Finlandia es un país famoso por sus teléfonos bosques, siendo la madera y sus derivados uno de los principales recursos naturales del país junto a sus inmensos lagos. Intentando diversificar las posibilidades de la industria maderera del país, la empresa UPM junto al instituto VTT y Volkswagen en Finlandia han unido fuerzas para probar el funcionamiento de biodiésel obtenido desde madera en coches de serie.

El objetivo de este estudio es ver el comportamiento tanto del motor como las prestaciones del combustible orgánico obtenido de los residuos forestales del país, para de esa manera optimizar el uso de los recursos propios a la vez que se consigue un combustible ecológico y renovable.

El gasóleo producido desde residuos forestales es equivalente al gasóleo convencional como mi compañero Ibáñez nos comentaba en un artículo sobre la construcción de una planta de producción de biocombustible en Finlandia a partir de madera. Esta equivalencia es lo que será probada durante 20.000 kilómetros por las afueras de Helsinki en un Volkswagen Golf 1.6 TDI DSG totalmente de serie.

El coche utilizado será un Golf 1.6 TDI completamente de serie

Generalmente, el uso de biodiésel requiere de una serie de adaptaciones de inyectores y manguitos debido al menor pH de los aceites vegetales con los que se hace el biodiésel convencional (por ejemplo, el de reciclar aceite de freir); pero al obtener el biodiésel mediante procesos pirolíticos se espera que su composición química no sea tan reactiva y facilite de esa manera su uso en motores sin adaptación, que a fin de cuentas es el mayor inconveniente de los biocombustibles.

Vía | Green Car Congress
Imagen de portada | Flickr (CC)
En Motorpasión Futuro | Finlandia construirá una nueva planta de conversión de madera a biocarburante, Biocarburantes VS Electricidad: plantas frente a paneles solares, Nociones básicas sobre biocarburantes (bioetanol y biodiésel)

La escherichia coli es uno de esos microorganismos que periódicamente aparecen en los medios, cuando no a bordo de unos pepinos infectados, como forma de obtener biocombustible; y ese es el caso hoy. La E.coli ha servido para que unos científicos de la Universidad de Exeter, en Reino Unido, encuentren lo que parece una solución al problema habitual de los biocombustibles: la falta de optimización para los motores convencionales y el respeto por el medio ambiente.

Modificando genéticamente la E.coli con genes del árbol de alcanfor, bacterias presentes en la tierra y algas, han conseguido un tipo de organismo que al ser alimentado con glucosa produce una enzima que convierte el azúcar suministrado en ácidos grasos que acaban transformándose en hidrocarburos de estructura química idéntica a la que tienen los fluidos que emanan del surtidor de la gasolinera.

Es decir: que se ha logrado producir biológicamente un producto comparable al que se comercializa como derivado del petróleo. El próximo paso en la investigación consiste en experimentar con la producción a gran escala. Para eso, los científicos cuentan con trabajar sobre los enzimas de las bacterias para poder alimentarlas con paja o estiércol, evitando así el problema de dedicar a los biocombustibles extensiones de cultivos… o cultivos de alimentos.

Fuente | New Scientist
En Motorpasión Futuro | Un estudio sugiere que el biodiésel de microalgas desplazará al resto

La situación de las gasolinas en Estados Unidos no está nada clara para los consumidores. Y no lo olvidemos, los movimientos que allí vemos suelen verse también reflejados en Europa, habida cuenta del cada vez mayor mercado único y global al que avanzan los fabricantes de automóviles, principalmente motivados por los ahorros de costes de fabricación.

Hace dos años la EPA (Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos) aprobó el uso de un 15% de etanol, en principio de origen vegetal (bioetanol), en las gasolinas que se venden en EE.UU. en vehículos fabricados a partir del años 2001. Hasta ese momento solo se utilizaba un 15% de etanol (E15) en vehículos fabricados a partir de 2007. Según la EPA las pruebas realizadas no mostraban daños en los sistemas de los coches.

En Europa ya usamos E10

Normalmente este tipo de medidas buscan ahorrar petróleo, a la par que la gasolina “se hace un poco renovable”. Por ejemplo aquí en Europa el contenido máximo de bioetanol que pueden llevar las gasolinas es del 10% (E10). En general se suele considerar que casi cualquier motor moderno (desde el año 2000 aproximadamente) puede funcionar sin problemas con hasta un 10% de (bio)etanol.

Ya en su día los principales fabricantes de automóviles se quejaron de la medida tomada por la EPA, ya que según ellos ese contenido de etanol podría ser ya muy alto para algunos motores un poco antiguos y podría causar algunos daños en los sistemas de combustible.

Ahora un estudio completamente nuevo realizado por el CRC (Coordinating Research Council), una organización sin ánimo de lucro creada por las industrias del petróleo y del automóvil, determina que no todos los vehículos fabricados entre el 2001 y el 2006 están libres de sufrir algún tipo de daño por el uso de ese carburante.

Se hicieron pruebas basadas en los protocolos SAE y USCAR de la industria, con E15 y E15a (una mezcla más agresiva) en 15 modelos diferentes de coches de distintos fabricantes, de modelos diseñados entre 1996 y 2009. Estos representan aproximadamente 29 millones de vehículos vendidos entre 2001 y 2006, que emplean los mismos, o muy similares, motores y sistemas de gasolina.

El estudio concluye que algunas bombas de gasolina pueden fallar, que algunos conductos pueden sufrir variaciones dimensionales mayores que las que experimentan con gasolina sin etanol y que algunos indicadores de nivel de carburante y consumo pueden indicar cifras erróneas.

¿En qué pruebas deben confiar los conductores en EE.UU., las de la EPA o las del CRC? Tal vez ambos estudios sean correctos, y simplemente hayan puesto a prueba diferentes modelos, pues está claro según el CRC que no todos los coches tienen problemas con el E15. Y la preocupación es: si un conductor sufre daños en su coche por el E15 ¿quién se hará cargo del coste?

Vía | Green Car Congress
En Motorpasión Futuro | Nociones básicas sobre biocarburantes (bioetanol y biodiésel)

En la serie de tecnología del transporte os he hablado sobre barcos a pila de combustible, motores de avión con detonación rotativa y una pequeña introducción a los materiales ligeros utilizados en la industria del automóvil; tanto de materiales metálicos como no metálicos.

Hoy el tema a tratar es el uso de biocombustible… en tractores, ya que la empresa finlandesa Valtra ha anunciado la introducción en el mercado de una serie limitada de tractores capaces de funcionar con una mezcla de biogás y gasóleo en una proporción 70%-30%, reduciendo de esa manera el impacto económico del uso del tractor así como su impacto ecológico.

El biogás, como muchos sabréis, se produce mediante la digestión anaeróbica de residuos orgánicos, principalmente excrementos de animales, en un bioreactor, generando gas metano que puede ser utilizado tanto para propulsar vehículos como para conseguir agua caliente o electricidad.

Esquema de una planta de biogás

En los países del norte de Europa el biogás se ha convertido en una fuente de ingresos extra para los agricultores, no sólo porque pueden utilizarlo para reducir su factura energética, sino también porque se puede inyectar en las canalizaciones de gas natural y venderse para su uso industrial o doméstico.

La desventaja que tenían estos agricultores era que no podían utilizar el propio combustible que producen en su herramienta de trabajo, ya que los tractores al utilizar motores diesel su funcionamiento a gas metano es más complejo que en el caso de utilizar un motor de ciclo Otto.

Por ello Valtra mantiene un 30% de inyección de gasóleo para mantener el proceso de autoignición necesario en los vehículos de ciclo diésel, además de añadir un catalizador extra para eliminar las emisiones de hidrocarburos cuando el tractor funciona en modo mixto con biogás.

Técnicamente, el tractor dispone de un motor de 4 cilindros y 4.4 litros que genera una potencia de 110 CV a 220 rpm y un par máximo de 460 Nm a 1500 rpm, obteniendo las mismas prestaciones usando el sistema bifuel o sólo con gasóleo.

Los depósitos de biogás, 4 en total, tienen una capadidad de 168 litros, equivalente a 30 litros de gasóleo, suficiente para que el tractor pueda funcionar entre 3 y 4 horas con la mezcla de biogás y gasóleo, lo que supone un ahorro de costes de alrededor de una tercera parte. Para más autonomía funcionando con biogás, Valtra deja como opción la instalación de depósitos extra para tal fin.

La inyección de gas se realiza en la toma de aire del motor, produciéndose la combustión cuando una pequeña cantidad de gasóleo es introducida en la cámara para generar la combustión. En caso de acabarse el biogás, el tractor puede seguir funcionando perfectamente con gasóleo, sólo que su coste de utilización y su impacto ambiental es superior.

Vía | Lifgas.is
Imágenes | Valtra, Energia12
En Motorpasión Futuro | Toto, desechos orgánicos como combustible

El petróleo se acabará más tarde o más temprano, y mientras no se acabe, con una demanda mundial cada vez mayor será muy poco probable que baje de precio y mucho que siga subiendo. Así que hay que buscar alternativas por todas partes: los biocombustibles son una de esas alternativas, al menos para seguir utilizando automóviles de combustión interna, o bien para usos donde lo 100% eléctrico no es viable (un avión, por ejemplo).

La empresa finlandesa Forest BtL Oy ha obtenido una licencia para construir una planta con la tecnología de gasificación de biomasa Carbo-V de la ingeniería alemana Linde. Este tipo de planta de biocombustible se denomina BtL, por convertirse biomasa en líquido. Será construida en la población de Kemi, una ciudad portuaria en la mitad norte de Finlandia.

Se empleará madera para obtener biocarburantes

La planta de biomasa a líquido tendrá una capacidad de gasificación de 480 megavatios (MW) y una producción anual de alrededor de 130.000 toneladas de biodiésel y bioetanol. Para ello necesitará procesar alrededor de 1,5 millones de toneladas de madera. Este tipo de generación de biocombustibles se denomina de segunda generación, por no utilizar plantas que puedan ser alimentos.

El proyecto será financiado por la Unión Europea con fondos del programa NER300 para innovación y desarrollo de tecnologías renovables de bajas emisiones de dióxido de carbono. El proceso de gasificación consiste brevemente en las siguientes etapas:

• La madera triturada reacciona en un gasificador de baja temperatura (por pirólisis) y se genera biocoque y gas de carbonización.
• Se oxida parcialmente el gas de carbonización en un gasificador de alta temperatura.
• El biocoque es soplado en la corriente de gas caliente del gasificador de alta temperatura.
• Se preacondiciona el gas de síntesis producido, que finalmente se puede emplear para obtener biocombustibles.

En España hay varias plantas de gasificación de biomasa

En España a modo experimental hay varias plantas de gasificación de biomasa, residuos forestales, residuos de limpieza de montes (arbustos), cáscara de almendra u otros frutos secos, etcétera, muy similares aunque no iguales a la patente de Linde, que se emplean para cogeneración: generar electricidad, utilizando un motogenerador, y calor que puede emplearse por ejemplo para calentar agua.

La patente de Linde icluye el hecho de pasar ese gas a estado líquido y obtener biocarburante. Hay que tener presente que se va a consumir bastante energía (incluso más que la que luego devuelve un litro del biocarburante obtenido) y que el rendimiento energético medio de este tipo de procesos es de aproximadamente unos 1,3 kWh por cada kg de biomasa.

Utilizar estos procesos para obtener biodiésel y bioetanol solo son rentables cuando el precio del petróleo es cada vez más alto, o cuando no queda otro remedio. Son también interesantes por no afectar a los precios de los alimentos. Como biocarburantes las microalgas tienen más posibilidades y son más prometedoras.

El principal residuo de este tipo de plantas son las cenizas, que normalmente se pueden emplear como abono de tierras de cultivo o bien como aditivo para la fabricación de cementos.

Aún así no hay que ser negativos. El hombre ha utilizado la madera como fuente de energía durante milenios, esta es una nueva forma más “moderna” de poder seguir utilizándola para diferentes usos y máquinas (sin tener que llevar una caldera en el coche y un remolque con leña).

Vital: la gestión sostenible de los bosques

Se considera una fuente renovable puesto que el punto más importante es la tala responsable de árboles, creando nuevos bosques que se gestionen de manera sostenible, que se plantan, talan y vuelven a plantar, y no simplemente talando y haciendo desaparecer bosques existentes. Claro está que se necesitan muchos árboles para los aproximadamente 1.000 millones de automóviles (coches y más) que hay en el mundo, pero sería una ayuda.

También se considera de bajas emisiones de dióxido de carbono, o casi neutras, pues se supone que el CO₂ emitido en su obtención y posterior uso del carburante obtenido se neutraliza durante los años de vida de los árboles en el bosque.

Sin ser la solución ideal y definitiva, esta es una alternativa más para poder sacar energía de casi cualquier parte. Y como cada vez será más difícil seguir obteniendo energía, de ahí que muchos insistan (e insistamos) en no despilfarrarla y hacer un uso eficiente de la misma.

De todos modos si de verdad debemos preocuparnos por la eficiencia, convendría recordar lo que expusimos en este otro artículo en su día, hablando de biocarburantes y hablando de electricidad.

Sí, sí, pero yo soy más eficiente que mi primo a bioetanol

Vía | Green Car Congress
Foto | Stahlcocher (Wikipedia) (CC), Marcus Vegas (Fotopedia) (CC)
En Motorpasión Futuro | Biocarburantes VS Electricidad: plantas frente a paneles solares

Un estudio de la Universidad Estatal de Utah (EE.UU.) considera muy probable que en un futuro no muy lejano el biodiésel obtenido a partir de microorganismos oleaginosos fotosintéticos como las microalgas, ciertas levaduras o algunas bacterías, desplazará al resto de los gasóleos que se producen en la actualidad.

Se refieren tanto el gasóleo de origen petróleo (que tenderá a ser cada vez más caro), como el biodiésel de origen cultivos vegetales (girasol, soja, etcétera). Si queréis ampliar información al respecto, no os perdáis el artículo en el que os explicamos qué es y cómo se obtiene el biopetróleo de microalgas y el artículo sobre nociones generales sobre los biocarburantes (bioetanol y biodiésel).

Primero el estudio sostiene que hay varios motivos para apostar por este tipo de biodiésel: un mayor rendimiento por hectárea que con los cultivos “tradicionales”, posibilidad de utilizar tierras no productivas (por su pobre fertilidad), y aprovechar aguas residuales y dióxido de carbono como “alimento” para las microalgas.

Cada tipo de biodiésel se probó en laboratorio

Pero además de esto tomaron muestras de biodiésel producido con microalgas, con levaduras y con bacterias, y comprobaron sus propiedades como carburante para automóviles, para compararlo con el biodiésel usual que se comercializa hoy en día, producido a partir de cultivos vegetales como la soja.

Cada biodiésel fue probado en laboratorio en un motor diésel de dos cilindros e inyección indirecta. Se midieron la potencia y el par motor reales que este motor era capaz de desarrollar con cada uno de los combustibles. También se midieron las emisiones generadas por cada uno a 3.500 rpm. Todos estos datos se compararon también con los de un gasóleo convencional (derivado del petróleo).

Las propiedades físicas (densidad, viscosidad, etc.) de los tres biodiésel son muy parecidas a las del biodiésel de soja, y están dentro de los rangos de las especificaciones de la normativa ASTM respectiva (ASTM D6751).

Con respecto a la potencia, los tres biodiésel de microorganismos muestran una ligera pérdida de potencia con respecto al diésel de origen petróleo. Se quedan entre un 92% y un 95% de la potencia que este desarrolla. El biodiésel de bacterias es el que menos potencia entrega y el de microalgas el que más.

La diferencia con el biodiésel de soja es menor, pues este también tiene una ligera pérdida de potencia con respecto al petro-diésel (96,5%). En cuanto al par motor desarrollado por el motor con cada uno, las diferencias son muy similares a las observadas con la potencia, pero algo menores.

El consumo medido es algo mayor en los biodiésel, y era de esperar pues su contenido energético por litro es algo menor que en el diésel de petróleo.

Acerca de las emisiones en los gases de escape, resultó que las emisiones de hidrocarburos volátiles y monóxido de carbono son menores que con el petro-diésel, pero los óxidos de nitrógeno fueron algo más altos (también con el biodiésel de soja), salvo en el caso del biodiésel de microalgas, donde las emisiones de NOx son menores.

Las conclusiones del estudio muestran al biodiésel obtenido a partir de microalgas como el más indicado para sustituir en el futuro al diésel derivado del petróleo y desplazar al resto de alternativas biodiésel.

No olvidemos además que una gran ventaja de generar biodiésel a partir de microalgas es que estas no son un alimento para humanos como sí lo son la soja u otros cultivos, y por tanto no disminuyen la cantidad de alimentos disponibles, ni provocan que suba el precio de estos, lo cual es un grave problema en países en vías de desarrollo. Por mucho que queramos más carburantes, los países “ricos” no podemos hacerlo a costa de hacer más difícil la vida a las gentes de los países “pobres”. Las microalgas son un futuro esperanzador.

Vía | Green Car Congress
En Motorpasión Futuro | Biopetróleo de algas, ¿qué es y cómo se produce?, Nociones básicas sobre biocarburantes (bioetanol y biodiésel)

El biopetróleo de algas es un tema que hemos tocado de refilón en un par de artículos en Motorpasión Futuro. Os comenzamos hablando de ello cuando os presentamos el proyecto de Audi para obtener biocombustibles a partir de algas o más recientemente cuando unos investigadores estadounidenses consiguieron producir en un minuto la reacción para general este biopetróleo.

Pero, ¿qué es en sí el biopetróleo de algas? Vayamos al principio de los tiempos, hace muchos muchos años, cuando de unos depósitos de algas en el fondo del mar y debido a las altas temperaturas y presiones se generó una reacción química que transformó aquellos depósitos de algas en algo que usamos todos los días de nuestra vida: el petróleo.

Si, el petróleo es de origen vegetal, concretamente de algas, y se produjo en un proceso que llevó a la tierra a crear ese oro negro que tantas guerras, problemas y conflictos ha creado durante el último siglo XX y lo que llevamos del XXI. Es cierto, el petróleo es lo que mueve al mundo, nuestra sociedad no puede sobrevivir sin petróleo ni sus derivados, pero éste se nos está acabando en su forma no renovable pero, ¿podemos conseguir petróleo renovable?

Llevamos varios años probando a trabajar con la producción de biocombustibles, principalmente conseguidos a través de plantas como el maíz, la caña de azúcar u otros. Hemos visto los efectos que este uso de alimentos puede tener en cuanto al precio de los mismos, por ello salieron los biocombustibles de segunda generación, que no son otra cosa que una optimización de los residuos tanto urbanos como agrícolas para producir combustible.

Pero a pesar de los esfuerzos hechos hasta el momento, y siendo un proceso industrial viable, todavía no hemos sido capaces de encontrar una fuente de biocombustible que nos sirva como sustituto del petróleo. No nos olvidemos que del petróleo no sólo se obtienen combustibles, sino que también es necesario para la producción de plásticos y fibras sintéticas, sin las cuales nuestra vida cambiaría radicalmente.

Biopetróleo de algas o cómo conseguir hidrocarburos renovables

Entonces, tenemos una dependencia de un producto que se acaba, las soluciones, por muy buscadas no aparecen por ninguna parte. Un momento, el petróleo normal proviene de algas, entonces, ¿por qué no buscar como producir petróleo renovable a través de las mismas? Eso es lo que pasó por la cabeza de muchos científicos a nivel mundial, y con ello las petroleras vieron una posible solución de negocio renovable e infinita a su modelo de negocio.

El biopetróleo es idéntico al petroleo convencional, solo que al estar producido bajo condiciones controladas no contiene ni metales pesados, ni azufre ni otros contaminantes no deseados, tratándose por tanto de un combustible más limpio que el petróleo convencional. Pero claro, no todo es de color de rosa, así que para bajarnos los humos las algas se niegan a producir el suficiente petróleo creciendo a la velocidad que nosotros queremos.

Pero si hay una cualidad del ser humano es la tozudez, es por ello que los científicos no se reniegan a rendirse ante las algas; si las algas no funcionan como nosotros queremos, las modificaremos para que así lo hagan. Mediante ingeniería genética se está consiguiendo que las algas crezcan más rápido y produzcan más hidrocarburos, haciendo que además sean más transparentes para poder tener más algas en menos espacio y que todas puedan desarrollarse rápido.

Y aquí es donde está la gran virtud de las algas, no sólo nos producen un producto idéntico a algo que sabemos usar perfectamente, sino que además la intensidad energética del mismo es muy alta. Si por un kilómetro cuadrado de maíz se producen entre 17.000 a 234.000 litros de bioetanol, en la misma superficie se producirían entre 9.354.000 a 14.031.000 litros usando algas, esto nos arroja que, aun estando en el mejor de los casos para el maíz, la producción de biocombustible con algas es entre 40 a 60 veces mayor que con maíz, dándonos un mejor uso de la tierra.

Producción de algas, un sistema eficiente y limpio

Pero aquí no acaban las ventajas de las algas frente a los biocombustibles tradicionales, las algas sólo necesitan aguas no potable y luz solar para crecer, incluso se pueden utilizar como método de limpieza de las aguas sucias urbanas. Volvemos a lo mismo, producir combustible de los residuos, optimizar el uso de los recursos que disponemos.

Creo que todos sabemos como funciona la fotosíntesis, y ese es el principio de funcionamiento para la producción de algas. Con luz solar y nutrientes las algas crecen se desarrollan y en su punto óptimo se transforman en hidrocarburos. El proceso puede llevar entre 1 y diez días, considerablemente inferior a lo que tarda en desarrollarse una cosecha de cualquier cultivo.

La producción puede realizarse de dos formas, en sistemas abiertos o cerrados. En sistemas cerrados las algas se producen en tanques aislados del exterior, controlando en todo momento los valores de pH, temperatura y nivel de nutrientes que son necesarios para el desarrollo de las algas. El otro tipo, los sistemas abiertos, se dejaron de utilizar debido a los problemas de contaminación proveniente del exterior, así como el control del pH y otros valores, que hicieron desaparecer su uso.

Pero si hay un factor que limita en gran medida el crecimiento de estos sistemas es la necesidad de una fuente de dióxido de carbono puro, sin contaminantes de ningún tipo, para que estas algas crezcan más rápido y se desarrollen. Por ello, las plantas actuales intentan establecerse cerca de donde existan bolsas de CO₂ de origen subterráneo, ya que tiene más pureza.

En un futuro se espera que sean las mismas algas las que sean capaces de producir ese CO₂ mediante plantas de cogeneración, si quemamos las algas secas en una central térmica no sólo producimos electricidad y calor, sino también CO₂ que volverá a retroalimentar el sistema. La energía principal que utilizan estas algas para crecer es la luz solar, no lo olvidemos.

Ahora, estas algas consumen más CO₂ del que se genera durante su combustión, por tanto necesitaríamos de fuentes externas de CO₂ para su alimentación. Si se filtra el aire para obtener CO₂ de alta pureza podemos alimentar las algas, y con ellas producir más petróleo con el que producir nuestros combustibles.

Fuentes | Bio Fuel Systems Wikipedia, Forbes, Foreign Policy, Phys.org
En Motorpasión Futuro | Biocarburantes VS Electricidad: plantas frente a paneles solares

La producción de biocombustible a partir de algas es un tema que hemos tratado anteriormente en Motorpasión Futuro, se trata de un biocombustible que nos permite utilizar los motores actuales sin ningún tipo de modificación previa. De esta manera conseguimos un combustible de origen renovable que sustituye al 100% al petróleo en todos sus usos (desde producción de combustible hasta plásticos).

Y se puede usar de la misma manera porque, básicamente, es lo mismo. Lo que la naturaleza tardó miles de años en producir, ahora somos capaces de producirlo en un laboratorio en un minuto. Si, de algas a petróleo en un minuto, ese es el último avance de un grupo de investigación de la Universidad de Michigan.

Hace dos años ya hablaban de tiempos de proceso de tan sólo entre media hora y una hora, con conversiones del 50% en peso de las algas a biopetróleo. Actualmente, se está consiguiendo algo más de ese 50% de conversión en peso pero en 60 segundos. Para ello sumergen las algas en arena a 593ºC bajo presión.

Eso sí, no esperéis que vuestro depósito se llene con biopetróleo de algas en un tiempo cercano. Hasta el momento, el coste por litro de estos combustibles experimentales se situa en 4,15 euros por litro, bastante más que lo que la madre naturaleza hizo por si misma.

Pero no olvidemos que todavía hablamos de algo experimental, que se lleva investigando pocos años, la genialidad humana puede que nos lleve hacia biocombustibles que puedan sustituir al petróleo, pero fácil no es ni será. Calentar una gran cantidad de algas a casi 600ºC requiere de mucha energía, falta por saber si dicha energía puede ser obtenida después con la producción de biopetróleo y que aún exista un excedente para vender, siendo rentable.

Consumidores no le van a faltar, a pesar de que en barcos ya empiece a haber proyectos para utilizar pilas de combustibles, la aviación necesita quemar combustible, el que sea y de lo que sea, porque un motor a reacción basa su funcionamiento en la termodinámica; y hacer un avión a baterías propulsado por hélices sería como hacerlo de mármol, un sinsentido.

Fuente | Wired
Imágenes | Flickr (I)
En Motorpasión Futuro | Audi participa en un proyecto para desarrollar biocombustible de microalgas, Investigadores británicos producen gasolina del aire

El producir gasolina desde el aire nos parece cosa de la alquimia, aquella forma medieval precursora, al menos en ideales, de la química moderna, donde el plomo se transformaba en oro. A día de hoy el oro ya no tiene ese color dorado de antaño, siendo casi más preciado el oro negro, causante de guerras y desórdenes a nivel mundial.

Por ello, cualquier tecnología que permitiera sustituir dicho petroleo por otras alternativas sería de gran importancia, ya que nos dejaría libres de la esclavitud energética que vivimos. El petróleo no deja de ser una conjunción de hidrocarburos, y como tal se trata de una composición basada en el carbono y el hidrógeno mayoritariamente, con el oxígeno como componente residual.

Esos elementos químicos básicos están a nuestro alrededor en la naturaleza, desde en nosotros mismos hasta en el aire. Pero el inconveniente es que juntos formando hidrocarburos no existen en abundancia (o al menos toda la que quisiéramos) en la naturaleza; llevando a la escasez y la concentración de recursos que todos conocemos.

Un momento, esos elementos químicos se encuentran en el aire. Eso mismo debieron pensar los científicos británicos que han lanzado un proyecto para obtener gasolina del aire. Mediante diversas reacciones químicas han conseguido producir el preciado combustible utilizando como base el dióxido de carbono y el vapor de agua.

El primer paso consiste en conseguir CO₂ puro, para ello recurren a una reacción del aire con hidróxido de sodio para de esa manera obtener carbonato de sodio. Después, ese carbonato pasa por un proceso electrolítico en el cual se evapora el CO₂ puro. La pureza del mismo es vital para poder conseguir un proceso viable.

Después de obtener el CO₂, éste se reduce, eliminando un oxígeno para formar monóxido de carbono, un componente no estable y extremadamente tóxico. Este monóxido de carbono (CO) se mezcla con hidrógeno, que previamente debe ser obtenido mediante electrolisis del agua. La mezcla resultante recibe el nombre de gas de síntesis.

Éste gas de síntesis puede convertirse en cualquier hidrocarburo mediante el proceso de Fischer-Tropsch, que se conoce y se usa desde 1925 para obtener hidrocarburos líquidos. Existe también la posibilidad de que se produzca la reacción para general metanol, y mediante otro proceso, conocido como la reacción metanol-a-gasolina de Mobil.

Producir gasolina del aire no es tan fácil como lo pintan

Hasta aquí todo parece muy sencillo, como dice la lengua popular, sota, caballo y rey; pero no, desgraciadamente para los científicos el mundo no es tan sencillo como parece en teoría, llevándonos a grandes decepciones. Éste proceso se basa en la reducción del estable dióxido de carbono a monóxido de carbono; dicha reacción requiere de mucha energía para que se produzca, no siendo un tema baladí.

Luego está la producción de hidrógeno, de ella ya sabemos bastante de cuando os la conté en la primera parte de las antologías del hidrógeno. Producir hidrógeno de forma renovable es caro, situándose el kilogramo de hidrógeno actualmente en 3,70 dólares a precios de producción.

El futuro nos obliga a buscar nuevas fuentes de energía, pero esta no es una opción

La pureza necesaria de los reactivos, sobretodo del CO₂, hace que éste sea un punto crítico, de mezclarse otros productos químicos sería poco viable dicha producción. Además, la cantidad de electricidad necesaria para conseguir este proceso es tan alta que saldría la gasolina a precio de oro simplemente en coste energético.

Y como no todo es coste energético, las cubas electrolíticas donde se produce la mezcla estarían sometidas a un efecto de corrosión muy grande, con el consiguiente coste de mantenimiento de las cubas. Además, dicho sistema de producción imposibilitaría la producción a gran escala por la necesidad de agua de gran pureza y la producción por lotes debido a los baños electrolíticos.

Concluyendo, técnicamente se puede hacer, pero económicamente y energéticamente no va a ninguna parte, esta gasolina quedaría como una simple declaración de intenciones para aquellos dispuestos a pagar mucho más que por la fósil para decir que son ecológicos; para todos los demás lo mejor que podemos hacer es administrar la energía lo mejor que podamos, y olvidarnos de cuentos de unicornios y pegasos que a veces llegan a nuestros oídos.

Fuente | The Independent
Vía | Experientia docet
En Motorpasión Futuro | M4 ¿el biocombustible definitivo?, Audi participa en un proyecto para desarrollar biocombustible de algas

Cuando pensamos en compañías con gran crecimiento en Silicon Valley lo primero que se nos viene a la mente es algo relacionado con ordenadores, chips o teléfonos móviles, pero nunca creo que pensásemos en una empresa de hidrocarburos. Pero el caso es que Propel Fuels, una empresa dedicada a la distribución y venta al por menor de combustibles, es una de las de más crecimiento del hervidero nerd que es Silicon Valley.

Propel Fuels no es una empresa petrolera como tal, se dedican a la distribución de biocombustibles (bioetanol y diodiésel) y de combustibles tradicionales. Aunque ofrecen la posibilidad de redimir nuestra conciencia ecológica mediante programas de eliminación de CO₂ de la atmósfera, reciclaje, estrategias para compartir vehículo, etc.

En los últimos tres años, los ingresos se han incrementado en un 400%. La empresa cuenta con 28 estaciones de servicio operativas actualmente en los estados de California y Washington, con planes de aumentar a 200 en un futuro cercano. Entre los planes de futuro de la empresa se encuentra además la instalación de puntos de recarga para vehículos eléctricos y el situar puntos de repostaje de gas natural y otros combustibles alternativos.

Vía | Hybrid Cars
En Motorpasión Futuro | La Comisión Europea propone reducir el uso de biocombustible de cosechas a un 5%, UOP esta desarrollando catalizadores pirolíticos para expandir el volumen de hidrocarburos renovables, RAM construirá la primera Pick-Up adaptada a GNC de fábrica en EE.UU.