UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE ZACATECAS
SEMINARIO DE INGENIERÍA EN ENERGÍA DE LA BIOMASA
CUYA REFERENCIA SE MUESTRA AL FINAL DEL DOCUMENTO, SE REALIZO EL BLOG CON FINES DE DIVULGACIÓN
GHOBADIAN BARAT
UNIVERSITY MODARES TARBIAT, ENGINEERING MECHANICAL, HIGHWAY AHMAD ALE JALAL, IRAN TEHARN
FECHA DEL ARTICULO:
Recibido el 13 de agosto de 2011
Recibido y revisado el 5 de mayo de 2012
Aceptado el 5 de mayo de 2012
Disponible en línea el 21 de junio de 2012
Alumno que leyó el articulo: RAQUEL NAVARRO DE LIRA
20/Febrero/2013
RESUMEN
La diversidad de Irán como su
terreno y el clima permite el cultivo de una variedad de los cultivos energéticos
adecuados para la producción de biocombustibles líquidos.
En
Irán, la existencia de biocombustibles y su alimento es fácilmente y están disponibles
hoy en día para la producción de bioetanol que es la melaza de caña de azúcar y
remolacha azucarera.
Irán
Caña de azucar
Caña de azucar
Remolacha
También
hay unos 17,86 millones de toneladas de residuos de cultivos que casi 5
millones de litros de bioetanol se podrían producir anualmente. Este montaje podría ser suficiente para los
vehículos de motor de encendido por chispa en Irán en 2026.
Existe
un enorme potencial para el cultivo de plantas de energía tales como los
materiales celulósicos y las algas.
Irán
tiene el 7% de su superficie cubierta con los productos forestales que resultan para biocombustibles líquidos tal como bioetanol y biodiesel.
También tiene una larga tradición de la pesca en el Mar Caspio y el Golfo
Pérsico con una costa de 3200 km. y en sus ríos interiores.
El
aceite de pescado producido y otros aceites vegetales como palmera, jatropha,
higuerilla y las algas son materia prima del biodiesel adecuado.
El aceite de pescado producido
y otros aceites vegetales como palmera, jatropha, higuerilla y las algas son
materia prima adecuada del biodiesel.
Fuera de 1,5 millones de toneladas anualmente de
aceite comestible que se consume en Irán, alrededor del 20% de la
misma puede ser considerada como un residuo, que es adecuado para el biodiesel
como materia prima. Esta cantidad, junto con el otro material de alimentación
de potencial posible son fuentes favorables para llevar a cabo paso a paso hasta 2026.
INTRODUCCIÓN
Los combustibles líquidos para el transporte de Irán también se llaman agrocombustibles y es el punto principal para su producción.
El
fuerte interés en los biocombustibles líquidos se debe al hecho de que puede
ser utilizado como un sumplemento o alternativa a la gasolina o el diesel derivado del petróleo.
El uso de biocombustibles líquidos para el transporte, genera el
gran interés y enorme aumento en las inversiones en todo el mundo, ya que pueden ser procesados y utilizados en una variedad de maneras.
Básicamente
la bioenergía en todas sus formas, es la energía producida a partir de biomasa,
incluidos los bosques y plantas agrícolas. Se puede aprovechar en varias maneras y procesados ya sean utilizados en formas sólidas,
líquidas o gaseosas.
En este artículo se toman en cuenta los biocombustibles líquidos que principalmente se producen como Etanol y Biodiesel.
La
materia prima para el etanol son principalmente caña de azúcar y el maíz, y en
menor grado a partir de la remolacha azucarera trigo y yuca.
La materia prima para el
biodiesel son productores de petróleo, como los cultivos de colza, aceite de
palma, algas y jatrofa y también las grasas de origen animal.
Pero hoy en la actualidad, los combustible fósiles proveen las necesidades energéticas más importantes del mundo. Como es conocido por todos, hay 3 tipos principales de combsutibles fósiles que son el petroleo, el gas natural y el carbón. Estos proporcionan alrededor del 66% de la energía eléctrica del mundo, y el 95% de la demanda mundial de energía total, incluida la calefacción, el transporte de electricidad y otros usos.
- El petróleo proporciona el 40% de la energía.
- Los gases naturales proporcionan alrededor del 20%.
- El carbón proporciona el 28%.
Una
preocupación es que el combustible fósil se están agotando a un ritmo
creciente, y se agotara definitivamente. Pero a medida que el mundo se está volviendo más avanzado en tecnología, más energía se
consume para mantenerse al día con las necesidades cambiantes. Al ritmo actual en el que la
energía se consume, llegará su fin de los combustibles
fósiles que es recurso mundial de energía primaria.
Desde
aquel primer pozo de petróleo perforado en la tierra en los Estados Unidos en
1859, la demanda de petróleo crudo ha igualado la oferta, fue el aceite que más se utiliza ya que varios sectores dependen de él.
Su progreso ha traído bendiciones y también problemas. El mundo ahora utiliza
2268.000 toneladas de petroquímicos derivados de pesticidas al año. La quema de
combustibles fósiles está provocando un clima más cálido, como el CO2 almacenado en los tejidos de las plantas que producen emisiones que se liberan a la
atmósfera.
En
1892, Svante Arrhenius, químico sueco, descubrió que la quema de combustibles
fósiles causan el calentamiento global. Este efecto invernadero lo publicó en 1896 aunque su trabajo fue ignorado, criticado y rechazado hace poco. El
calentamiento global podría eventualmente dar lugar a un enfriamiento global
también [7-11].
El problema más desafiante sera sobrevivir con la retirada de estos y la crisis comenzará cuando la demanda de petróleo siempre empiece a exceder la oferta, según Hubbert,
un científico petrolero estadounidense dijo que esto sera posible cuando la ultima gota de petroleo sea bombeada.
2.- LA PRODUCCIÓN MUNDIAL DE
PETRÓLEO Y RESERVAS
La
transición de la petro-tecnología de nuevo a no petro-tecnología, y se acompaña
a la vida laboriosa y materialmente pobres, se iniciará después de los picos de
producción mundial de petróleo.
Actualmente
la geología del petróleo mundial está desigualmente repartido entre
algunos 182 países, de los cuales el superior 42 producen más del 98% del
petróleo del mundo; en los próximos 70 naciones menos del 2, y los restantes
70 países, ninguno [18-20 ].
Investigadores han estudiado curvas para los años 1960-2040. Donde Los
años 1960-1997 son datos históricos, mientras que los años 1998-2040 son
predicciones utilizando los pronósticos utilizando aceite del Programa Mundial
de pico de producción en 2006.
La producción de los 42 principales naciones fue 3051,1 Gl / año en 1997 y se
prevé su punto máximo en 2006 a 3637,85 Gl / año, después de disminuir a
1349,53 Gl / año en el 2040, una caída del 63% en 43 años.
El
punto de cruce cuando la OPEP superó la producción fuera de la OPEP la
producción fue en el año 2007 [21-24].
Al
1 de enero de 2008, las reservas mundiales probadas de petróleo se estima en
156,296.88 bl. Oriente Medio con 87,777.8 Gl (57%) y Europa con 1642,9 Gl (1%)
son las regiones petroleras máximos y mínimos de reserva, respectivamente.
Teniendo en cuenta la tasa de
producción de petróleo y el consumo, se puede decir que las reservas de
petróleo puede acabarse el tiempo para los próximos tres o cuatro décadas. Por
tanto, es inevitable encontrar el sustituto adecuado y sostenible [25].
La
Tabla 1 muestra las reservas mundiales de petróleo de los países al 1 de enero
de 2008.
Los
tres primeros puestos pertenecen a Arabia Saudita, Canadá e Irán.
La
Tabla 1 indica que las reservas mundiales de petróleo están muy concentradas en
el Medio Oriente con el 57% de las reservas totales de petróleo [25].
3.- LAS RESERVAS DE PETRÓLEO Y PRONOSTICO
DE IRÁN
Irán
tiene enormes reservas de petróleo y gas natural. Las reservas de petróleo se
estiman en aproximadamente 16,241.24 bl, alrededor del 11% de las reservas
mundiales probadas, y las reservas de gas natural se estiman en cerca de 32
billones de metros cúbicos, en segundo lugar en el mundo [25].
La
producción de crudo promedió industrial sobre 469,4 millones de litros por día
en 2005 y 2006, en comparación con la potencia máxima de litros por día 774.5
millones alcanzados en 1976.
El
segundo pico de producción comienza en algún lugar alrededor del año 2010.
Desde el año de pico en adelante, la tendencia de la producción empieza a caer,
aunque el más rápido de la bomba, antes que llegue a su pico de producción y,
finalmente, llegar al agotamiento del petróleo.
No
hay duda de que el final de la era del petróleo para Irán se estima que es poco
más que el doble de la estimación promedio para el mundo en su conjunto, pero
es importante tener en cuenta que Irán es también parte de la sociedad del
mundo y, además un importador de los derivados del petróleo a como el diesel y
los combustibles de gasolina.
Irán también está obligado a
buscar fuentes de energía renovables y sostenibles en especial la de
biocombustibles líquidos para el transporte.
4.- PERSPECTIVA DE BIOCOMBUSTIBLE
LÍQUIDO
La
humanidad tiene diez principales retos para los próximos 50 años: la energía, el agua, los alimentos, el medio ambiente, la pobreza, el
terrorismo, la guerra, la enfermedad, la educación, la democracia y la
población.
Con el crecimiento de la población humana durante el próximo siglo,
la energía es una de las prioridades asociadas con las otras necesidades
vitales y esenciales como los alimentos y el agua. La demanda de la energía es necesaria para el desarrollo y crecimiento de la población, especialmente en las regiones en desarrollo y mover sus sectores.
Por
otro lado, el agotamiento de los combustibles fósiles y las consecuencias
ambientales del uso de combustibles fósiles son las dos razones principales
para obligar al mundo hacia los biocombustibles renovables especialmente los
líquidos, debido a su fácil producción transporte y aplicación.
El interés por los
biocombustibles pueden ser en su mayoría atribuidos a las ventajas citadas de
la siguiente manera:
Los biocombustibles reducen la
emisión de gases responsables del calentamiento global.
- Biocombustibles promover el desarrollo rural
- Los biocombustibles contribuirán a la seguridad energética de los países
- Los biocombustibles son renovables
- Biocombustibles reducir la contaminación
- Mezclas de biocombustibles puede ser utilizado sin modificaciones importantes en los motores actualmente en uso. Producción y consumo de biocombustibles han aumentado considerablemente desde 2003. En la mayoría de los países, el combustible diesel utilizado contiene biodiesel, por lo menos en mezclas bajas.
La
capacidad de producción sigue creciendo y los fabricantes de automóviles
comenzaron a comercializar automóviles que pueden funcionar con mezclas de
bioetanol altas.
Los datos disponibles indican que los biocombustibles líquidos se están
utilizando en 21 países de la UE de los 25 en el año 2005, con una cuota de
mercado estimada del 1%.
Dado
el creciente interés en los biocombustibles como fuente alternativa de
combustible, muchos países están promoviendo el uso de biocombustibles a través
de directivas y mandatos.
Algunos
países europeos, como Austria, Alemania y Francia se interesaron por los
biocarburantes en la década de 1990 pero la promoción grave para la producción
de biocombustibles apareció por la aprobación de las Directivas 2003/30/CE y
2003/96/CE, donde incluye el 5,75%
de la cuota de mercado de los biocombustibles para el año 2010.
Las
tablas 2 y 3 muestran los biocombustibles mezclan objetivos de los países
seleccionados y las metas indicativas establecidas para biocombustibles a
partir de 2005 hasta 2010 por la UE 25.
También es importante señalar que
la Directiva se refiere sólo a la cuota de mercado y no a la producción. Por lo
tanto, cada país podría importar biocombustibles para cumplir con la directiva
[28].
La
Independencia Energética y Seguridad (EISA) se convirtió en la victoria de
diciembre de 2007 en EE.UU., que incluye una serie de disposiciones para
alentar o exigir el uso de los biocombustibles, los cuales se han incorporado
en las proyecciones de referencia.
El estándar global de combustibles renovables (RFS) requiere que 9 millones de
galones de biocombustibles se utilizarán en el año calendario 2008, con un
crecimiento de 24 mil millones de galones en 2017 y más en los últimos años
[29].
Brasil fue pionero en la
producción de biocombustibles líquidos antes de la Segunda Guerra Mundial, usando el bioetanol.
El segundo mayor productor de bioetanol, después
de Brasil (2006) fueron los Estados Unidos, a partir de su producción de
bioetanol a partir de maíz en la década de 1980.
En 2007, la
producción mundial anual de bioetanol fue de aproximadamente 1525,6 mil
millones de litros.
El
biodiesel ha experimentado recientemente un aumento importante en todo el
mundo.
Una rápida expansión de la
capacidad productiva se observa no sólo en los países desarrollados como
Alemania, Italia, Francia y Estados Unidos, sino también en los países en
desarrollo, como Brasil, Argentina, Indonesia y Malayisa.
5.- POTENCIAL DE LOS
BIOCOMBUSTIBLES LÍQUIDOS DE IRÁN Y LAS PERSPECTIVAS
La
República Islámica de Irán se encuentra en el Oriente Medio, entre Turquía e
Iraq por el oeste y en Afganistán y Pakistán en el este; limita con el Golfo
Pérsico y el Golfo de Omán en el sur y Armenia, Azerbaiyán, el Mar Caspio y
Turkmenistán en el norte, con una superficie de alrededor de 1648.000 kilómetros
cuadrados.
Los
principales ríos de Irán son Karun, que es de 830 km de largo, el Safid Rud
(1.000 kilometros), Karkheh (700 kilometros), y Zayandeh Rud (400 km).
El Clima de Irán es principalmente árido y semiárido, con una húmeda selva
tropical zona a largo de la costa del Mar Caspio. La temperatura promedio es de
10-25 1C en invierno y 19-38 1C en el verano.
La tabla 4 muestra los detalles de la superficie total del país, incluyendo las tierras forestales y los cuerpos de agua, un gran potencial para el cultivo de interior energético y las plantas acuáticas y materias primas para biocombustibles.
Teniendo
en cuenta los recursos existentes, tales como la tierra y las áreas de masas de
agua en Irán, los intereses sobre la expansión de la producción de
biocombustibles y la aplicación podría ser acelerado por las fechas del hombre
y de incentivos financieros por parte del gobierno iraní similares a los de
otros países.
Los Intereses
de investigación en biocombustibles líquidos ha crecido fuertemente debido a la
fuerte subida de precios de los combustibles fósiles, petróleo e importación de
derivados del petróleo como el diesel y los combustibles de gasolina durante
los últimos años [30-46], así como la promulgación de estrictas leyes
ambientales y regulaciones relacionadas con el transporte agotar las
contaminaciones.
Los
biocombustibles podrían reducir la compra de productos de combustibles fosiles (9 mil millones de dolares en el 2008) a la nacion Iraní.
La Producción
y consumo de biocombustibles líquidos también contribuiría de manera
significativa a mitigar el calentamiento global, la creación de empleos y el
sector de la agricultura alentador. Esto es necesario para ser planificada de
recursos para el uso final (Fig. 1).
Esto
significa que Irán tiene que planear las granjas de bioenergía para
biorefinerías y finalmente llevar a los biocombustibles para las estaciones de
servicio.
La diversidad
de Irán su terreno y el clima permite el cultivo de la energía de una variedad
de cultivos adecuados para la producción de biocombustibles líquidos, como el trigo, la cebada, el arroz, las nueces de pistacho, algodón, remolacha azucarera y caña de azúcar, principales materias primas.
Alrededor de un tercio de la
renta agraria procede de material de alimentación, principalmente pollos,
ovejas, ganado de carne y vacas lecheras, una fuente notable de grasas animales
como materia prima de biodiesel.
La
tabla 5 muestra el potencial de producción de bioetanol a partir de residuos
agrícolas.
En Irán, la materia prima es fácilmente disponible hoy en día para biocombustibles ya que es el líder en
la producción de bioetanol de caña de azúcar y la melaza de remolacha azucarera
que se estima en unos 500 millones de litros.
La melaza se exporta parcialmente y parcialmente procesados
para producir alcohol que se utiliza para fines médicos e industriales, junto con gasolina y para producir bioetanol.
Los residuos de cultivos y bagazo de caña se puede incluir en la materia prima para
la producción de bioetanol de grado combustible.
Hay aproximadamente 17,86
millones de toneladas de cultivos perdidos en Irán que potencialmente pueden
producir 4910 millones litros de bioetanol al año.
El trigo, bagazo de caña, arroz,
cebada y maíz son la fuente de producción de bioetanol más favorable en Irán.
Alrededor
de un tercio de la superficie total de la tierra de Irán puede ser utilizada
para producir cosechas que proporcionaban agua suficiente disponible. Sin embargo,
sólo el 12% de la superficie total del país está actualmente bajo cultivo y su producción aumenta.
Como
se mencionó en Irán, los biocombustibles tienen un gran potencial para mejorar
los servicios de energía basados en residuos agrícolas. Diversos residuos
agrícolas como la paja de trigo, paja de arroz y cáscara, caña de maíz y
mazorca, apenas paja y bagazo de caña de azúcar son producidos y eliminados.
Los
residuos agrícolas disponibles en Irán ha sido estimada en un 17-20% de la
producción total de los cultivos [47]. y su conversión en bionergía se han comenzado en Irán a pequeña escala.
Los
datos de residuos de biomasa y de los cultivos para la producción de bioetanol
se obtiene a partir de estadísticas de la FAO (FAOSTAT) y Ministerio de
Agricultura de Irán [48].
Como ya se ha explicado, la
Tabla 5 muestra el potencial de producción de bioetanol a partir de residuos de
10 cultivos agrícolas, los cuales son principalmente:
- Caña de azúcar
- Arroz
- Papa
- Fecha
- Remolacha
- Manzana
- Uva
Estos residuos
agrícolas podrían convertirse en biocombustibles líquidos.
Aproximadamente el 50% de trigo se pierde en forma de residuos.
La cantidad de
producción de trigo es de unos 15 millones de toneladas.
La utilización de los
residuos desde el trigo puede producir 3 millones de litros de bioetanol por
año.
En
comparación con el combustible convencional, el bioetanol puede ser una
alternativa de combustible óptimo para los vehículos de motor de encendido por
chispa [49].
Al menos 4,3 millones de toneladas de bagazo
de caña de azúcar se produce en Irán cada año.
La
provincia de Juzestán es la única provincia en la producción de caña de azúcar
de Irán.
Aproximadamente el 30% de la
producción total de arroz también se pierde como residuos. Unos 1,05 millones
de toneladas de residuos de arroz de manera eficiente puede producir 378
millones de litros de bioetanol [47].
Irán
cuenta con un 7% de su superficie cubierta por bosques. Los principales bosques
comercialmente útiles se encuentran en las montañas de Alborz, en el norte,
sobre todo en la vertiente sur sobre la costa del Mar Caspio.
Irán es un
país importador neto de productos de madera.
Estos productos forestales son
una buena fuente de bioetanol y biodiesel. Irán es también adecuado para otras
plantaciones de bioetanol como materia prima, tales como algas y bosque (Fig.
2).
Irán
tiene una larga tradición de pesca en el Mar Caspio, en el Golfo Pérsico, y en
los ríos de la tierra.
La compañía Sheelat establece las cuotas de pesca y compra pescado para su procesamiento.
La mayor
parte de la pesca esta bajo adoptada por los pequeños y pescadores privados,
aunque el producto de mayor importancia económica de la industria pesquera es
Caviar de esturión del Mar Caspio.
Irán tiene un programa de viveros de peces agresivos
dirigido a revertir la disminución de las poblaciones de peces del Mar Caspio.
Otros productos de la industria
pesquera del atún, la sardina, la kilka como, la trucha y camarón.
En 2004 las capturas ascendieron a unas 330.000 t
de pescado.
El aceite de pescado puede ser un material de alimentación adecuado para la producción
de biodiesel en Irán; su potencial real está bajo investigación.
Irán es también adecuado para
otras plantaciones de biodiesel prima de alimentación, tales como palmera,
Jatropha, higuerilla y algas (Fig. 3).
Unos
4910 millones de litros de bioetanol se puede producir a partir de los residuos
de los cultivos.
El futuro de la producción de
bioetanol en Irán puede ser una alternativa óptima de combustible para los
motores de encendido por chispa que utilizan gasóleo en proporciones de mezcla
diferentes, un pronóstico hasta 2026 (Fig. 4 y Tabla 6).
En
cuanto a la producción de biodiésel se refiere, hay una cantidad notable de los
residuos de aceite de cocina comestible en Irán (aproximadamente 20% de los 1,5
millones de toneladas de consumo) que se puede convertir fácilmente a
biodiesel.
Este
montaje una junto con los potenciales existentes es más que suficiente para
prever relaciones de mezcla de hasta B10 por el año 2026 (Fig. 5 y Tabla 6),
aunque hay una necesidad de más investigación y desarrollo en cultivos de
energía renovable.
Hay
dos proyectos nacionales en curso en los estudios de factibilidad de biocombustibles
líquidos (bioetanol y biodiesel) a este respecto, los resultados finales de las
cuales estarán disponibles en el futuro cercano.
Estos proyectos se están
llevando a cabo por Tarbiat Modares University (TMU) con la cooperación de la Organización iraní de Conservación de combustible (IFCO).
Los primeros resultados de estos
proyectos ya están disponibles, que son muy abrazar y mostrar un potencial
alentador para los biocombustibles líquidos (bioetanol y biodiesel) y las
perspectivas de producción en Irán.
CONCLUSIONES
Los combustibles fósiles llegarán agotarse en un punto definitivo, a pesar que son la principal fuente de energía a nivel mundial son muy contaminantes al medio ambiente y llegan a ser costosos, por eso surge la necesidad de buscar otras fuentes alternas de energía que poco a poco van teniendo auge. En este caso Irán tiene grandes recursos aprovechables tanto como combustibles fósiles como en biomasa, especificando la bionergía en biodiesel y bioetanol, ya que cuentan con buena materia prima para su obtención. Podemos ver que su territorio, su clima, su biodiversidad, su geografia, son favorables a la bioenergía, En sí todos los factores que ayudan a que los biocombustibles fósiles tengan más ventajas sobre los combustibles fósiles, aunque tengan enormes reservas de estos Irán también es obligado a buscar fuentes de energía renovables, ya que este país se encuentra dentro del mundo y de una forma u otra contribuye al planeta, donde es notable en el sector económico y ambiental.
REFERENCIAS
CUESTIONARIO
1.- ¿Cuál es la materia prima del bioetanol y del biodiesel?
2.- ¿Por qué Irán esta obligado a buscar fuentes de energía renovables?
3.- Menciona la situación de Irán tanto en combustibles fósiles como en la bioenergía.
REFERENCIAS
Renewable and Sustainable Energy Reviews (2012)
Ghobadian Barat, University Modares Tarbiat, Engineering Mechanical, Highway ahmad ale Jalal, Iran Teharn
p.p 4379–4384
Página principal diario: www.elsevier.com / locate / RSE
