Víctor M. Loyola-Vargas

1. El potencial de la agricultura para suministrar materia prima para la producción de biocombustibles Víctor M. Loyola-Vargas

2. Si los biocombustibles van a ayudar en la lucha contra el cambioclimático, deberán ser hechos de materialesmásapropiados y de mejor forma Tollefson, Nature, 451: 880 – 883, (2008)

3. Introducción

4. Historia & Futuro

5. Biocombustibles

6. Opciones de combustibles alternos • Biogas. • Metanol. • Etanol. • Aceitesvegetales.

7. Plantas • El desarrollo de los aceites vegetales como combustibles líquidos tiene varias ventajas sobre otras alternativas: • Las tecnologías de extracción y procesamiento son fáciles y simples y sólo se requiereequipoconvencional de bajouso de energía. • Las propiedades del combustible obtenido son muycercanas al petrodiésel. • Los aceitesvegetales son renovables. • Siendolíquidos, estosaceites son fácilmente portables, son estables y no son peligrosos en sumanejo.

8. Plantas • El producto de desechopuede ser utilizadodespués. • El cultivo de estasplantasproductoras de aceite se puedellevar a cabo en un ampliorango de localizacionesgeográficas y condicionesclimáticas. • El biodiésel se puedeusardirectamente en los motores de igniciónporcompresión sin ningunamodificaciónsustancial del motor. • El biodiésel no contieneazufres, y por lo tanto no hay producción de óxidos de azufre.

9. Biodiesel En 1890s Rudolf Dieselutilizóaceiterefinado de peanut (sibien no el tipo de alquil ésteres queahora se definencomo “biodiésel”) en susprimitivosmotores diésel. Éldijo en 1912: “…..the use of vegetable oils for engine fuels may seem insignificant today. But such oils may become in the course of time as important as the petroleum and coal tar products of the present time…...”

10. Historia • En la exposición de París del año 1900, se corrió un motor Diesel, construidopor la compañía French Otto, con sóloaceite de peanut. Chowhury, D.H., S.N. Mukerji, J.S. Aggarwal, and L.C. Verman, Indian Vegetable, Fuel Oils for Diesel Engines, Gas Oil Power 37: 80–85 (1942); Chem. Abstr. 36: 53309 (1942). Pacheco Borges, G., Use of Brazilian Vegetable Oils as Fuel, Anais Assoc. Quím. Brasil 3: 206–209 (1944); Chem. Abstr. 39: 50678 (1945). Walton, J., The Fuel Possibilities of Vegetable Oils, Gas Oil Power 33: 167– 168, (1938); Chem. Abstr. 33: 8336 (1939).

11. Historia • Se han investigado varios vegetales de origen indio que producen aceites (peanut, karanj, punnal, polang, castor, kapok, mahua, algodón, colza, cocotero, y sesame) como combustibles. • Walton sumarizó los resultados de 20 vegetalesqueproducenaceites (castor, grape seed, maíz, camelina, pumpkinseed, haya, colza, lupino, chícharo, amapola, peanut, hemp, linaza, castaña, girasol, palmaaceitera, olivo, soya, algodón, and shea butter).

12. ¿Qué es el Biodiésel? Biodiésel es el productoobtenido de la reacción entre el aceite de los vegetales, como el de soya, con metanol en la presencia de un catalizador. Por lo tanto, esunamezcla de ésteres de metilo de los ácidosgrasosquecomponen el aceite original. Biodiésel es un combustible alternativo derivado de aceites vegetales o grasas animales. La transesterificación de un aceite o grasa con un alcohol, en la mayoría de los casosmetanol, rinde los correspondientesmonoalquil ésteres, los cuales se definencomo biodiésel.

13. Biodiésel • El biodiésel puede ser producido a partir de unagranvariedad de materiasprimas. Estasmateriasprimasincluyen la mayoría de los aceitesvegetales (p. e., soya, algodón, palma de aceite, peanut, colza, giraflor, cártamo, cocotero) y grasasanimales, asícomoaceites de desecho. La materia prima depende en granmedida de la geografía.

14. Biodiésel • El biodiésel tienevariasventajasdistintivascomparado con el petrodiésel: • Proviene de un recurso local renovable. • Es biodegradable. • Reducción de la mayoría de lasemisiones (con la excepción de los NOx). • Mayor punto de inflamación, lo quelleva a un almacenaje y manejomásseguro.

15. Ventajas • Excelentelubricidad, un hechoqueestáganandoimportancia con el surgimiento del petrodiésel de bajocontenido de azufre, el quetienemenoslubricidad. La adición de biodiésel a bajosniveles (1–2%) restaura la lubricidad.

16. Viabilidad económica • Actualmente, la producción de biodiésel no es económicamente viable a menos de que tenga un subsidio. • El petrodiésel cuesta menos que el biodiésel, por lo que su producción sólo se justifica en una emergencia o por una disminución en la producción de petrodiésel. • Algunos autores han establecido que el biodiésel prodría competir con el petrodiésel si se produce en cooperativas.

17. Viabilidadeconómica • Variosestudioshanidentificadoque el precio de la materia prima espor mucho uno de los factoresmássignificativosqueafectan la viabilidadeconómica de la manufactura del biodiésel. • Aproximadamente del 70 – 95% del costo total de la producción de biodiésel proviene del costo de la materia prima. • Para producir un biodiésel competitivo, el precio de la materia prima es un factor quenecesita ser tomado en cuenta.

18. Viabilidadeconómica • Los aceites comestibles son demasiado valiosos para la alimentación humana para mover automóviles. Así, el énfasis deberá darse en el uso de los aceites no comestibles y aceites ya utilizados.

19. Aceites no comestibles Dorado M. P., Raw Materials to Produce Low-Cost Biodiesel, in Biofuels refining and performance, ed. A. Nag, 107 – 147, (2008).

20. Jatropha curcas

21. La planta • Familia: Euphorbiaceae • Género: Jatropha • Especie: curcas

22. Distribución global de J. curcas King A. J. et al., JEB, In press, (2009)

23. Estatus actual de proyectos de Jatropha http://www.jatropha-alliance.org/market_study.htm

24. La planta

25. México Morelos Veracruz www.jatropha.de/jatropha-world-map.htm

26. La semilla King A. J. et al., JEB, In press, (2009)

27. Perfil de ácidosgrasos de aceites NC Dorado M. P., Raw Materials to Produce Low-Cost Biodiesel, in Biofuels refining and performance, ed. A. Nag, 107 – 147, (2008). 1 de Oliveira et al., Biomass Bioenerg. (2008), In press.

28. Distribución de C en aceitesvegetales (PF%) John R. Wilson and Griffin Burgh, Energizing Our Future: Rational Choices for the 21st Century, 219 – 244, (2008).

29. Otras alternativas • Biodiésel. • Palma aceitera. • Cocotero. • Biomasa. • Arroz. • Desechos agrícolas. • Industria citrícola. • Industria maderera. • Agricultura.