15 junio 2007

Nuevos usos del etanol y el metano

Foto de Wikimedia Commons bajo una licencia Creative Commons
El etanol es un tipo de alcohol, su interés no iría más allá si no fuese porque se ha propuesto como combustible alternativo. Se obtendría a partir de algunos vegetales, como maíz, o caña de azúcar. Podéis encontrar más información en la wikipediaref.1.

Uno de los problemas que aun hay con el etanol es saber si su balance energético es positivo. Es decir, cuanto etanol (o gasolina) se gasta en todo el ciclo para producir más etanol. Esto incluye la energía necesaria para fabricar desde el cemento que servirá para construir el edificio donde se procese el material orgánico para obtener etanol, hasta el diésel que consuman los tractores en la cosecha, si se gasta más de lo que se produce el balance es negativo, en caso contrario positivo. Hay varios estudios enfrentados unos diciendo que el balance es positivo y otros que es negativo. Aunque, por lo que parece el primero lleva las de ganar.ref.1

Aun si el balance energético fuese negativo, habría usos para el etanol, por ejemplo, pequeñas pilas de combustible para alimentar equipos portátiles. Aunque parezca contradictorio, no lo es. Cambiar el formato en el que la energía es almacenada a uno más apto para nuestras aplicaciones, aun a costa de perder poder energético es algo que hacemos a diario. Por ejemplo al encender una estufa eléctrica. La explicación es que para generar los 2 kW de potencia eléctrica que está consumiendo nuestra estufa, se han tenido que gastar unos 3,3 kW de gas natural (en una central de cogeneración con rendimiento del 60%) en cambio si la estufa fuese de gas natural, obtendríamos el mismo calor gastando unos 2,2 kW (en vez de 3,3 kW). Este es un ejercicio que la gente no suele hacer. Hay que mirar el recorrido energético hasta la fuente primaria.

Siguiendo con lo que decíamos, el etanol, en baterías para equipos portátiles les daría una autonomía que hace 5 años parecería ciencia ficción, se habla de más de 50 horas de autonomía. He llegado a ver noticias en las que se habla de duraciones de hasta un mes, aunque en este caso utiliza metano, la idea es la misma.

Pero el metano ¿no es un combustible fósil?. Si y no, se puede obtener de yacimientos (que se lo digan a Putin), pero también a partir de el hidrógeno mediante la reacción de Sabatierref.2 (de la que me gustaría hablar algún día), y este lo podemos sacar por hidrólisisref.3 del agua a partir de energía eólica (la del viento), por ejemplo.

8 comentarios:

pepe dijo...

Proximo, perdona mi desconocimiento pero tengo una duda de lo que hablas del etanol, ¿ si como explicas es un combustible parecido a la gasolina o el alcohol, como se puede poner en las baterias, creo entender que hablas de mobiles y ordenadores portatiles, seria curioso que fuera liquido?

Pedro dijo...

Mmm... Es que no nos queda otra. La era de la petroquímica entrará en decadencia en unos pocos años. Nos queda petróleo para unos 50 años como mucho, y esta vez, no habrá equivocación en la estimación como cometieron en su archiconocido libro Morrison y Boyd. La tecnología ha avanzado mucho y se sabe que ya no hay muchos más yacimientos de los conocidos.

Por otro lado, parece que el etanol será la energía del futuro. Pero me preocupa que una energía tan barata se convierta en la causa de deforestaciones masivas en zonas como el Amazonas. A pesar de que el balance económico pueda ser positivo, el coste ecológico será siempre negativo. Es cierto que no tanto como el petróleo, pero igualmente, parece que estamos condenados, de una manera u otra, a acabar con la naturaleza...

Proximo dijo...

pepe: Sintiendo no poder darte una respuesta más rápida:

La manera de utilizar el etanol para producir directamente electricidad es una pila de combustible. En esta pila en particular en el ánodo (que es el positivo) se pone etanol (CH3OH y Agua (H2O, en la parte en contacto con el cátodo (el negativo) se pone oxígeno (O2).

Entonces el etanol y el agua producen dióxido de carbono (CO2), protones (es decir atomos de hidrógeno ionizados positivamente, H+) y electrones. Los protones atraviesan una membrana que sólo los deja pasar a ellos y se juntarían con el oxígeno si consiguiesen sus electrones. Por su parte los electrones viajan por un circuito externo. Y ¿qué són electrones en movimiento? pues electricidad :D. Al llegar a su destino los electrones los protones y el oxigeno se unen y forman agua.

Te dejo un esquema de la reacción
Ánodo: CH3OH + H2O → CO2 + 6H+ + 6e-
Cátodo: (3/2)O2 + 6H+ + 6e- → 3H2O

tofito dijo...

s'amazonia ja està patint greument sa deforestació per reutilitzar ses terres per s'agricultura intensiva des blat de moro i sa soja per emprar-ho com a combustible (National Geographic), pot ser que per alimentar energèticament el món necessitessim tal extensió de terra q ni mos podem imaginar...

pepe dijo...

No se si dire un barbaridad, o no estareis de acuerdo conmigo y me direis de todo, pero a vista de lo que se necesita para conseguir combustible, ya sea biocombustible con los problemas que puede acarrear en deforestacio y que los agricultores prefieran sembrar para las grandes empresas, y las otras energias como el carbon y el petroleo que tienen sus dias contados, y las energias verdes o limpias, como la eolica, las placas o las presas hidraulicas, al final vamos a llegar a la conclusion de que la opicion de las nucleares no va a ser tan mala, porque el problema principal es los residuos, y la seguridad, que bien gestionados, pueden ser viables.

pedro dijo...

Os dejo una página web interesante sobre el tema:

http://www.camponova.com/nota.asp?n=2007_6_20&id=22188

Neburzeug dijo...

La pila energetica es sin duda el futuro, bien sea etanol o hidrogeno.

Otro problema añadido es que ese etanol va a producrse en paises donde la materia prima (caña y derivados) son usados para la alimentacion de la poblacion.

Al quitarles gran parte de la cosecha para producir etanol, subira el precio de la comida y se moriran aun mas de hambre.
Es uno de los costes que tampoco se tienen en cuenta.

Anónimo dijo...

pepe: Sintiendo no poder darte una respuesta más rápida:

[b]La manera de utilizar el etanol para producir directamente electricidad es una pila de combustible.[/b] En esta pila en particular en el ánodo (que es el positivo) se pone etanol (CH3OH y Agua (H2O, en la parte en contacto con el cátodo (el negativo) se pone oxígeno (O2).

Entonces el etanol y el agua producen dióxido de carbono (CO2), protones (es decir atomos de hidrógeno ionizados positivamente, H+) y electrones. Los protones atraviesan una membrana que sólo los deja pasar a ellos y se juntarían con el oxígeno si consiguiesen sus electrones. Por su parte los electrones viajan por un circuito externo. Y ¿qué són electrones en movimiento? pues electricidad :D. Al llegar a su destino los electrones los protones y el oxigeno se unen y forman agua.

Te dejo un esquema de la reacción
Ánodo: CH3OH + H2O → CO2 + 6H+ + 6e-
Cátodo: (3/2)O2 + 6H+ + 6e- → 3H2O


lo que escribiste ahi no es etanol, es metanol
CH3OH es el metanol, el etanol es CH3-CH2OH