viernes, 26 de febrero de 2010

El poder del hidrógeno…


El hidrógeno es el átomo más simple y ligero de la Tabla Periódica. Con número atómico 1 y peso 1,00794 g/mol. Pese de ser el elemento más abundante del universo, no se considera un combustible, sino un vector energético, con una "densidad energética" tres veces superior a la gasolina, proporciona una energía más alta que el resto de los combustibles existentes. Es un gas incoloro, inodoro sin embargo no inofensivo, por lo que debe manejarse con precaución. Es 14,4 veces más ligero que el aire y se condensa a -252,77 °C. Es el único elemento que cuando combustiona con oxígeno puro el resultado es agua, por lo que es importante para el medio ambiente, debido a que las emisiones nocivas en la combustión de hidrógeno con aire en motores y turbinas resultan insignificantes.
Actualmente el 95% del hidrógeno producido industrialmente se obtiene a partir de combustibles fósiles (reformado con vapor, oxidación parcial de combustibles fósiles con defecto de oxígeno), Electrólisis del agua, pero no estamos lejos de hacerlo de manera industrial y masiva a partir de los residuos a mediante procesos biotecnológicos a través de fermentación anaeróbica, gasificación  y pirolisis de la biomasa o carbón mineral.
Hoy día existe una gran remetida sobre la obtención de Hidrógeno a partir de biomasa para la generación de energía eléctrica través de células de combustibles, cuya reacción radica en convertir la energía almacenada en los enlace químicos en calor y electricidad.

 

Quelbis R. Quintero Bertel
Director Grupo Bioindustrias.

martes, 16 de febrero de 2010

La Biomasa como resultado energético natural y residual…


Se puede considerar la Biomasa, como el resultado de manera directa e indirecta de la energía solar. De manera directa, porque a través de los procesos fotosintéticos, resulta cadenas de carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno formando diversos compuestos orgánicos energéticos en forma de energía química por los organismos autótrofos. En el caso de los indirectos, resulta de la síntesis de los organismos autótrofos por los heterótrofos, o heterótrofos entre sí. En estos procesos resultan subproductos que resultan ser interesante desde el punto de vista energético, por el contenido de energía y los costos bajos que pudieran alcanzar.
Entonces, la biomasa se puede clasificar de dos maneras: la natural y la residual. La biomasa natural se ha venido utilizando desde el inicio de la humanidad para generar energía en forma de luz, calor y energía química en el metabolismo fisiológico de los organismos heterótrofos. Desde entonces a la actualidad no ha cambiado mucho al aprovechamiento, en principio se tiene los mismos usos, pero con procesos diferentes en la búsqueda de alcanzar mejor eficiencia para su aprovechamiento y transformarla en otros tipos de energía, como la hidrógeno, etanol, biodiesel, metano, butanol, metanol entre otros.
Hoy día, es más común encontrar cantidades importantes de biomasa residual, producto de procesos industriales cuyo materia prima son los orgánicos (de origen autótrofo o heterótrofo), mantenimiento de ecosistemas urbanos y paisajísticos, residuos biológicos orgánicos, que se convierten en un rubro importante como potencial energético.
Los diferentes tipos de biomasa, generan los bien llamados biocombustibles, sean líquidos (bioetanol, biodiesel, biogás (metano), butanol), gaseoso (hidrógeno mediante gasificación de la biomasa autótrofa) y sólidos (leña).
Pero aún sigue otra escala de clasificación de los biocombustibles a partir de la biomasa: primera generación y segunda generación. Hasta el momento, en Colombia ha venido produciendo biocombustibles de primera generación mediante la transformación de la sacarosa en Bioetanol Carburante y el aceite de palma Africana en Biodiesel, el primero por procesos biotecnológicos y el segundo por procesos físicos-químicos.
Pero el potencial de transfomración de los residuos agrícolas en Biocombustibles de segunda generación es alta, y es el caso que mediante la gasificación del bagazo de la caña se produzca hidrógeno y este a su vez en electricidad a través de células de combustible tipo SOFC (Solid Oxido Fuel Cell), generando como residuo vapor de agua, que a su vez se puede condensar y llevarlo a estado líquido. Algo parecido puede resultar con otro tipo de residuos orgánicos o incluso combustibles fósiles como el carbón mineral, expandiendo la canasta energética y potencializando la energía renovable con cero emisiones en el proceso de conversión, además de realizar una Gestión Ambiental eficaz en el sector Biocombustibles, aliviando carga energética "Sucia" o "no verde" en el Ciclo de Vida.

 
Quelbis R. Quintero Bertel
Director
Grupo de Investigación Bioindustrias.

jueves, 11 de febrero de 2010

Energías blancas o negras...?

En estos momentos existe una tendencia de calificar las energía como "blancas" o "negras" de acuerdo al origen. Las mal llamadas energías "negras", son las provenientes de los combustibles fósiles y las "blancas" todas las energías alternativas: hidráulica (corrientes de agua o corrientes marinas), eólica, solar, nuclear, bioenergía, núclear, geotérmica.
A mi parecer no se trata de calificar las energías, sino de considerarlas como un todo en la búsqueda de la sostenibilidad energética, diversificando la canasta y así disminuir la presión sobre la energía fósil, a la que se le atribuye el acelerado cambio climático que vivimos hoy día, debido al desbalance existente entre el carbono almacenado por mucho tiempo en la corteza terrestre y el existente en la atmósfera por procesos de combustión de combustibles fósiles.
Entonces, nuestro País tiene la obligación de buscar alternativas energéticas viables diferentes a las fósiles, desde el punto de vista ambiental, económico y social, con el fin de garantizar la sostenibilidad energética, precepto del Desarrollo Sostenible, para con esto garantizar la seguridad energética.
Así las cosas, el grupo de investigación Bioindustrias, adscrito al programa de Ingeniería Ambiental de la Universidad Autónoma de Colombia, ha venido trabajando en los comsbustibles "blancos", es decir Biocombustibles, diferenciado hoy también de "primera" o "segunda" generación. Quisiera resaltar, que este grupo ha desarrollado investigación en el marco de los Biocombustibles de "primera" generación, através de biomasa de orden primaria, como es la remolacha forrajera, obteniendo alcohol a partir de ésta.
Estos Biocombustibles de primera no son menos importantes que los de "segunda" generación, teniendo en cuenta que los primeros han servido de peldaño para el desarrollo de los segundos, donde se encuentra ubicado la celulosa y el hidrógeno.
En este sentido, el grupo Bioindustria se ha propuesto crear una línea de investigación cuyo objetivo es aprovechar la biomasa (primaria, secundaria o residual) y los óxidos sólidos para la generación de hidrógeno y a través de celdas de combustibles, en el marco de la Gestión Ambiental.
Quelbis R. Quintero Bertel.
Director Grupo de Investigación Bioindsutrias.