Evaluación del empleo de biocombustibles en motores de encedido por comprensión

La presente tesis doctoral es el resultado del trabajo conjunto realizado en el Área de Máquinas y Motores Térmicos, perteneciente al departamento de Química Física y Termodinámica Aplicada de la Universidad de Córdoba (España) y en el Centro de Estudios Energéticos y Tecnologías Ambientales de la Universidad Central “Marta Abreu ” de Las Villas (Cuba), orientado a la obtención de biodiésel (procedente de materias prima de interés para las instituciones implicadas) y su posterior evaluación en el motor de biodiésel. Esta tesis constituye un modesto aporte a la solución de la problemática ambiental que hoy presenta la humanidad como resultado de la limitación de reservas petrolíferas y su creciente concentración en un reducido número de regiones del planeta. En estas circunstancias el biodiésel se presenta como una alternativa energética al gasoil y constituye una solución inminente para la sustitución de este combustible fósil en el transporte automotor. La tesis está estructurada en cinco capítulos, de modo que en el primero de ellos se estudia el estado del arte relacionado con la problemática actual referida a la explotación de los combustibles fósiles y las principales generalidades de los biocombustibles como contribución a la solución de la misma. Además, se profundiza en el biodiésel como alternativa a emplear en los motores de encendido por compresión y se establecen las condiciones en que éste puede obtenerse. Posteriormente, en el segundo capítulo se fundamenta la selección del aceite de orujo y de girasol como materias prima a emplear en las condiciones de España y Cuba, respectivamente. A continuación, se realiza una optimización de la reacción de transesterificación de ambos aceites vegetales, la cual es seguida de un estudio de cinética, identificando para ambas materias prima las cantidades óptimas de alcohol y catalizador y el tiempo necesario de reacción para obtener el rendimiento en la conversión exigido por la normativa europea de biodiésel, EN 14214. En el capítulo 3, se realiza una caracterización del biodiésel obtenido a partir de la determinación de sus principales propiedades físico-químicas y se establecen las condiciones experimentales del banco de ensayo para motores que se emplearán en la..

Estudio comparativo de los parámetros de funcionamiento de un motor diesel cuando usa biodiesel y diesel como combustible

El desarrollo del mundo moderno después de la revolución industrial se ha basado en la explotación de combustibles fósiles. Estos de relativamente fácil obtención, bajo costo de producción y fácil transporte, desplazaron a otras fuentes de energía como la madera, el carbón vegetal y la fuerza animal. Hoy, la posible extinción a mediano plazo de estas reservas fósiles, unido a la mayor incidencia de una conciencia ambientalista y la realidad concreta del deterioro medioambiental han modificado la situación precedente, reactivando la búsqueda de combustibles alternativos. Dentro de los combustibles alternativos que cobran importancia por su valor ecológico se encuentran los biocombustibles como el bioetanol, biometanol y el biodiesel. En este trabajo se estudia de manera experimental el comportamiento de un motor diesel que emplea como combustible biodiesel obtenido a partir de aceite de girasol sin usar y sin refinar y etanol 97 como materias primas fundamentales y factibles de obtener en Cuba. Con este propósito se realizó el ensayo de característica exterior de velocidad y se midieron las emisiones de gases contaminantes como el SO2 y NOx bajo diferentes estados de carga, encontrándose que la caída máxima de potencia efectiva no excede el 9,7% y sin embargo la reducción en las emisiones de SO2 y NOx son de 100% y entre el 48 y 51% respectivamente.The development of the modern world after the industrial revolution has been based on the exploitation of fossil fuels, these of relatively easy obtaining, low production cost and easy transport, displaced to other energy sources like the wood, the vegetable coal and the animal force. Today, the possible extinction to medium term of these fossil reservations, together to the biggest incidence in a conscience environmentalist and the concrete reality of the environmental deterioration has modified the precedent situation, and has reactivated the search of alternative fuels. Inside the alternative fuel that charge importance for their ecological value are the biofuel like the bioethanol, biomethanol and the biodiesel. In this work it is studied in an experimental way the behavior of a diesel motor that uses as combustible biodiesel obtained starting from oil of sunflower without using and without refining and ethanol 97 as matters fundamental and feasible to obtain in Cuba. With this purpose was carried out the rehearsal of external characteristic of speed and the emissions of polluting gases and were measured as the SO2 and NOx under different load states, being that the maximum fall of effective power doesn't exceed 9,7% and however the reduction in the emissions of SO2 and NOx is of 100% and between the 48 and 51%, respectively.Asociación Argentina de Energías Renovables y Medio Ambiente (ASADES

Estudio comparativo de los parámetros de funcionamiento de un motor diesel cuando usa biodiesel y diesel como combustible

El desarrollo del mundo moderno después de la revolución industrial se ha basado en la explotación de combustibles fósiles. Estos de relativamente fácil obtención, bajo costo de producción y fácil transporte, desplazaron a otras fuentes de energía como la madera, el carbón vegetal y la fuerza animal. Hoy, la posible extinción a mediano plazo de estas reservas fósiles, unido a la mayor incidencia de una conciencia ambientalista y la realidad concreta del deterioro medioambiental han modificado la situación precedente, reactivando la búsqueda de combustibles alternativos. Dentro de los combustibles alternativos que cobran importancia por su valor ecológico se encuentran los biocombustibles como el bioetanol, biometanol y el biodiesel. En este trabajo se estudia de manera experimental el comportamiento de un motor diesel que emplea como combustible biodiesel obtenido a partir de aceite de girasol sin usar y sin refinar y etanol 97 como materias primas fundamentales y factibles de obtener en Cuba. Con este propósito se realizó el ensayo de característica exterior de velocidad y se midieron las emisiones de gases contaminantes como el SO2 y NOx bajo diferentes estados de carga, encontrándose que la caída máxima de potencia efectiva no excede el 9,7% y sin embargo la reducción en las emisiones de SO2 y NOx son de 100% y entre el 48 y 51% respectivamente.The development of the modern world after the industrial revolution has been based on the exploitation of fossil fuels, these of relatively easy obtaining, low production cost and easy transport, displaced to other energy sources like the wood, the vegetable coal and the animal force. Today, the possible extinction to medium term of these fossil reservations, together to the biggest incidence in a conscience environmentalist and the concrete reality of the environmental deterioration has modified the precedent situation, and has reactivated the search of alternative fuels. Inside the alternative fuel that charge importance for their ecological value are the biofuel like the bioethanol, biomethanol and the biodiesel. In this work it is studied in an experimental way the behavior of a diesel motor that uses as combustible biodiesel obtained starting from oil of sunflower without using and without refining and ethanol 97 as matters fundamental and feasible to obtain in Cuba. With this purpose was carried out the rehearsal of external characteristic of speed and the emissions of polluting gases and were measured as the SO2 and NOx under different load states, being that the maximum fall of effective power doesn't exceed 9,7% and however the reduction in the emissions of SO2 and NOx is of 100% and between the 48 and 51%, respectively.Asociación Argentina de Energías Renovables y Medio Ambiente (ASADES

Evaluación preliminar de la influencia del biodiesel en el desgaste del sistema de alimentación de los motores de combustión interna

En el presente trabajo se estudia de forma preliminar la influencia de un combustible renovable derivado de aceites vegetales denominado Biodiesel, sobre el sistema de alimentación del motor de combustión interna. Para el estudio se tomó como punto de partida los elementos que se encuentran en contacto directo con el combustible durante el funcionamiento del mismo. Para realizar los experimentos, se diseñó un banco de prueba, en el cual los elementos analizados fueron el par émbolo buzo-camisa y el par aguja-boquilla del inyector. Los experimentos de desgaste se realizaron empleando el método gravimétrico comparativo utilizando como combustible patrón el diesel tradicional Se muestran los resultados del desgaste durante 100 horas de trabajo de la instalación experimental. Se determinó que el uso de biodiesel a larga la vida útil de los motores, dado que su uso provoca una disminución de las emisiones de gases contaminantes y del desgaste de los elementos.In this work the influence of a renewable fuel derived from vegetables oils namely biodiesel on the feeding system of internal combustion engine is preliminary studied. To make the study it was took as starting point the elements that are directly in contact with the fuel during the operation of the same one. To carry out the experiments, a test bank was designed, in which the analyzed elements were the pair piston plunger-shirt, that dosage he fuel, as well as the pair needle-mouthpiece of the injector, that pulverizes the fuel and introduce it inside the combustion camera. The wear experiments was carried out using the gravimetric comparative method like fuel traditional diesel as patron, maintaining the same operation conditions in both injection pumps installed for each one of the fuels analyzed. The results of the wear, during 100 working hours of the experimental installation for each one of the elements of the analyzed pairs independently and using both fuels are shown. It was determined that the biodiesel use lengthens the useful life of the engines, because its use causes a significant decrease of the polluting gases emissions and the analyzed elements wear of the injection system.Asociación Argentina de Energías Renovables y Medio Ambiente (ASADES

Estudio comparativo de los parámetros de funcionamiento de un motor diesel cuando usa biodiesel y diesel como combustible

El desarrollo del mundo moderno después de la revolución industrial se ha basado en la explotación de combustibles fósiles. Estos de relativamente fácil obtención, bajo costo de producción y fácil transporte, desplazaron a otras fuentes de energía como la madera, el carbón vegetal y la fuerza animal. Hoy, la posible extinción a mediano plazo de estas reservas fósiles, unido a la mayor incidencia de una conciencia ambientalista y la realidad concreta del deterioro medioambiental han modificado la situación precedente, reactivando la búsqueda de combustibles alternativos. Dentro de los combustibles alternativos que cobran importancia por su valor ecológico se encuentran los biocombustibles como el bioetanol, biometanol y el biodiesel. En este trabajo se estudia de manera experimental el comportamiento de un motor diesel que emplea como combustible biodiesel obtenido a partir de aceite de girasol sin usar y sin refinar y etanol 97 como materias primas fundamentales y factibles de obtener en Cuba. Con este propósito se realizó el ensayo de característica exterior de velocidad y se midieron las emisiones de gases contaminantes como el SO2 y NOx bajo diferentes estados de carga, encontrándose que la caída máxima de potencia efectiva no excede el 9,7% y sin embargo la reducción en las emisiones de SO2 y NOx son de 100% y entre el 48 y 51% respectivamente.The development of the modern world after the industrial revolution has been based on the exploitation of fossil fuels, these of relatively easy obtaining, low production cost and easy transport, displaced to other energy sources like the wood, the vegetable coal and the animal force. Today, the possible extinction to medium term of these fossil reservations, together to the biggest incidence in a conscience environmentalist and the concrete reality of the environmental deterioration has modified the precedent situation, and has reactivated the search of alternative fuels. Inside the alternative fuel that charge importance for their ecological value are the biofuel like the bioethanol, biomethanol and the biodiesel. In this work it is studied in an experimental way the behavior of a diesel motor that uses as combustible biodiesel obtained starting from oil of sunflower without using and without refining and ethanol 97 as matters fundamental and feasible to obtain in Cuba. With this purpose was carried out the rehearsal of external characteristic of speed and the emissions of polluting gases and were measured as the SO2 and NOx under different load states, being that the maximum fall of effective power doesn't exceed 9,7% and however the reduction in the emissions of SO2 and NOx is of 100% and between the 48 and 51%, respectively.Asociación Argentina de Energías Renovables y Medio Ambiente (ASADES

Algunas consideraciones preliminares acerca de la factibilidad de la obtención de biodiesel en países en vías de desarrollo

El combustible de origen vegetal que reemplaza al diesel fósil se llama “Biodiesel”. Se elabora en 25 países, a partir de aceites vegetales obtenidos de semillas, plantas, o algas oleaginosas. Su energía específica es un 5% menor que la del diesel, pero su elevada lubricidad compensa esta diferencia, por lo que el rendimiento energético de ambos combustibles es esencialmente el mismo. La lubricidad del biodiesel es notable; duplica la vida útil de los motores de combustión interna que lo utilizan. Por este motivo se lo usa mezclado con diesel de bajo contenido de azufre, para mejorar la lubricidad de éste. Su mezcla también mejora el índice de cetanos del diesel fósil. La fabricación del biodiesel es sencilla, y no requiere de economías de escala: Se parte de un aceite vegetal, que se somete a un proceso llamado de trans-esterificación. Con vista a estudiar la posibilidad de obtener el biodiesel en las condiciones propias de países subdesarrollados, se realiza un análisis de factibilidad teniendo en cuenta varios factores, como son: la selección de un cultivo oleaginoso, capaz de proporcionar el aceite vegetal necesario para la producción del bio-derivado; el estudio de la obtención a escala de laboratorio a partir del aceite vegetal del cultivo seleccionado y etanol y por último, la estimación del costo del biodiesel obtenido. Finalmente, se concluye que es posible obtener biodiesel en países del tercer mundo a partir de la utilización de aceite vegetal y etanol con propiedades químicas y físicas aceptables, resultando adecuado el cultivo de girasol para la producción de aceite vegetal a emplear en la elaboración de biodiesel, debido sus relativamente bajos costos de producción (alrededor de $0,50 USD/l) y el balance energético positivo que se alcanza con este cultivo, generando 4,5 litro de aceite por cada litro de combustible consumido en el proceso agroindustrial de obtención del aceite.The fuel of vegetable origin that replaces to the fossil diesel calls "Biodiesel". it is elaborated in 25 countries, starting from vegetables oils obtained of seeds, plants, or oleaginous algae. Their specific energy is 5To study the possibility to obtain biodiesel under the conditions characteristic of underdeveloped countries, an analysis of feasibility keeping in mind several factors is carried out, Into the aspects the most important are: the selection of an oleaginous cultivation, able to provide the necessary vegetable oil for the production of the bio-derivate; the study of the obtaining at laboratory scale starting from the vegetable oil of the selected cultivation and ethanol and lastly, the cost estimation of the obtained biodiesel. Finally, the work conclude that is possible obtain biodiesel in third world countries starting from the use of oil vegetable and ethanol with acceptable chemical and physical properties, being appropriate the sunflower cultivation for the production of vegetable oil to use in the biodiesel elaboration, due their relatively low production costs (around$0,50 USD per liter) and the positive energy balance that is reached with this cultivation, generating 4,5 liter of oil for each liter of fuel consumed in the agro-industrial process of obtaining of the oil.Asociación Argentina de Energías Renovables y Medio Ambiente (ASADES

Algunas consideraciones preliminares acerca de la factibilidad de la obtención de biodiesel en países en vías de desarrollo

El combustible de origen vegetal que reemplaza al diesel fósil se llama “Biodiesel”. Se elabora en 25 países, a partir de aceites vegetales obtenidos de semillas, plantas, o algas oleaginosas. Su energía específica es un 5% menor que la del diesel, pero su elevada lubricidad compensa esta diferencia, por lo que el rendimiento energético de ambos combustibles es esencialmente el mismo. La lubricidad del biodiesel es notable; duplica la vida útil de los motores de combustión interna que lo utilizan. Por este motivo se lo usa mezclado con diesel de bajo contenido de azufre, para mejorar la lubricidad de éste. Su mezcla también mejora el índice de cetanos del diesel fósil. La fabricación del biodiesel es sencilla, y no requiere de economías de escala: Se parte de un aceite vegetal, que se somete a un proceso llamado de trans-esterificación. Con vista a estudiar la posibilidad de obtener el biodiesel en las condiciones propias de países subdesarrollados, se realiza un análisis de factibilidad teniendo en cuenta varios factores, como son: la selección de un cultivo oleaginoso, capaz de proporcionar el aceite vegetal necesario para la producción del bio-derivado; el estudio de la obtención a escala de laboratorio a partir del aceite vegetal del cultivo seleccionado y etanol y por último, la estimación del costo del biodiesel obtenido. Finalmente, se concluye que es posible obtener biodiesel en países del tercer mundo a partir de la utilización de aceite vegetal y etanol con propiedades químicas y físicas aceptables, resultando adecuado el cultivo de girasol para la producción de aceite vegetal a emplear en la elaboración de biodiesel, debido sus relativamente bajos costos de producción (alrededor de $0,50 USD/l) y el balance energético positivo que se alcanza con este cultivo, generando 4,5 litro de aceite por cada litro de combustible consumido en el proceso agroindustrial de obtención del aceite.The fuel of vegetable origin that replaces to the fossil diesel calls "Biodiesel". it is elaborated in 25 countries, starting from vegetables oils obtained of seeds, plants, or oleaginous algae. Their specific energy is 5To study the possibility to obtain biodiesel under the conditions characteristic of underdeveloped countries, an analysis of feasibility keeping in mind several factors is carried out, Into the aspects the most important are: the selection of an oleaginous cultivation, able to provide the necessary vegetable oil for the production of the bio-derivate; the study of the obtaining at laboratory scale starting from the vegetable oil of the selected cultivation and ethanol and lastly, the cost estimation of the obtained biodiesel. Finally, the work conclude that is possible obtain biodiesel in third world countries starting from the use of oil vegetable and ethanol with acceptable chemical and physical properties, being appropriate the sunflower cultivation for the production of vegetable oil to use in the biodiesel elaboration, due their relatively low production costs (around$0,50 USD per liter) and the positive energy balance that is reached with this cultivation, generating 4,5 liter of oil for each liter of fuel consumed in the agro-industrial process of obtaining of the oil.Asociación Argentina de Energías Renovables y Medio Ambiente (ASADES

Algunas consideraciones preliminares acerca de la factibilidad de la obtención de biodiesel en países en vías de desarrollo

El combustible de origen vegetal que reemplaza al diesel fósil se llama “Biodiesel”. Se elabora en 25 países, a partir de aceites vegetales obtenidos de semillas, plantas, o algas oleaginosas. Su energía específica es un 5% menor que la del diesel, pero su elevada lubricidad compensa esta diferencia, por lo que el rendimiento energético de ambos combustibles es esencialmente el mismo. La lubricidad del biodiesel es notable; duplica la vida útil de los motores de combustión interna que lo utilizan. Por este motivo se lo usa mezclado con diesel de bajo contenido de azufre, para mejorar la lubricidad de éste. Su mezcla también mejora el índice de cetanos del diesel fósil. La fabricación del biodiesel es sencilla, y no requiere de economías de escala: Se parte de un aceite vegetal, que se somete a un proceso llamado de trans-esterificación. Con vista a estudiar la posibilidad de obtener el biodiesel en las condiciones propias de países subdesarrollados, se realiza un análisis de factibilidad teniendo en cuenta varios factores, como son: la selección de un cultivo oleaginoso, capaz de proporcionar el aceite vegetal necesario para la producción del bio-derivado; el estudio de la obtención a escala de laboratorio a partir del aceite vegetal del cultivo seleccionado y etanol y por último, la estimación del costo del biodiesel obtenido. Finalmente, se concluye que es posible obtener biodiesel en países del tercer mundo a partir de la utilización de aceite vegetal y etanol con propiedades químicas y físicas aceptables, resultando adecuado el cultivo de girasol para la producción de aceite vegetal a emplear en la elaboración de biodiesel, debido sus relativamente bajos costos de producción (alrededor de $0,50 USD/l) y el balance energético positivo que se alcanza con este cultivo, generando 4,5 litro de aceite por cada litro de combustible consumido en el proceso agroindustrial de obtención del aceite.The fuel of vegetable origin that replaces to the fossil diesel calls "Biodiesel". it is elaborated in 25 countries, starting from vegetables oils obtained of seeds, plants, or oleaginous algae. Their specific energy is 5To study the possibility to obtain biodiesel under the conditions characteristic of underdeveloped countries, an analysis of feasibility keeping in mind several factors is carried out, Into the aspects the most important are: the selection of an oleaginous cultivation, able to provide the necessary vegetable oil for the production of the bio-derivate; the study of the obtaining at laboratory scale starting from the vegetable oil of the selected cultivation and ethanol and lastly, the cost estimation of the obtained biodiesel. Finally, the work conclude that is possible obtain biodiesel in third world countries starting from the use of oil vegetable and ethanol with acceptable chemical and physical properties, being appropriate the sunflower cultivation for the production of vegetable oil to use in the biodiesel elaboration, due their relatively low production costs (around$0,50 USD per liter) and the positive energy balance that is reached with this cultivation, generating 4,5 liter of oil for each liter of fuel consumed in the agro-industrial process of obtaining of the oil.Asociación Argentina de Energías Renovables y Medio Ambiente (ASADES

Biomass Energy Potential of Agricultural Residues in the Dominican Republic

The Dominican Republic has significant potential for energy generation from residual biomass, with sugarcane, rice, and coconut waste having the highest energy potential. The Eastern, Northeastern, and Southern regions were identified as the areas with the most significant potential for energy generation. This potential can be harnessed to complement intermittent or unmanageable renewable energies in distributed generation networks. Biomass generation plants can be hybridized with other sources, such as wind and solar, to provide a more stable and reliable electricity supply. The methodology developed to evaluate the energy potential of residual biomass in the Dominican Republic integrates a rigorous review of the literature and agricultural databases, incorporating criteria such as annual production, residue-to-product ratio, higher calorific value, and dry matter content, culminating in a formula that synthesizes normalized data to optimize the selection and projection of biomass sources based on their potential energy contribution. The study found that the Dominican Republic has significant potential for energy generation from residual biomass, which can be leveraged to provide a more stable and reliable electricity supply