METANOL Y ETANOL

METANOL Y ETANOL
Gustavo Alfonso Sousa Ramírez
octubre, 2009
Energía y Ambiente
Maestría en Ingeniería
metanol | alcohol metílico | alcohol de madera
es el alcohol más sencillo. A temperatura
ambiente se presenta como un líquido ligero (de
baja densidad), incoloro, inflamable y tóxico que
se emplea como anticongelante, disolvente y
combustible. Su fórmula qquímica es CH3OH
CO + 2 H2 → CH3OH
CO2 + 3 H2 → CH3OH + H2O
METANOL y ETANOL
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es utilizado como
combustible, principalmente al juntarlo
con la gasolina.
Su principal ventaja es que puede ser fabricado fácilmente a partir
del metano así como por la pirólisis de muchos materiales
orgánicos. El problema de la pirólisis es que solamente es
económicamente factible a escala industrial, así que no es
recomendable
d bl producir
d i ell metanol
t l a partir
ti dde recursos renovables
bl
como la madera a pequeña escala (uso personal).
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Usos como combustible
en motores de combustión interna (ICEs)
en los motores de encendido por compresión (diesel)
en los vehículos impulsados por metanol
para la producción de electricidad:
como combustible doméstico
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Ventajas
Se pueden producir a partir de fuentes y residuos renovables tales como
pasto bagazo de caña de azúcar
pasto,
azúcar, hojarasca,
hojarasca etc.
etc
Genera menor contaminación ambiental que los combustibles fósiles
fósiles.
Para que el parque vehicular utilice este combustible sólo es necesario
cambiar las partes plásticas del circuito de combustible.
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Etanol
conocido como alcohol etílico, es un alcohol que se presenta como un
líquido incoloro e inflamable con un punto de ebullición de 78 °C. Al
mezclarse con agua
g en cualquier
q
pproporción,
p
, da una mezcla azeotrópica.
p
su fórmula qquímica es CH3-CH2-OH, pprincipal
p
producto de las bebidas alcohólicas como el vino
(15% aproximadamente),
i d
t ) la
l cerveza (5%) o lilicores
(hasta 50%).
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Generación
Es producido por la fermentación de plantas de azúcar,
maíz y otros productos de grano,
grano en Latinoamérica
principalmente de caña de azúcar.
Para su uso comercial e industrial, siempre es
desnaturalizado (es decir, se le adicionan pequeñas
cantidades de substancias nocivas)) para
p evitar su mal uso
como bebida alcohólica.
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Usos como combustible
Su uso más sobresaliente y frecuente es como un aditivo para la gasolina
común usando un 10% de ETANOL ("gasohol")
común,
( gasohol ), que es lo mas recomendado.
recomendado
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Otros Usos
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Ventajas
1. Comparado con los combustibles convencionales,
tiene el potencial de producir menos emisiones de
contaminantes.
2. Es un recurso renovable, lo que facilita la
dependencia reducida de las importaciones de
ppetróleo,, obligando
g
a estas una disminución en el
costo.
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Ventajas
3. Depende a la cantidad que se emplee en la mezcla
disminuiría la velocidad,
velocidad lo cual no es del todo perjudicial
ya que evitaría muchos accidentes de tráfico ocasionados
por semáforos malogrados u otros problemas.
4. Genera nuevos puestos de trabajo no solo para personas
capacitadas
p
sino también para
p campesinos
p
y ggente
desempleada.
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Producción de etanol
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COMPARATIVAS
Toxicidad
A diferencia del etanol
etanol, el metanol es un producto tóxico
tóxico.
La exposición máxima permitida en los E.E.U.U. en el aire
(40 h/semana) es de 1900 mg/m³ para el etanol, de 900
mg/m³ para la gasolina, y de 260 mg/m
mg/m
mg/m³ para el
metanol.
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COMPARATIVAS
Impacto Ambiental
Agregar un 10 por ciento de etanol al combustible reduciría hasta en un 30 por ciento las
emisiones de monóxido de carbono (CO) y entre 6 y 10 por ciento las de dióxido de carbono
(CO2).
L emisión
La
i ió de
d agentes
t contaminantes
t i t de
d automóviles
t ó il que funcionen
f i
con metanol
t l contendía
t dí 20
por ciento de dióxido de carbono y 10 por ciento de los diferentes hidrocarburos que
actualmente emiten los vehículos que utilizan gasolina. Empleando metanol, los autos
eliminarían casi por completo las emisiones de partículas en suspensión y compuestos
tóxicos.
Una desventaja de estos alcoholes es la mayor producción de vapor de agua
agua, que calienta la
atmósfera, y menor cantidad de sulfatos, que la enfrían, por lo que contribuirían en mayor
medida a provocar el "efecto invernadero“.
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COMPARATIVAS
Poder Calórico
Un problema adicional del metanol es que su
contenido en energía, su PCI, es de solamente es
45% que el de la gasolina y el 75% del etanol.
etanol
metanol
gasolina
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Fuel
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Gallon Gasoline
Equivalent
BTUs/Unit
Gasoline (base)
1 US gallon
114,000 BTU/gallon
Gasoline (conventional, summer)
0.996 US gallon *
114,500 BTU/gallon
Gasoline (conventional, winter)
1.013 US gallon *
112,500 BTU/gallon
Gasoline (reformulated gasoline, ethanol) 1.019 US gallon *
111,836 BTU/gallon
Gasoline (reformulated gasoline, ETBE)
1.019 US gallon *
111,811 BTU/gallon
Gasoline (reformulated gasoline, MTBE)
1.020 US gallon *
111,745 BTU/gallon
Gasoline (10% MBTE)
1.02 US gallon
112,000 BTU/gallon
Gasoline (regular unleaded)
1 US gallon
114,100 BTU/gallon
Diesel #2
0.88 US gallons
129,500 BTU/gallon
Biodiesel (B100)
0.96 US gallons
118,300 BTU/gallon
Bio Diesel (B20)
0.90 US gallons
127,250 BTU/gallon
Liquid natural gas (LNG)
1.52 US gallons
75,000 BTU/gallon
Compressed natural gas (CNG)
126.67 cu. ft
900 BTU/cu. ft
Hydrogen at Atmospheric Pressure
357.37 cu. ft
319 BTU/cu. Ft
Hydrogen by weight
1.004 kilograms (2.21 lb) *
119.9MJ/kg (51,532 Btu/lb)
Liquefied petroleum gas (LPG)
1.35 US gallons
84,300 BTU/gallon
Methanol fuel (M100)
2.01 US gallons
56,800 BTU/gallon
Ethanol fuel (E100)
1.500 US gallons
76,100 BTU/gallon
Ethanol (E85)
1.39 US gallons
81,800 BTU/gallon
Jet fuel (naphtha)
0.97 US gallons
118,700 BTU/gal
Jet fuel (kerosene)
0.90 US gallons
128,100 BTU/gal
Electricity
33.40 Kilowatt hours *
3,413 BTU/kWh
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METANOL y ETANOL
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FUENTES
www.etanolverde.com.br
AIAA - Associação das industrias de Açúcar e Álcool - Minas Gerais
BIOSUL - Associação
ç dos Produtores de Bioenergía
g do Mato Grosso do Sul
USDA - Departamento de Agricultura de Estados Unidos
AGORES (Comisón Europea para Energía Renovable)
Mercado de Alcohol [www.ethanolmarketplace.com/]