los polímeros y metales con los cuales se construyen hoy día los motores. Sin embargo en diferentes escenarios se ha demostrado que el mismo no produce daños. Y algunos autores afirman que inclusive produce menos daños que el etanol.
DISPONIBILIDAD DE MATERIA PRIMA
Para calificarlo como un biocombustible, el biobutanol debe ser producido a partir de biomasa ya sea de origen animal o vegetal. La biomasa como materia prima generalmente está conformada por cuatro mayores componentes ordenados en orden de abundancia:
Carbohidratos, azúcares, almidones, celulosa y hemicelulosa , los cuales son los componentes principales de las plantas; proveen estructura y almacenamiento de energía. Todos estos pueden ser transformados a azúcares.
Ligninas Fenólicas materia orgánica vinculante para celulosa y hemicelulosa.
Aceites (y grasas animales)-triglicéridos, esteres de glicerina con ácidos grasos usados como almacenamiento de energía, especialmente para proveer energía en la germinación de las semillas.
Componentes proteínicos para la subsistencia celular, necesarios para propagación y los procesos de la vida.
Además las plantas poseen otros constituyentes menores orgánicos e inorgánicos que surgen o quedan en las cenizas después de la incineración.
En cuanto a tema de las limitaciones de disponibilidad a largo plazo de almidones y azúcares en marco de la controversia “comida versus combustibles”, surgen estrategias alternativas para la conversión de celulosa y hemicelulosa para fermentar azúcares, y para gasificación o la pirolisis de las grandes cantidades de biomasa (carbohidratos, aceites, lignina y proteínas) mediante la producción catalítica (plataforma tecno química) de los biocombustibles. Actualmente el biodiesel está siendo producido a partir de grasas animales como de aceites vegetales, ambos claramente compiten con el uso de la biomasa en la alimentación humana y animal; el biobutanol como aditivo o extensión de diesel puede llegar a mitigar esta condición o circunstancia presente, ya que utiliza biomasas que no compiten claramente en la carrera “comida versus combustibles”. Considerando que cualquier biomasa es susceptible de fermentar y por ende aprovechar estos valores energéticos en la producción biobutanol.
Algunas potenciales materias primas no biológicas para la fermentación y el biodiesel están siendo consideradas y/o desarrolladas alrededor del mundo, en ellas se identifican cáñamo, jatrofa, algas, entre otros.
Además se presentan propuestas de producción de biobutanol usando la lactosa (azúcar de la leche) en suero como materia prima. Se hace necesario para ello identificar los sitos este uso, incluso en una escala de menor importancia para el sector económico de los biocombustibles, ya que podría provocar la oposición pública, debida a que el suero es comestible y también se puede utilizar en alimentos para humanos y animales.
Disponibilidad de almidones para el butanol
La producción y consumo mundial de los almidones en forma de granos ha venido creciendo desde cifras aproximadas de 800 millones de toneladas en los años sesenta hasta 2.000 millones de toneladas para el año 2009. Del total de la producción mundial de granos, cerca del 20% son producidos en los EEUU y de ello aproximadamente el 25% ha sido históricamente exportada, mayoritariamente como maíz y trigo, sin embargo estas exportaciones han venido disminuyendo como resultado de la creciente demanda de maíz para la producción del bioetanol. Si de esos 2.000 millones de toneladas por año se tiene que el 65% es de almidones, es decir aproximadamente 1.300 millones de toneladas al año, ello permite una producción de aproximadamente 300 a 400 millones de toneladas de biobutanol (100 a 130 mil millones de galones por año) mediante la tecnología existente de fermentación ABE usando la bacteria Costridium beijerinckii. La demanda de etanol requerido para las mezclas con gasolina propuestas para el año 2015 son de alrededor de 500 mil millones de galones por año; por lo tanto continuar usando todo el almidón de los cultivos actuales y que se continúe con el crecimiento de producción acorde como se ha venido presentando el mundo no alcanzará a proveer siquiera la mitad de la demanda requerida para el 2015.
Disponibilidad de azúcares para el butanol
El Biobutanol puede ser producido generalmente con costos menores a partir de substratos de azúcar (conocidos como substratos claros) que de los granos, cultivos de raíces de almidón o biomasas. Los EEUU tiene la producción más grande del mundo de etanol a partir de maíz seguido por Brasil que lo produce a partir de caña de azúcar; sin embargo pensar en una cambio o ajuste de tecnología de los modelos actuales en Brasil de producción de etanol para producir biobutanol se presenta con desafíos tecnológicos muy diferentes a los EEUU.
Algunos de los temas que surgen con ocasión del uso potencial del azúcar para fabricar butanol para el mercado químico o de los combustibles son:
Algunos desarrollos e investigaciones planean iniciativas para el butanol de azúcar y son reportadas en la literatura, como ejemplo por la Cooperativa brasilera de azúcar, la Copersucar , entre otros.
El Etanol es fermentado eficientemente a partir ya sea de jugo de caña de azúcar, el cual es más o menos de manejo por estaciones o temporadas, o partir de la melaza, la cual puede ser almacenada y transportada para usos a lo largo del año, pero algunos investigadores han sostenido que al menos algunas cepas de clostridium productoras de butanol, son fuertemente inhibida por el alto contenido de sales y otras impurezas de la melaza.
Aunque es más fácil con un proceso menos costoso fermentar los azúcares de butanol que fermentar los cereales, raíces amiláceas, o biomasa, puede llegar o no a ser una ventaja económica sobre el almidón de maíz.
Aunque probablemente el biobutanol podría integrarse aguas abajo de, o en paralelo a la producción de azúcar, este no podía ser integrado, tan bien como el ron y la producción de etanol combustible han sido.
Brasil se encuentran altamente adaptado al uso de etanol como combustible, en la producción, la distribución (gasoductos dedicados al etanol), y el uso en vehículos de combustible flexible; por lo que el uso del biobutanol no representa grandes logros acorde con esta situación, como si lo sería para los demás países.
De acuerdo con la USDA (Departamento de Agricultura de los Estados Unidos de América) y otras fuentes, la producción mundial de azúcar entre el 2006/2007 se encuentra estimada en cerca de 165 millones de toneladas, ello aproximadamente el 80% es producido por diez típicos productores de azúcar, entre ellos se encuentran: Rusia, Tailandia, Australia, Sur África, México, EEUU, China, India, Unión Europea y Brasil, estos tres últimos con cerca del 40% de la producción. Si estas 165 millones de toneladas de producción por año fuesen convertidas completamente a Etanol, contribuiría solamente con 27 mil millones de galones, que significa un 5% de la demanda mundial de gasolina.
DINAMICAS DE COMPETENCIA DE USO PARA COMIDA VERSUS COMBUSTIBLE
Convirtiendo todos los recursos existentes de almidón a biobutanol, se podría reemplazar menos de la mitad de la demanda de gasolina, y convirtiendo todos los recursos existentes de azúcar solamente contribuiría con un cinco por ciento del requerido en gasolina. Convirtiendo todos los sueros de azúcar se podría lograr aún una menor contribución.
Para biodiesel, usar todas las grasas y aceites vegetales razonablemente esperados a producirse en los modelos actuales de producción agrícola se reemplazaría menos del doce por ciento de la demanda global de diesel. Esto lleva a concluir por lo tanto que continuar produciendo biocombustibles de granos, almidones, comunes, azúcar y aceites y grasas de recursos naturales, hasta sus límites, incluso si el mundo estuviera dispuesto a privarse de estos como alimentos, no se lograría reemplazar más de un cuarto de la demanda esperada de combustibles fósiles para el 2015.
Aspectos logísticos deben ser considerados, aún se pregona que se cuenta con suficientes alimentos para alimentar toda la población mundial, pero el problema es de propiedad y distribución de la misma. Maíz, granos de cereal, azúcar, melazas y yuca seca generalmente pueden ser almacenadas y transportadas por grandes distancias y comercializadas entre continentes; pero para el caso de la caña de azúcar, remolacha azucarera y materias primas de biomasa estas son más voluminosos y perecederos, por lo cual para la construcción de las infraestructuras para producir a partir de ellas los biocombustibles, se deben realizar cerca de las áreas de abastecimiento o cultivo.
Por ejemplo en los estados unidos la producción de maíz de exportación se ha mantenido oscilando en una franja entre los 30 y 60 millones de toneladas por año, mientras el maíz destinado a la producción de los biocombustibles ha evolucionado de casi cero a valores de 50 millones de toneladas por año equiparando al maíz de exportación. Se considera el año 2007 como el año en el cual estas dos cifras se equipararon.
El incremento en la producción del etanol y biodiesel como reemplazo de combustibles ha generado una ruptura o discontinuidad en los mercados de los cereales en grano, semillas oleaginosas y el azúcar. Las compañías de alimentos, comerciantes e inversionistas se encuentran expectantes de cómo se comporta los precios de esto productos y las expectativas de evolución en el tiempo y como toda esta dinámica impactarán sus negocios.
ASPECTOS LEGALES
El Ministerio de Minas y Energía y el Ministerio de Agricultura y Desarrollo Rural, han liderado el tema de biocombustibles en Colombia, para lo cual impulsaron y lograron aprobación por parte del Congreso de estímulos tributarios al consumo de biocombustibles y a la producción de palma africana. (Min. Agricultura 2007, citado en CEPAL 2009.). El Ministerio de Minas formuló un esquema de precios para el etanol y el biodiesel que permitieran a los productores cubrir su costo de oportunidad. De igual manera, estableció la obligatoriedad de mezclar la gasolina con etanol y aceite combustible para motores (ACPM) con biodiesel. (CEPAL 2009).
El Gobierno Nacional, ha venido impulsando la estrategia de biocombustibles a través de conjunto de instrumentos de política, así mismo, identifica a los biocombustibles como uno de los productos de alto valor, con los cuales se busca diversificar la producción agropecuaria y conquistar nuevos mercados. En esa medida, el desarrollo de los biocombustibles se encuentra priorizado en las estrategias de los sectores agrícola, ambiental y de energía, por lo cual se identifica como un sector con potencial dentro de las políticas de desarrollo del país.
Instrumentos de Política para impulsar el sector de los biocombustibles en Colombia.
 Ley 693/2001, que hace obligatoria la mezcla de productos oxigenados con la gasolina, se dictan normas sobre el uso de alcoholes carburantes, se crean estímulos para su producción, comercialización y consumo.
 Ley 788/2002, que otorga exenciones tributarias a la producción de alcohol carburante
 Ley 939/2004, por la cual se estimula la producción y comercialización de biocombustibles de origen vegetal o animal para uso en Motores diesel.
 Decreto 383/2007, modificado parcialmente por el Decreto 4051 de 2007, que establece estímulos para la implementación de zonas francas para proyectos agroindustriales en materia de biocombustibles.
 Decreto 2629/2007, por medio del cual se dictan disposiciones para promover el uso de biocombustibles en el país, así como medidas aplicables a los vehículos y demás artefactos a motor que utilicen combustibles para su funcionamiento.
 Ley 1111/2006, que establece una deducción del impuesto de renta del 40% de las inversiones en activos fijos reales productivos en proyectos agroindustriales, incluyendo leasing financiero.
 Ley 1133/2007, por medio de la cual se crea e implementa el programa “Agro Ingreso Seguro – AIS”.
 Decreto 2594/2007, por el cual se reglamenta el Art. 10 de la Ley 1133/07 (Fondo de Inversiones de Capital de Riesgo)
 Decreto 2328/2008, por el cual se crea la Comisión Intersectorial para Manejo de Biocombustibles
 Decreto 1135/2009, por el cual se modifica el Decreto 2629 de 2007, en relación con el uso de alcoholes carburantes en el país y con las medidas aplicables a los vehículos automotores que utilicen gasolinas para su funcionamiento
 El documento CONPES 3510 del 31 de marzo de 2008 establece los lineamientos de política para promover la producción sostenible de biocombustibles en Colombia. Este documento resume las recomendaciones en 10 estrategias:
 Creación de la Comisión Intersectorial para el Manejo de Biocombustibles.
 Definición de un programa orientado a reducir los costos de producción de los biocombustibles en las etapas de producción y transformación, con criterios de sostenibilidad ambiental y social.
 Evaluación y definición de un plan de desarrollo de infraestructura de transporte.
 Continuar incentivando la producción eficiente de biocombustibles.
 Definición de un Plan Nacional de Investigación y Desarrollo en Biocombustibles.
 Armonización de la Política Nacional de Biocombustibles con la Política Nacional de Seguridad Alimentaria y Nutricional.
 Definición de un nuevo esquema de regulación de precios de los biocombustibles.
 Continuación de la política de mezclas de biocombustibles y combustibles fósiles.
 Desarrollo de acciones específicas para abrir nuevos mercados y diferenciar el producto colombiano en los mercados internacionales.
 Desarrollo de acciones para garantizar un desempeño ambientalmente sostenible a través de la incorporación de variables ambientales en la toma de decisiones de la cadena productiva de biocombustibles.
Colombia ha avanzado en forma importante en la legislación para promover el uso de biocombustibles para mezcla tanto con gasolina como con diesel, desarrollando amplia normatividad de tipo técnico y se podría afirmar que en esta materia las normas son suficientes para el desarrollo de esta industria en el país. (CEPAL 2009).
Resultados de la política de biocombustibles en Colombia
De acuerdo al Ministerio de Agricultura los resultados de la política de promoción a los biocombustibles son indiscutibles, para el año 2010 Colombia produjo 1,1 millón de litros diarios de etanol a partir de caña, cubriendo cerca del 70% de la demanda nacional.
Tabla 2.0 Plantas de producción de etanol.
Proyecto Ubicación Capacidad lts/día
Incauca Miranda, Cauca 300.000
Providencia Palmira, Valle 250.000
Manuelita Palmira, Valle 250.000
Mayagüez Candelaria, Valle 150.000
Risaralda La Virginia, Risaralda 100.000
Total 1.050.000
Fuente: Ministerio de Agricultura. Consultado 12-Nov-2011.
Así mismo, están en funcionamiento 6 plantas de biodiesel a partir de aceite de palma, con lo cual Colombia cubre una mezcla del 5% de biodiesel en todo el país y 7% en la Costa Atlántica, Santander, Sur del Cesar, Antioquia, Huila, Tolima, Putumayo y Caquetá, convirtiéndonos en el primer productor de biodiesel y en el segundo productor de etanol de Latinoamérica.
Tabla 3.0 Plantas de producción de biodiesel.
Proyecto Ubicación Capacidad ton/año Fecha de entrada
Oleoflores Codazzi, Cesar 50.000 Jul-2007
Odin Energy Santa Marta, Magdalena 36.000 Abr-2008
Biocombustibles Sostenibles del Caribe Santa Marta, Magdalena 100.000 Feb - 2009
Bio D Facatativá, Cundinamarca 100.000 Abr - 2009
Aceites Manuelita San Carlos de Guaroa, Meta 100.000 Jul - 2009
Ecodiesel Barrancabermeja, Santander 100.000 2010
Biocastilla Castilla La Nueva, Meta 10.000 2010
Clean Energy Barranquilla 40.000 2009
Total 536.000
Fuente: Ministerio de Agricultura. Consultado 12-Nov-2011.
CONCLUSIONES
 El biobutanol es ya una tecnología comercial que solamente necesita ser reinstalado y mejorado.
 Para que el biobutanol llegue a ser ampliamente comercializado, debe iniciar posicionándose del mercado de la industria química y del mercado de solventes, como butanol sintético, antes de llegar a los mercados de los combustibles a precios bajos.
 El biobutanol tiene el potencial de impactar significativamente el desarrollo de los biocombustibles en diversas vías que incluyen:
o Al no requerir como el etanol infraestructura para la distribución, el transporte para su uso con la gasolina, ya que puede mezclarse en las refinerías petroleras.
o Uso y adaptación de las facilidades de producción de etanol existentes (almidón, azúcar o celulosa) para la producción de biobutanol.
o Logrando una mayor utilización del carbono en la fermentación.
o Más fácil utilización de la celulosa en la combinación de fermentación e hidrólisis.
o Producción a partir de gasificación de biomasa y síntesis catalítica de alcoholes.
o Mezclas similarmente buenas tanto en diesel como en gasolina.
 Dentro de los análisis económicos acorde con los mecanismos emergentes globales son:
o Las tecnologías de fermentación han avanzado rápidamente en el mercado en los últimos 20 años.
o La venta dentro del existente mercado de solventes y químicos, deberá ser el objetivo inicial para la emergente industria del biobutanol.
o Obtener biobutanol a partir de la fermentación del maíz o de tecnologías termoquímicas a partir de biomasa, aparecen muy competitivas frente a la producción de bioetanol de maíz en los EEUU.
o La obtención de biobutanol a partir de la gasificación parece una vía factible y competitiva.
 Se hace necesario la implementación de un plan de ordenamiento de tierras de manera que defina aquellas áreas rurales con condiciones agroecológicas adecuadas, para la producción de biomasa destinada a la generación de biocombustibles.
 El país tiene una oportunidad a través de la inversión en ciencia y tecnología partiendo de la modificación de la ley de regalías generadas por los combustibles fósiles, de generar conocimiento de nuevas fuentes energéticas.

BIBLIOGRAFIA
Agathou, M. (2010). Bio-butanol fuel automization and combustion process. Disertation - subbmited in partial fulfillment for degree of Doctor in Philosophy in Mechanical Engineering . Urbana, Illinois, United states of America: University of Illinois Urbana - Champaing.

Ayhan, D. (2009). Biofuels securing the planet’s future energy needs. ELSEVIER , 2239-2249.
Cacone, R. N. (2009). Biobutanol: a replacemete for bioethanol? SBE Special Section - Biofuels , 1-9.
Eggleston, G. (2010). In Sustainability of the Sugar and SugarEthanol Industries. Washington, DC: ACS Symposium Series; American Chemical Society.
Garcia, V., Päkkilä, J., Ojamob, H., Muurinena, E., & Keiskia, R. L. (2011). Challenges in biobutanol production: How to improve the efficiency? ELSEVIER , 964-980.
Jiahong Liu, M. W. (2009). Simulation of the Process for Producing Butanol from Corn Fermentation. Ind. Eng. Chem., pag 5551–5557 . Argonne, Illinois 60439.
Nasib, o. e. (2010). Production of Butanol (biofuel) from agriculture residues - Part II: use of corn stover and switchgrass hydrolysaltes. ScienceDirect , 566-571.
Ospina, B. e. (2009). Biorefinerias rurales sociales (birus). Clayuca.
Rodriguez, P. (2010). Divagaciones de una investigadora en apuros. Recuperado el 19 de Noviembre de 2011, de http://investigadoraenapuros.wordpress.com/
Sergejus Lebedevas, G. L. (2010). Investigation of the Performance and Emission Characteristics of Biodiesel Fuel Containing Butanol under the Conditions of Diesel Engine Operation. Energy Fuels, pag 4503–4509.
Singh, A. (May de 2007). Multi-objective decision making in design for sustainability. ProQuest Dissertations and Theses; 2007; . Lamar University: ProQuest Dissertations & Theses: The Sciences and Engineering Collection.
strategies, N. c. (january 2009). biobutanol: the next big biofuel - a techcno-economic and market evaluation. White Plans - New York USA: Nexant.
Sun-Mi, L., & al, e. (2008). Continuous Butanol Production Using Suspended and Immobilized Clostridium beijerinckii NCIMB 8052 with Supplementary Butyrate. Pil-dong, Chung-gu, Seoul 100-715, Korea, and SK Corporation,140-1, Wonchon-dong, Yuseong-gu, Daejon 305-712, Korea: Energy & Fuels, pag 3459–3464.
Swati Khanna a, A. G. (2011). Production of n-butanol from biodiesel derived crude glycerol using Clostridium pasteurianum immobilized on Amberlite. ELSEVIER , 5 paginas.
Wales, J. (s.f.). Wikipedia. Recuperado el 19 de Noviembre de 2011, de La presión de Vapor: http://es.wikipedia.org/wiki/Presion_de_vapor

http://investigadoraenapuros.wordpress.com/2011/04/14/biobutanol-iii/
http://investigadoraenapuros.wordpress.com/2011/06/19/biobutanol-iv/
http://us.vocuspr.com/Newsroom/Query.aspx?SiteName=DupontNew&Entity=PRAsset&SF_PRAsset_PRAssetID_EQ=109149&XSL=PressRelease&Cache=False
http://www.biodieselspain.com/2010/02/26/dupont-entre-las-companias-mas-innovadoras-por-sus-investigaciones-en-biobutanol/

domingo, 30 de octubre de 2011

DESPLAZARAN LOS BIOCOMBUSTIBLES AL PETROLEO?

Barranquilla, Octubre 27 de 2011.

DESPLAZARAN LOS BIOCOMBUSTIBLES AL PETROLEO?.
Para contestar esta pregunta es necesario conocer de donde provienen estos combustibles y cuál es el proceso a seguir para obtenerlos, es decir, todo su Ciclo de Vida.
Los Biocombustibles etimológicamente, son combustibles de origen biológico pero, en el contexto actual del debate acerca del uso de los biocombustibles, a cambio del uso del petróleo y sus derivados, no nos serviría esta definición porque entonces, dentro de los biocombustibles, habría que incluir al Petróleo ya que este recurso, si lo analizamos bien, también es de origen biológico. A cambio de lo anterior se le puede definir como combustibles biológicos obtenidos de manera renovable a partir de restos orgánicos.
Estos combustibles se obtienen, entre otros, a partir de cultivos como la caña de azúcar, maíz, sorgo, yuca, soya, palma africana, higuerilla, jatropha y otros cultivos y los principales productos generados por estos son el Biodisel y el Bioetanol.
Para obtener los Biocombustibles es necesario trabajar los terrenos, ararlos, sembrarlos, cultivarlos, fumigar los cultivos, cuidar y mantener la cosecha, almacenarla, construir las plantas procesadoras, transporte hasta el sitio de procesamiento, usar maquinaria para estas actividades, contratar mano de obra para todos estos procesos. No olvidar que todas estas actividades anteriores consumen energía e implican costos.
El uso de los Biocombustibles a cambio de combustibles fósiles se da por:
• El alto costo del petróleo.
• A que la tendencia de este costo alto es ascendente
• A que la disminución de reservas de petróleo ha afectado la seguridad energética mundial.
• A que los países no productores de petróleo gastan la mayor parte de sus presupuestos a importar este producto.
• A que el calentamiento global se está dando debido a que en la quema de combustibles fósiles se liberan gases efecto invernadero.

Problemática.
Hay dos grupos de entendidos, en esta materia, que están en discrepancia; uno que defiende el uso de los biocombustibles a cambio de combustibles fósiles y otro en su contra.
El primer grupo está a su favor argumentando que:
• El balance energético de los biocombustibles es positivo. Es decir, la energía consumida durante el cultivo y posteriormente durante su fabricación es menor que la energía producida por el biocombustible.
• Los biocombustibles tienen un efecto neutral en el impacto de los gases efecto invernadero que producen. Lo anterior lo afirman debido a que argumentan que el carbono que emiten fue previamente adsorbido durante el proceso de fotosíntesis del cultivo.
• Dedicarse al cultivo para obtener biocombustibles fija población en los terrenos rurales y frena el proceso demográfico negativo actual.

El segundo grupo está en su contra porque:
• Niegan las tres afirmaciones mencionadas del grupo anterior y, además…
• Afirman que la producción de biocombustibles pone en riesgo la seguridad alimentaria ya que para producir estos combustibles se utiliza cultivos alimenticios y más de la mitad de los habitantes, del sector rural donde se plantan estos cultivos, dependen de los alimentos que allí se cultivan y debido a que se utilizan estas tierras para la siembra destinada a producción de biocombustibles, esto afectaría el nivel de alimentos que se les ofrece. Por lo anterior, habría que garantizarles un equilibrio entre la producción alimenticia y la producción para el combustible.
• Piensan que se deben cerrar los ciclos naturales, devolviendo a la tierra, en forma de nutrientes, la materia orgánica que se le extrajo.
En lo que se refiere al balance energético un grupo muestra balances positivos y los otros negativos por ejemplo en sus estudios (Shapouri 2002), (Wang 1999), (Lorenz 1995) muestran balances positivos pero por otro lado (Pimentel. Patzek 2005), muestra balances negativos. La diferencia parece estar en la contabilización o no del Ciclo de Vida completo ya que hay que incorporar el consumo de energía para sembrar, cultivar, fumigar los cultivos, reparación de maquinaria , destilación fermentación, etc.. hay que tener en cuenta también lo que decía Frias en 1985: el punto más débil para el desarrollo de la agroenergética lo constituye su dependencia de los combustibles fósiles por lo que en definitiva el proceso resulta equivalente aún pequeño aumento del rendimiento energético del petróleo.
Mirando lo que se refiere a la contaminación o emisiones de CO2 de los Biocombustibles, Patzek en 2006 demostró que por cada Ha dedicada al cultivo de maíz para elaborar etanol se generan 3100 kg de CO2 equivalente lo que equivale a generar 127 millones de toneladas cuando solo se satisface el 10% del consumo de combustible de USA. Además hay también que evaluar la deforestación de bosques y la utilización de grandes cantidades de agua para los cultivos.


En fin, teniendo en cuenta lo que muestran los entendidos esto parece indicar que los métodos de evaluación utilizados hasta ahora arrojan resultados de alguna forma parejos que ponen a vacilar a cualquier persona acerca de la conveniencia o no de la utilización de los biocombustibles a cambio del uso de los combustibles fósiles, sobre todo con el balance de la utilización y generación de la energía y de la dependencia de la fabricación de este combustible de la utilización para ello combustibles fósiles. Otra cosa que hay que evaluar muy bien es el sacrificio de cultivos alimenticios a cambio de este combustible porque el principal afectado es el habitante de las regiones rurales donde se levantan estos cultivos.

domingo, 16 de octubre de 2011

EVALUACION SOCIOECONOMICA Y AMBIENTAL DE PROYECTOS

Barranquilla Octubre 16 de 2011.


LECCIONES APRENDIDAS EN EL SEMINARIO

EVALUACION SOCIOECONOMICA Y AMBIENTAL DE PROYECTOS

Maestrante: Armando Cabrera Clemow
Cohorte 3.
Docente. Dr. José Gabriel Cruz



De gran provecho ha sido el Seminario sobre “Evaluación Socioeconómica y Ambiental de Proyectos” tomado al final del tercer semestre de la Maestría en Desarrollo Sostenible y Medio Ambiente. De mi experiencia profesional como docente, en algunas ocasiones, he sido facilitador del aprendizaje de las asignaturas: Matemáticas Financieras e Ingeniería Económica donde se tocan aspectos de la Evaluación financiera y algunos aspectos económicos durante la Evaluación de Proyectos de inversión pero no se han tenido en cuenta estos aspectos enriquecedores de Evaluación Socioeconómica y Ambiental que hemos manejado en este seminario.

Al final del seminario se ha llegado a la conclusión de que durante la evaluación de un proyecto, que involucren potencialmente la posibilidad de afectar, impactando ambientalmente un ecosistema, siempre hay que tener en cuenta los aspectos sociales. Económicos, ambientales y financieros.

El crecimiento económico por si mismo, provoca degradación del medio ambiente y de los recursos naturales. La construcción, por ejemplo, de una represa o de un a hidroeléctrica o de cualquier otro proyecto de semejante envergadura y en contextos similares necesita de la reubicación de gran cantidad de personas que habitan el lugar y sus alrededores, provocando problemas sociales, ambientales y económicos y les incrementan, a las comunidades, el riesgo de daño en casos de desastres naturales debido a inadecuadas reubicación o expansión de los asentamientos humanos pero con el desarrollo del Seminario “EVALUACION SOCIOECONOMICA Y AMBIENTAL DE PROYECTOS”, ha quedado claro que lo que se desea no es escoger entre el desarrollo y el medio ambiente, sino incorporar también, durante la evaluación, herramientas económicas, sociales y ambientales que nos permitan determinar el impacto que tendrá el proyecto para tomar decisiones más acertadas que las que se obtienen solo con la valoración financiera y económica.



Se ha llegado a la conclusión que para hacer una evaluación más cerca de la realidad inicialmente se debe realizar una evaluación ambiental que incluya factores físicos, naturales, sociales y económicos para identificar problemas potenciales y considerar alternativas de mayor factibilidad económica y menor impacto ambiental y así, hacer los cambios necesarios para no arrepentirnos posteriormente.

También es importante destacar otros alcances que se han tenido con el desarrollo de este seminario como los conceptos de Distribución equitativa de servicios y bienes ambientales. También los de los efectos de compensación (trade offs) entre loa ámbitos social, económico y ambiental y los de la conclusión de que el desarrollo sustentable es de función del crecimiento económico, de la equidad y de la sustentabilidad ambiental.

El estudio de las externalidades no se conocía y no se tenían en cuenta durante las evaluaciones, ahora se está convencido de que es indispensable involucrarlas en todos los estudios de evaluación de los mismos.

En definitiva buena experiencia que se ha tenido con el desarrollo del tema y con el acompañamiento del docente.


CIBERGRAFIA

Barzev Rodoslav, Guía metodológica de valoración económica de bienes, servicios e impactos ambientales.2002.

Documentos guías suministrados por el docente del Seminario Evaluación socioeconómica y ambiental de proyectos de la Maestría en Desarrollo sostenible y Medio ambiente.2011.

miércoles, 24 de agosto de 2011

RECICLADO MECANICO DE PLASTICOS

RECICLADO MECÁNICO DE PLÁSTICOS
Armando Cabrera C



GESTION DE RESIDUOS PLASTICOS


RECICLADO MECANICO DE PLASTICOS
El Reciclado Mecánico de plásticos es otra de las alternativas para la gestión de los residuos plásticos y consiste, en forma general, en el tratamiento de los residuos por medio de calor y presión para darles nuevamente forma y poder, así, ser utilizados nuevamente como el mismo u otro producto de plástico diferente al inicial.
Entre otros los procesos de Reciclado Mecánico de plástico encontramos:
• Extrusionadora.
• Inyección.
• Soplado.
• Compresión.
• Transferencia.
• Calandrado.
Todos estos procesos de reciclaje mecánico nombrados comienzan con las siguientes actividades iniciales:
1. Limpieza: Consiste en acondicionar el material para que quede sin suciedad o con sustancias que puedan dañar las máquinas y al producto final.
2. Clasificación: Consiste en la separación de los distintos tipos de plásticos antes de transformarlos. Por lo general los que provienen de plantas de clasificación ya vienen separados.
3. Trituración: En esta fase se le da el tamaño adecuado a los granos de plástico para facilitar su maquinado.
4. Lavado: Proceso necesario sobre todo para los plásticos que vienen post consumo para eliminar cualquier suciedad que permanecen en ella.
5. Granceado: Aquellos residuos que no vienen en forma de granza se les debe realizar este proceso para homogeneizar el material a maquinar.

*PROCESO DE EXTRUSION: Este proceso consiste en someter a presión el material fundido para hacerlo pasar a través de una matriz para que salga con una forma deseada.
Por medio de este proceso se pueden obtener perfiles con forma de: películas, láminas, tubos, etc. dependiendo de la matriz o dado utilizado pudiendo posteriormente utilizarse eliminando en esta forma el residuo. En la figura siguiente se pueden apreciar las partes de una máquina extrusora de plástico.


*PROCESO DE INYECCION: El proceso de Reciclaje de plásticos por inyección se utiliza para obtener piezas fundidas de diferentes formas geométricas de alta complejidad. El proceso consiste en inyectar, un polímero fundido, por un orificio en un molde cerrado a presión y frio que tiene la forma de la pieza que se desea obtener. Dentro de este molde y con estas condiciones el material se solidifica en polímeros semicristalinos obteniendo una forma deseada. La pieza formada se obtiene al abrir el molde y sacarla de la cavidad. El proceso consta de dos pasos:
• Plastificación: Paso en que se funde el material en un recinto mediante aplicación de presión y donde existe una válvula que no permite que, el material, regrese hacia el sitio de alimentación una vez se ha fundido.
• Cierre: La unidad de cierre es una prensa hidráulica con una gran fuerza de cierre que contrarresta la fuerza que ejerce el polímero fundido al ser inyectado en el molde.
En la figura de abajo se muestra una máquina Inyectora de Plástico.


*PROCESO DE SOPLADO: Con el Reciclaje de plásticos se pueden obtener también piezas huecas como botellas, bidones, etc. La técnica es similar al soplado de vidrio ya que el material fundido se introduce en un molde, se le inyecta aire en su interior quedando el material, con forma similar a un tubo, alrededor de las paredes del molde.
Ver video en el enlace siguiente:
http://www.asianmachineryusa.com/site/index.php?option=com_content&view=article&id=57&Itemid=71http://www.asianmachineryusa.com/site/index.php?option=com_content&view=article&id=57&Itemid=71
Modalidades de Soplado:
• Extrusión-soplado: Por lo general se trabaja con una extrusionadora continua donde el material después de pasar por la extrusionadora llega con forma intermedia al molde de soplado donde se le introduce aire para que tome forma y luego se solidifica por enfriamiento.
• Inyección – soplado: Se trabaja con una preforma del material obtenida por inyección en un molde frio. Posteriormente se calienta la preforma por encima de su punto de transición vítrea y se procede al soplado.

*PROCESO DE COMPRESION: Este proceso actualmente se utiliza para Plásticos Termoestables que no pueden ser fundidos y moldeados en otra forma sino sometidos a altas temperaturas para poder reciclarlos y puedan mantener su nueva forma. El proceso consiste en colocar el material en un molde y, a la vez, en una prensa donde se le somete a presión adoptando la forma deseada.

*PROCESO DE TRANSFERENCIAS: Es similar al proceso de Compresión pero un poco mejorado. Consiste en la introducción de materia prima, a gran presión, dentro del molde utilizando un pistón para ello.

*PROCESO DE CALANDRADO: Mediante este proceso de reciclaje de plásticos se fabrican láminas y películas a un espesor deseado. En este proceso se introduce la materia prima en el interior de una maquina que tiene varios rodillos laminadores. El material pasa entre cada par de rodillos reduciendo cada vez más el espesor del material hasta que se obtiene el espesor deseado.

Figura3: Máquina de calandrado de plásticos.





WEBGRAFIA
1)http://greenfield.fortunecity.com/buzzard/67/plastico.htm
2) http://es.wikipedia.org/wiki/Extrusión_de_
3) http://es.wikipedia.org/wiki/Moldeo_por_inyecci%C3%B3n
4http://www.quiminet.com/articulos/las-partes-de-una-maquina-inyectora-18874.htm
5)http://www.asianmachineryusa.com/site/images/stories/Catalogo.pdf
6)http://es.wikipedia.org/wiki/Temperatura_de_transici%C3%B3n_v%C3%ADtrea
7) http://hosting.udlap.mx/profesores/miguela.mendez/alephzero/archivo/historico/az04/reciclaje.htmlhttp://hosting.udlap.mx/profesores/miguela.mendez/alephzero/archivo/historico/az04/reciclaje.html

lunes, 15 de agosto de 2011

EL DESVIO DE LOS RESIDUOS DE LOS VERTEDEROS

COMENTARIOS ACERCA DE LOS RESULTADOS OBTENIDOS POR LA UNION EUROPEA AL APLICAR LA POLITICA DE DESVIAR LOS RESIDUOS DE LOS VERTEDEROS.

ARMANDO CABRERA C

En 1999 la Unión Europea (EU) implementó la política de desviar los residuos sólidos de los vertederos con el fin de priorizar el control de la generación de los mismos, reduciéndolo lo más posible y fomentando la reutilización, el reciclado y la valorización de los mismos.
La anterior, fue una política obligada ya que los vertederos incrementaban el impacto ambiental debido a la emisión de metano y otros gases, a la contaminación de aguas superficiales y de aguas subterráneas y contaminación del suelo. Sobre la base anterior la autoridad ambiental estableció sus objetivos para reducir progresivamente los residuos biodegradables a vertir en el periodo 2010 a 2016.
Una década después de la decisión de la EU de desviar, en lo posible, los residuos de los vertederos se resume, a continuación, algunos de los progresos alcanzados y lecciones aprendidas de la aplicación de esta política tomando como muestra cinco países Estonia, Finlandia, región flamenca de Bélgica, Alemania, Hungría e Italia haciendo un análisis comparativo y econométrico de los estados miembros de la UE-25 y se trata de responder a las siguientes preguntas:
a) En qué medida han cambiado las prácticas de gestión de residuos en la última década?
b) Que parte del cambio obtenido se debió a la autoridad ambiental sobre vertidos?
c) Qué medidas y acuerdos institucionales han introducido los países?
d) Qué medidas y disposiciones han sido más eficaces en los diferentes contextos nacionales y regionales?

ALGUNOS RESULTADOS OBTENIDOS.
La gestión ha sido una tarea compleja ya que el proceso en los diferentes países comenzó en diferentes momentos y se está desarrollando a diferentes velocidades y han influido aspectos socio-económicos como la densidad de las urbanizaciones y de la población pero los resultados han sido positivos porque se ha logrado avanzar en el cierre de vertederos y aumentar la utilización de alternativas de gestión de residuos.
El éxito parcial de esta política se basó en dos factores centrales:
• Primero la combinación de largo plazo y objetivos intermedios ha proporcionado un buen marco para que los países generen menos residuos biodegradables. Esta combinación está ayudando a los gobiernos mientras las medidas progresan y solo se mantiene la atención en cuestiones básicas.
• En segundo lugar, la flexibilidad de la política ha sido importante, ya que se ha brindado a los Estados los espacios necesarios para probar las políticas alternativas.

Esta política ha tenido el mayor impacto en los lugares, donde el proceso de cambio de los vertederos no se había iniciado. Como por ejemplo en Estonia, Italia y Hungría y tuvo un impacto menor en Alemania y la región de Flandes, donde la aplicación de estas políticas ya se había iniciado. Estas regiones, donde ya se había iniciado, llevan un aventaja considerable a las demás y necesitan menos esfuerzos para alcanzar la meta propuesta.
Aun no se sabe cuál ha sido la disminución de generación de residuos sin embargo, un análisis econométrico de los estados de la EU-25, muestra baja correlación entre la generación de residuos y los ingresos.

OTRAS HERRAMIENTAS QUE HAN AYUDADO EN EL CAMINO DE LOS OBJETIVOS.
• RECOGIDA SELECTIVA. Estonia y Hungría han estado utilizando la recogida selectiva de papel, cartón, madera de embalaje lo que ha ayudado en el desvió de los residuos biodegradables a los rellenos sanitarios.
• INCINERACION DE RESIDUOS BIODEGRADABLES?. Con esta herramienta se recupera u obtiene energía, es una fuente de energía renovable.
• INCENTIVOS ADICIONALES PARA EL DESVIO DE RESIDUOS BIODEGRADABLES. En caso de que sean desviados de los rellenos sanitarios.

ESTRATEGIAS PARA LOGRAR EL OBJETIVO DEL DESVIO DE LOS RESIDUOS DE LOS RELLENOS SANITARIOS.
Para lo anterior se han combinado políticas que se han dirigido tanto a los hogares como a las industrias y otros productores de residuos. Los países han combinado herramientas como el reciclaje, la incineración y el tratamiento Mecánico-biológico y el Compostaje de las cuales se comenta a continuación:
• CAPACIDAD DE LOS RELLENOS SANITARIOS. La disminución de los Rellenos sanitarios hasta su cierre es una excelente herramienta que obliga la adopción de nuevas opciones de tratamiento de residuos. Con el uso de esta herramienta el número de rellenos sanitarios ha disminuido significativamente, en los últimos 15 años.
• INCINERACION DE RESIDUOS. El uso de esta herramienta se ha incrementado significativamente directamente proporcional a la medida que los gobiernos han endurecido la norma de control de emisiones al aire. Por ejemplo en Alemania y la región del Flandes de Bélgica la capacidad de incineración es alrededor del 35% de los residuos municipales generados pero, en otras regiones, el resultado no ha sido el mismo ya que el valor fluctúa alrededor del 15% de los residuos municipales generados. Sin embargo Estonia y Finlandia han previsto ampliar su tasa de incineración con el objeto de cumplir con las exigencias.

• TRATAMIENTO MECANICO – BIOLOGICO. En Estonia, la Región flamenca de Bélgica, Alemania e Italia se está utilizando el Tratamiento mecánico – biológico como alternativa a la incineración para el tratamiento mixto de residuos domésticos. Este método de pre – tratamiento que consiste en separar mecánicamente, en el hogar, en un producto combustible de alta capacidad calórica y un residuo adicional que inicialmente es compostado y, a continuación, enviado a vertederos o incineradoras calificadas. Esta herramienta se hasta triplicado en algunos países por ejemplo, en Italia, tiene una capacidad de hasta 240 kilos per-cápita.

• COMPOSTAJE. Debido a la política del desvió de residuos a los rellenos sanitarios ha multiplicado la capacidad de producción de compost en Finlandia, Alemania, Hungría e Italia. Alemania tiene la mayor capacidad per-cápita seguido de Italia, Finlandia, región de Flandes de Bélgica, Hungría y Estonia. Plantas de compostaje operan a un 50% de su capacidad. Debido a que la calidad del compost no siempre es la deseada, se requiere que los residuos sean de buena calidad para poder utilizarlo en el sector agrícola y en jardines privados.

CONSIDERACIONES PUNTUALES PARA LOS PAISES EN LA MUESTRA.
Los comentarios son los siguientes:
ITALIA.
• Están desarrollando programas para el desvío de los residuos de los vertederos. La región norte se inclina más por la incineración mientras que la sur por el tratamiento mecanico-biológico.
ESTONIA.
• Su principal herramienta es la recogida selectiva que cubre los residuos de envases y residuos orgánicos.
• Estonia ha logrado una reducción considerable del uso de los vertederos de un 955 en el 2000 a un 60% en el 2006.

FINLANDIA.
• Centro su estrategia principalmente en el uso del reciclaje incluyendo el compostaje y la digestión anaerobia. Ha tenido problemas con el compostaje debido a su clima.
• Entre el 2000 y el 2005 también utilizo la co- incineración pero fue poco atractivo por el cumplimiento a la vez de las normas de emisiones al aire.
• Entre el 2000 y el 2205 el vertido en rellenos sanitarios se ha mantenido en l el 60%.

REGION FLAMENCA DE BELGICA.
• Flandes también promueve la recogida selectiva y el compostaje y su objetivo es mantener la capacidad de incineración existente.
• Flandes tiene una de las tasas más altas de Europa en lo que se refiere al reciclaje.
• El 71% de los residuos domiciliarios se recogen por separado y solo el 4% se depositan en vertederos.
• El 40% de la población se dedica al compostaje.
ALEMANIA.
• La recogida selectiva y el Reciclaje han tenido éxito logrando altas tasas de reciclaje.
• La cantidad de residuos depositados en vertederos municipales se ha disminuido en un 1%.
• La recogida selectiva se ha tenido éxito ya que también se ha logrado, con esto, tasas de reciclado muy altas.
HUNGRIA.
• Ha establecido sistemas de recogida selectiva principalmente lo de los envases.
• El reciclajes es incentivados con cargas sobre los productos incluyendo los envases y material publicitario.
• La recogida de residuos orgánicos se encuentra una etapa primaria.
CONCLUSIONES
El anterior modelo descrito puede utilizarse para estimar los beneficios que nos puede dejar el reciclar los residuos sólidos urbanos.
La lectura dos incluye unos comentarios derivados de los resultados en los últimos diez años que ha tenido la unión europea con la política del desvío de los residuos sólidos urbanos hacia procesos de gestión de los mismos con el objeto de disminuir en lo posible el uso de los rellenos sanitarios. El impacto comentado se da para cinco países de la unión europea: Italia, Estonia Finlandia, Alemania, Flandes de Belgica, Hungría.



BIBLIOGRAFIA
• Methodology for estimating municipal solid waste recycling benefits.US EPA. 2007.
• Chapter II. Managing Nonhazardous Solid Waste. US EPA.