Residuos forestales
Residuos forestales gy agustins Ac•Ka5pR 04, 2010 25 pagcs índice Portada Introducción Fundamento Pag. 1 Pag. 2 Pag. 3 Pag. 4 Objetivos del proyecto Desarrollo Los desechos o resi pag. 7 PACE 1 or2s to View nut*ge Los Biocombustib Transformación d pag. 12 biocombustibles Ventajas y desventajas de los biocombustibles Pag. 13 Análisis de costos de los biocombustibles Pag. 16 Recopilación de información de los combustibles fósiles pag. 19 Precio monetarios de los combustibles fósiles Pag. 20 Rendimientos biocombustibles y combustibles fósiles Pag. 1 Análisis de prefactibllidad de los biocombustibles Pag. 2 componentes, la actividad silvícola y las industrias o talleres de procesamiento primario y secundario Los residuos forestales obtenidos en la producción de la madera pueden ser clasificados en dos tipos: los subproductos de las actividades de silvicultura y de residuos del procesamiento de la madera, estos últimos por estar concentrados en un lugar determinado, su utilización resulta más factible y menos costosa para generar subproductos.
La elaboración de la madera incluye: aserrado, descortezado y despulpe, en estos procesos se producen grandes cantidades de esechos o subproductos, como aserrín y pedazos de madera de pequeñas dimensiones como astillas, virutas, cortezas, etc. Todos estos residuos y entre otros más son conocidos como
Dichos factores influyen directamente en nuestros avances como país. [PiC] Fuentes energéticas en Chile Observando el esquema de las fuentes de energía utilizada n chile, muestra claramente que chile depende en más de un del petróleo crudo y el gas natural. Esta necesldad de Chile ha sido más notoria para todos los chilenos, debido a la crisis energética mundial de los combustibles que se está viviendo hoy en día, que se ha visto ejemplificado en las constantes alzas en los combustibles. 2 OF as que permitan contar con nuevos combustibles.
En ese contexto, actualmente se desarrollan en nuestro país proyectos para producir energía a partir de otras fuentes como la bioenergía y el bioetanol. • La bioenergía se trata de la conversión de la biomasa, es ecir material vegetal, residual de los procesos de conversión mecánica, tales como aserraderos y proceso de cosecha forestal en formas útiles de energ(a. El ejemplo más común de esto es quemar desecho de madera para conseguir calor. • El bioetanol se obtiene a partir de materias de la biomasa forestal, El etanol, como biocombustible, puede ser utilizado puro o como aditivo oxigenado de gasolinas.
En el mundo existen muchas plantas de producción de etanol a través de recursos renovables, principalmente agrícolas. Chile, sin embargo, presenta la particularidad de su abundante ecurso forestal con plantaciones forestales, con especies de rápido crecimiento. Además, para la producción de este combustible, no es necesaria madera de alta calidad, sino que incluso pueden ser utilizados subproductos del proceso de manejo de cosecha y aserrío. Los residuos de procesos forestales son una importante fuente de biomasa principal materia prima de la bioenergía y el bioetanol, que actualmente es poco explotada en Chile.
Se considera que, de cada árbol extraído para la producción maderera, sólo se aprovecha comercialmente un porcentaje cercano al 20%. Se estima que un 40% es dejado en el campo, en las ramas y raíces, a pesar de que el potencial energético es mucho mayor en estos puntos, y otro 40% en el proceso de aserrado, en forma de astillas, corteza y aserrín La mayoría de los dese ado son aprovechados as para generación corteza y aserrín La mayoría de los desechos de aserrado son aprovechados para generación de calor, en sistemas de combustión directa; en algunas industrias se utilizan para la generación de vapor.
Los desechos de campo, en algunos casos, son usados como fuente de energía por comunidades aledañas, pero la mayor parte no es provechada por el alto costo del transporte. Es por este motivo que el trabajo estará basado en los usos que se les pueden dar a los desechos forestales, acotándolos a solo los usos energéticos. Ya que los desechos forestales pueden ser utilizados en vanos ámbitos tales como los de los medicamentos, alimentos, fertilizantes, elementos de aseos, alcohol, forraje, etc. e esta manera abordar a fondo el concepto de bioenergía y bioetanol que se podrían utilizar en ciertos sectores de la ciudad de Santiago. Debido a que nuestra capital es una de las ciudades más contaminadas del mundo causada por el onsumo particular e industrial de los combustibles fósiles tales como el petróleo y el carbón a diferencia de los biocombustible que tienes grandes ventajas como: • Es un combustible ecológico desarrollado a partir de la madera, con menor índice de emisiones contaminantes. or ello se le denomina bioetanol y puede sustituir parcial o totalmente a la bencina. De hecho, en su aplicación más común se le utiliza entre un 10% y 15% en las bencinas. En su fabricación, el etanol, alcohol que aumenta el octanaje de las gasolinas y mejora la calidad de sus emisiones, es obtenido a partir de materias de la iomasa forestal, mediante procesos de hidrólisis de la celulosa y fermentación de la glucosa. • La biomasa se muestra como un combustible con una competitividad satisfactori glucosa. ompetitividad satisfactoria frente al gasóleo y al gas natural, en usos térmicos de aquellas industrias que, como las forestales y algunas agroalimentarias, producen la biomasa como residuo de sus procesos. Estas industrias están, asimismo, encontrando en la generación de electricidad una buena alternativa para rentabilizar sus residuos. • Respecto al balance neutro de C02 proveniente de la ombustión de biomasa, los proyectos de generación de energía desde biomasa aplican como proyectos de Mecanismo de Desarrollo Limpio (MDL) del Protocolo de Kioto.
En síntesis el informe tendrá como finalidad poder mostrar una manera posible y factible de que las forestales puedan subir el porcentaje de uso de sus desechos forestales para la posterior elaboracion de biocombustibles, mostrando los costos y beneficios que contraería este aprovechamiento y elaboración de biocombustibles. Ya que como se dijo anteriormente en chile, se pierde un gran porcentaje de los residuos forestales ebido a simplemente a la dejación y a la poca investigación. Y el porcentaje de desecho forestal que se usa es para fines anexos y no destinado a producir biocombustibles.
Objetivo general • Generar un plan de factibilidad de uso de los desechos forestales para su posterior transformación en biocombustibles, pudiendo generar un análisis costo-beneficio de dichos combustibles para posteriormente comparar estos costos- beneficios con los genera s OF as en día se usan en la región bustibles fósiles que hoy específi cas. • Mostrar las comparaciones y diferencias que tienen los ombustibles fósiles versus los biocombustibles en términos ambientales. • Mostrar las ventajas y desventajas de los biocombustibles. ?? Mostrar los rendimientos en términos energético de los biocombustibles. • Describir los beneficios que traería el uso de los biocombustible provenientes de los desechos forestales en la ciudad de Santiago, en términos de contaminación proveniente de los vehículos. • Mostrar los procesos químicos e industriales que existen para la transformación de los desechos forestales a biocombustibles analizando los costos monetarios que conllevas realizar todos los rocesos. • Mostrar los distintos tipos de biocombustibles que se pueden generar con los desechos forestales.
Desarrollo teórico 1) Los desechos o residuos forestales. fuente de biomasa que actualmente es poco explotada en el área centroamencana. Se considera que, de cada árbol extraído para la producción maderera, sólo se aprovecha comercialmente un porcentaje cercano al 20%. Se estima que un es dejado en el campo, en las ramas y raíces, a pesar de que el potencial energético es mucho may uestra en la figura 3, y otro 40% en el proceso de forma de astillas, corteza eneración de calor, en sistemas de combustión directa; en 1) Usos de los desechos forestales.
Los desechos forestales tienen una gran gamma de usos que se les puede dar hoy en día, a continuacion se muestran los usos más importantes. – Uso en hornos, para generar calor. Elaboración de sustancias vitamínicas, y semielaborados químicos Obtención de alimento animal a partir de la tecnolog[a química moderna y la biotecnología Suplemento alimenticio en la dieta animal Suplementos carbohidratados y/o proteicos a partir de aserrín, astillas y corteza, Mejoradores de la fertilidad de los suelos
Obtención de adhesivos, con fines agrícolas Tiene Efectos positivos de la corteza de pino pulverizada para el incremento de las poblaciones de hongos en el suelo Sustitutos de la zeolita en calidad de intercambiadores iónicos vegetales para la fertilización del suelo Uso como abono ir de residuos boscosos, combustibles que se obtienen de biomasa, es decir, de organismos recientemente vivos como plantas, arboles o sus desechos metabólicos como el estiércol.
Recientemente ha surgido un gran interés por los biocombustibles, principalmente debido a que gobiernos pretenden disminuir su dependencia de os combustibles fósiles y así lograr mayor seguridad energética. Además, se mencionan diversas ventajas de los biocombustibles con respecto a otras energías, como la menor contaminación ambiental, la sustentabilidad de los mismos y las oportunidades para sectores rurales. Los biocombustibles pueden reemplazar parcialmente a los combustibles fósiles.
En comparaclón con otras energías alternativas, como la proporcionada por el hidrógeno, el reemplazo de los combustibles fósiles por biocombustibles en el sector de transporte carretero puede ser realizado con menores costos, debido a que no requieren grandes cambios n la tecnología actualmente utilizada, ni tampoco en el sistema de distribución. Utilizar otro tipo de energía, como la obtenida a través del hidrógeno, que se basa en una tecnolog(a totalmente distinta, requeriría grandes cambios en el stock de capital.
Esto no implica que se deban descartar nuevas fuentes de energía, sino que los biocombustibles serán los que tendrán más crecimiento en el corto plazo. Tanto los combustibles fósiles como los biocombustibles, tienen origen biológico. Toda sustancia susceptible de ser oxidada puede otorgar energ[a. Si esta sustancia procede de plantas, al er quemada devuelve a la atmósfera dióxido de carbono que la planta tomó del aire anteriormente. Las plantas, mediante la fotosíntesis, fijan energía solar y dióxido de carbono en moléculas orgánicas. El petróleo es orgánicas.
El petróleo es energ(a proveniente de fotosíntesis realizada hace millones de años concentrada. Al provenir de plantas de hace millones de años, su cantidad es limitada. En el caso de los biocombustibles, la sustancia a ser quemada proviene de fotosíntesis reciente, por eso se afirma que la utilización de biocombustibles no tiene impacto neto en la cantidad de dióxido e carbono que hay en la atmósfera. Algunos la consideran energía renovable en el sentido que el ciclo de plantación y cosecha se podría repetir indefinidamente, teniendo en cuenta que no se agoten los suelos ni se contaminen los campos de cultivo. . 1) Tipos de Biocombustibles. Para este estudio solo se describirán los dos mas importantes. • Biodiesel: El biodiesel es un biocombustible sintético líquido que se obtiene a partir de lípidos naturales como aceites vegetales o grasas animales, con o sin uso previo, mediante procesos industriales de esterificación y transesterificación, y que e aplica en la preparación de sustitutos totales o parciales del petrodiésel o gasóleo obtenido del petróleo. • El bioetanol se produce por la fermentación de los azúcares contenidos en la materia orgánica de las plantas.
En este proceso se obtiene el alcohol hidratado, con un contenido aproximado del 5% de agua, que tras ser deshidratado se puede utilizar como combustible. El bioetanol mezclado con la gasolina produce un biocombustible de alto poder energético con características muy similares a la gasolina pero con una importante reducción de las emisiones contaminantes en los motores tradicionales de ombustión. El etanol se usa en mezclas con la gasolina en c en los motores tradicionales de combustión.
El etanol se usa en mezclas con la gasolina en concentraciones del 5 0 el 10%, E5 y EIO respectivamente, que no requieren modificaciones en los motores actuales. Que para el tema a estudiar solo importara la elaboración de biodiesel. 3) ransformación de Desechos forestales a biocombustibles. Antes de explicar el proceso químico que conlleva la transformación a biocombustibles es necesario explicar el concepto primordial en el tema, que se refiere a la biomasa. El blodiesel, asi como todos los blocombustibles, utiliza como materia prima la biomasa.
Por esta razón sería necesario saber que es esta y como se obtiene antes de pasar a una descripción más detallada sobre los carburantes que se obtienen a partir de ella. El término biomasa, en el sentido amplio, se refiere a cualquier tipo de materia orgánica que haya tenido su origen inmediato en un proceso biológico, el concepto de biomasa comprende productos tanto de origen vegetal como animal. En la actualidad se ha aceptado este término para denominar al grupo de productos energéticos y materias primas de tipo enovable que se originan a partir de la materia orgánica formada por vía biológica.
Quedan, por tanto, fuera de este concepto los combustibles fósiles o los productos orgánicos derivados de ellos, aunque también tuvieron un origen biológico en épocas remotas. El término biomasa se utiliza también en el campo de la ecolog(a para designar a la materia orgánica total presente en un ecosistema determinado, y en microbiología industrial para referirse a la cantidad de microorganismos presentes en un fermentador o producidos en un cultivo. Bajo la denominación