El uso de biocombustibles parece ser un factor importante de cara a retrasar el agotamiento de combustibles fósiles. En este trabajo se realiza una revisión de estudios de investigación muy recientes relacionados con el carácter renovable de la producción de biocombustibles (bioetanol y biodiesel), así como del comportamiento de los motores con estos nuevos carburantes y sus mezclas (etanol al 10%, biodiesel 100%, isobutileno+etanol también denominado bioETBE) desde el punto de vista de las emisiones de gases

Barreiro Elorza, Pilar

Cid, P.

Zapata, A.

Servicio de Coordinación de Bibliotecas de la Universidad Politécnica de Madrid

I Congreso de Estudiantes Universitarios de Ciencia, Tecnología e Ingeniería Agronómica 
 
 
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BIOCOMBUSTIBLES EN LA AGRICULTURA: CARÁCTER RENOVABLE Y ANÁLISIS 
DE EMISIONES 
 
Cid P., Zapata A.  
Tutora: Barreiro P.  
Dpto. de Ingeniería Rural. E.T.S.I. Agrónomos. Universidad Politécnica de Madrid. 
E-mail: pablo.cquintas@alumnos.upm.es; alozapata85@gmail.com 
 
RESUMEN 
El uso de biocombustibles parece ser un factor importante de cara a retrasar el 
agotamiento de combustibles fósiles. En este trabajo se realiza una revisión de estudios 
de investigación muy recientes relacionados con el carácter renovable de la producción 
de biocombustibles (bioetanol y biodiesel), así como del comportamiento de los motores 
con estos nuevos carburantes y sus mezclas (etanol al 10%, biodiesel 100%, 
isobutileno+etanol también denominado bioETBE) desde el punto de vista de las 
emisiones de gases.  
 
 
INTRODUCCIÓN 
El bioetanol y el biodiesel tienen la oportunidad de contribuir a la sustitución de los 
combustibles tradicionales de origen fósil, no solo en el sector de la automoción, sino en 
importantes sectores como la agricultura, la aeronáutica...  
 
El proceso de análisis del ciclo de vida (Life Cycle Assessment, LCA) de un combustible 
no es sencillo, ya que surgen problemas a la hora de acotar el gasto energético en 
producción, y de valorar energéticamente los subproductos generados en el proceso de 
obtención del biocombustible. La tendencia actual plantea el término allocation 
(asignación) que establece una relación  entre subproducto y producto partiendo de otras 
magnitudes más fácilmente cuantificables: masa, precio de mercado o capacidad de 
sustitución para posteriormente transponerla en términos energéticos. Uno de los LCA 
más recientes (Malça y Freire, 2006) en esta materia, compara el potencial del bioetanol 
y bioETBE (producto obtenido a partir del bioetanol y del isobutileno, éste último de 
origen fósil) como sustitutos de la gasolina desde el punto de vista energético.  
 
Otro aspecto importante es la evaluación del comportamiento de los motores en función 
del tipo de combustible empleado (diesel convencional -D2-, bioetanol, y biodiesel) que 
es hoy en día un aspecto de máxima actualidad como lo corroboran el número de 
artículos científicos publicados, entre los que se han elegido dos publicados en 2008 
(Lapuerta y cols., 2008 y Kegl, B., 2008) que abordan desde la necesidad de reajustar los 
parámetros del motor, hasta el análisis de consumos y emisiones de gases en una amplia 
variedad de puntos de funcionamiento de motor (carga y régimen).  
 
MATERIAL Y MÉTODOS 
El método LCA aplicado por Malça y Freire (2006) a la evaluación de la producción de 
bioetanol a partir de la remolacha o del trigo, aborda todo el conjunto de operaciones 
implicadas en la producción y/o procesado, considerándolas como una secuencia de sub-
sistemas. Para llevar a cabo el estudio se siguen los siguientes pasos: (i) definición de 
una unidad funcional, por ejemplo en términos energéticos el MJ; (ii) empleo de un 
método de asignación (allocation) en los casos en que no es viable utilizar la misma 
unidad funcional en todo el proceso (hay subproductos que no se pueden quemar para 
saber cual es su contenido en energía), cuantificando en su caso los créditos de energía; 
(iii) elaboración de un inventario ( Life Cycle Inventory; LCI) que acote los límites del 
sistema y cuyo resultado es una tabla que recoge todos los flujos de masa y de energía 
que tienen lugar para producir el equivalente a 1 MJ de bioetanol; (iii) estimación del 
7 y 8 de mayo 2008
 
 
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contenido energético del biocombustible, magnitud empleada para comparar 
objetivamente distintos combustibles (incluidos los fósiles), comparada con el poder 
calorífico inferior del mismo (MJ/kg); uno de los aspectos más delicados es la necesidad 
de adoptar un número no desdeñable de supuestos (consumo energético en la extracción 
de los combustibles fósiles, consumo energético en el abonado/protección de los cultivos 
y transporte asociado –km- al producto producido…) en el cómputo del LCI. 
 
Para cuantificar la eficiencia energética, estos autores proponen la introducción del 
concepto denominado energía primaria, que es aquella que está retenida en los recursos 
naturales como el carbón, el petróleo, el uranio y la biomasa, determinando la eficiencia 
energética tal y como se indica en la ecuación nº 1. Este parámetro es denominado en el 
estudio eficiencia de renovación de la energía (energy renewability efficiency, ERenEf) 
 
ERenEf = ( FEC – Ein, fossil, prim ) / FEC       Ec.1 
 
Donde: FEC (poder calorífico real del biocombustible,MJ/kg), Ein, fossil, prim (consumo 
energético específico en energía fósil primaria para el ciclo de vida del biocombustible, 
MJ/kg). 
 
Por otra parte para evaluar el efecto del tipo de combustible sobre el funcionamiento del 
motor, en este estudio se han revisado dos trabajos de investigación muy recientes 
(Lapuerta y cols., 2008; Kegl. B, 2008) relativos al análisis de motores de 4 tiempos de 
muy distintas características: 2,2 L, turbo-intercooler e inyección directa con control 
electrónico de la inyección con una relación de compresión 18:1, versus otro de 11,4 L, 
atmosférico con inyección directa tipo M con una relación de compresión 17,5:1, 
evaluando entre 13 y 17 puntos de funcionamiento. Los combustibles empleados fueron 
diesel convencional (en ambos motores), el bioetanol al 10% (E10, en el motor 2,2L), 
biodiesel al 100% (B100, en el motor de 11L). En los ensayos se emplearon sendos 
frenos dinamométricos (Schenck Dynas LI 250, y Zöllner A350 AC 300kW) que permite 
medir y controlar la velocidad del motor (rev / min), posición del acelerador y el par (N m). 
Así mismo se emplearon un conjunto de transductores de calidad aire (CO2, CO, NOx, 
tamaño de partículas, opacidad del humo de escape), consumo de aire (a partir de la 
velocidad m/s en el colector de admisión), presión barométrica (bar) en la cámara de 
combustión, y consumo horario (g/h) y específico de combustible (g/kW h). Antes de cada 
prueba se procedió a la limpieza de los conductos de admisión y escape, así como del 
depósito de combustible, con el objetivo de eliminar restos de las anteriores pruebas que 
pudiesen falsear los resultados. 
 
RESULTADOS Y DISCUSIÓN 
La Tabla 1 refiere los cuatro procedimientos de asignación empleados (en masa, energía, 
valor de mercado, capacidad de sustitución) en la evaluación del proceso de obtención de 
bioetanol a partir de remolacha (producto completo –A-, melazas –B- y combinación de 
ambas -50A50B-), o de trigo (C), comparándolos con el cómputo directo sin evaluación 
de subproductos (primera fila).  
 
Tabla 2. Evaluación del proceso de obtención de bioetanol según Malça y Freire (2006) 
 
Procedimiento de 
asignación 
Allocation 
Etanol (remolacha azucarera) Etanol (trigo) 
Ereq ( MJ/MJ) 
A 50A50B B C 
Sin subproductos 0,702  (100%) 1,860 (100%) 3,041 (100%) 1,210 (100%) 
Según masa 0,630 (89,7%) 0,783 (42,1%) 0,977 (32,1%) 0,517 (42,7%) 
Según energía 0,652 (92,9%) 0,875 (47,0%) 1,116 (36,7%) 0,691 (57,1%) 
Según valor de 
mercado 0,671 ( 95,6%) 0,770 (41,4%) 0,947 (31,1%) 0,540 (44,6%) 
Según capacidad 
de sustitución 0,671 (95,6%) 0,721 (38,8%) 0,848 (27,9%) 1,104 (91,2%) 
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El porcentaje de créditos de energía que acumula en etanol en todo el proceso, se 
aproxima al 100% (situación ideal) en aquellos casos en los que el porte de los 
subproductos es prácticamente nulo. El aspecto más destacable es la elevada influencia 
del método de asignación en el caso del trigo (del 91,2% al 42,7% según el caso) debido 
a que los créditos de energía necesarios para reemplazar (capacidad de sustitución) los 
subproductos en el trigo (como la paja)  son poco relevantes. 
 
La Figura 1 muestra el efecto del procedimiento de asignación sobre el valor estimado de 
la eficiencia de renovación de la energía (ERenEf) para el bioetanol y bioETBE, este 
último de amplia difusión en Europa y USA. Centrándonos en el bioETBE la eficiencia de 
renovación de la energía (ERenEf) obtenida es claramente negativa (no renovable) para 
dos de los procesos (B, 50A50B), con elevadas discordancias (de renovable a no 
renovable según el caso) según el procedimiento de asignación para los otros dos 
procesos de obtención (A, C). A pesar de todo, el BioETBE permite ahorrar reservas de 
combustibles fósiles, uno de los objetivos perseguidos. 
 
Figura 1. Efecto del procedimiento de asignación sobre el valor estimado de la eficiencia de 
renovación de la energía (Malça y Freire, 2006) 
 
 
 
 
En relación con el análisis del funcionamiento de los motores destaca para el de 11L 
evaluado en el uso de B100, la diferencia significativa en el poder de penetración del 
combustible pulverizado en el cilindro (mayor para el B100) debido a una peor 
atomización (mayor tensión superficial y viscosidad de B100 respecto a D2) y 
vaporización, así como a una mayor presión de inyección, imprescindible para la 
operación con B100 en motores diseñados para combustible D2. En este motor, a plena 
carga, el par máximo y la potencia efectiva se redujeron en un 5% en el empleo de B100 
respecto a D2, incrementándose el consumo específico (g/kw h) en un 10% para todo el 
rango de funcionamiento del motor (menor poder calorífico del B100 respecto a D2). En el 
análisis de las emisiones de gases de escape en el motor 11L B100 respecto a 11L D2, 
destaca la necesidad de modificar el adelanto de la inyección en 23º respecto al PMS* 
(D2) a 19º (B100) para conseguir mínimas emisiones en un mayor rango de 
funcionamiento del motor, destacando asimismo una disminución en la emisión de CO, 
HC NOx y partículas de humo en B100 respecto a D2. 
 
En el análisis del motor de 4 tiempos 2,2 L, no se retoca el ángulo de inyección (entorno a 
10º respecto al PMS) a pesar de las diferencias en el índice de cetano de ambos 
combustibles, aunque sí se observa  experimentalmente un ligero retraso entorno a 2º 
para el E10 respecto al D2 en el comienzo de la combustión (repentino incremento de 
presión en la cámara de combustión), que se ve compensado por una mayor velocidad 
-60
-40
-20
0
20
40
60
A 50A50B B C A 50A50B B C
BIOETANOL bioETBE GASOLINA 
ER
en
Ef
%
sin subproductos masa energía valor de mercado valor de sustitución 
RENOVABLES
NO RENOVABLES
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de combustión en el E10 respecto al D2 debido a su mayor volatilidad (menor 
temperatura de destilación).  Al igual que en el caso anterior, el consumo de E10 respecto 
a D2 se ve incrementado (de 400g/kWh a 430 g/kW h) debido al menor poder calorífico 
del combustible (40,44 MJ/kg del E10 respecto a 42,84 MJ/kg del D2). En este estudio no 
se observan diferencias significativas en las emisiones de NOx (Figura 2) empleando E10 
respecto a D2 (400 ppm a 6 bar en ambos casos), sin embargo la emisión de HC 
(carburante no quemado) es especialmente relevante a baja carga de motor con E10 
respecto a D2 (200 ppm respecto a 50 ppm a 1,8 bar), debido a la absorción de calor por 
parte del etanol durante la vaporización que redunda en un enfriamiento local de la 
mezcla que puede derivar incluso en la extinción de la llama cuando la temperatura de la 
cámara de combustión es relativamente baja. 
Figura 2 Emisiones de NOx ( Lapuerta y cols , 2008) 
 
 
 
 
 
CONCLUSIONES 
De acuerdo con el LCA, el caso más favorable es la obtención de bioetanol puro a partir 
de trigo que permite ahorrar hasta el 69,1% de energía fósil, aun así, como hemos 
mencionado anteriormente, utilizando otros métodos de asignación (allocation) los 
resultados no son tan halagüeños. Si a esto sumamos que lo que se emplea 
habitualmente es el bioETBE, en lugar del bioetanol puro encontramos una situación no 
renovable según dos de los cuatro métodos de asignación, podemos concluir por tanto 
que a los biocombustibles les queda mucho camino por recorrer para ser sustitutos del 
petróleo, pero si pueden ser útiles en retardar su agotamiento. 
En cuanto a los motores ensayados, el consumo siempre aumenta en los 
biocombustibles respecto a los fósiles debido al menor poder calorífico. La tasa de 
emisiones se ve mejorada sólo cuando se reajustan adecuadamente los parámetros del 
motor como por ejemplo el ángulo de cigüeñal en el punto de inyección del combustible. 
En el caso del bioetanol se ha de prestar especial atención a vaporización y en este caso 
las emisones no presentan mejoría sino incluso un leve retroceso, lo cual indica que 
existe una necesidad de seguir avanzando en la adaptación de los motores a estos 
nuevos carburantes. 
 
AGRADECIMIENTOS  
A nuestra tutora Pilar Barreiro por su imprescindible colaboración. 
 
REFERENCIAS 
Malça, J. y Freire, F.; 2006. Renewability and life-cycle energy efficiency of bioethanol and bio-ethyl tertiary 
butyl ether (bioETBE): Assessing the implications of allocation. •Lapuerta, M; Armas, O; Herreros, JM; 2008. 
Emissions from a diesel-bioethanol blend in an automotive diesel. •Kegl, B; 2008. Effects of biodiesel on 
emissions of a bus diesel engine. 
 
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EVALUACIÓN DE TRES AISLAMIENTOS DE Trichoderma harzianum SOBRE 
Sclerotium cepivorum, PROVENIENTES DE LA LOCALIDAD DE AGUA NEGRA, 
MUNICIPIO JIMENEZ, EDO. LARA. 
 
Vásquez M. F. 
Tutor: Jiménez M. A. 
Dpto. de Ciencias Biológicas. Universidad Centroccidental “Lisandro Alvarado” (UCLA). Decanato de 
Agronomía.  
 E-mail: mafevama@hotmail.com 
 
 
RESUMEN 
La pudrición blanca del ajo, es la principal enfermedad de este cultivo en Venezuela. Para 
el manejo de la enfermedad se presenta como alternativa el uso de biocontroladores 
como Trichodema sp. y a través de pruebas de antagonismo, puede determinarse su 
capacidad. Por ello, se seleccionaron 150 muestras de raíces, bulbos y rizósfera a partir 
de plantas de ajo, afectadas por la pudrición blanca, provenientes de Agua Negra, 
Municipio Jiménez, estado Lara. Se aislaron y purificaron cepas de Trichoderma sp y se 
evaluó su potencial antagónico contra, Sclerotium cepivorum a través de la velocidad de 
crecimiento en cultivos duales. Se encontraron diferencias altamente significativas entre 
los tratamientos ya que el crecimiento micelial del patógeno muestra variabilidad por la 
confrontación con los antagonistas. Se observó que los aislamientos, T1 y T2, 
presentaron mayor capacidad antagónica y exhibieron durante el enfrentamiento mayor 
crecimiento micelial logrando inhibir al  patógeno, no así, el aislamientos T3, que no logró 
alcanzar mayor crecimiento que el patógeno durante el enfrentamiento y mostró 
antagonismo débil. El aislamiento T2 resultó ser el más eficiente mostrando la mayor tasa 
de crecimiento micelial y retrasando efectivamente el crecimiento del micelio del 
patógeno. 
 
Palabras clave: antagonista, patógeno, control biológico.
 
 
INTRODUCCIÓN 
La pudrición blanca del ajo, cuyo agente causal es el hongo Sclerotium cepivorum, Berk, 
es la principal enfermedad de este cultivo en Venezuela representando un factor limitante 
en la expansión del cultivo. El manejo de  la  enfermedad ha sido difícil y las estrategias 
utilizadas actualmente son poco efectivas, como la rotación de cultivos, no se cuenta con 
variedades resistentes; las altas dosis de productos químicos ha provocado la presencia 
de residuos sobre las partes comestibles y contaminación ambiental (Coley Smith 1990, 
Sánchez-Pale 2001). El uso de antagonistas, es una alternativa no química para el 
control de hongos que forman esclerocios (Papavizas, 1992). Las especies del género 
Trichoderma son los antagonistas más utilizados para el control de enfermedades de 
plantas producidas por hongos, debido a su facilidad para ser aisladas y cultivadas, a su 
crecimiento rápido en un gran número de sustratos y a que no atacan a plantas 
superiores (Papavizas et al,1985; Papavizas, 1992). Ambos hongos se encuentran dentro 
de la microflora de suelos cultivados con Alliaceae, por ello, el presente estudio estuvo 
dirigido a la obtención de aislamientos promisorios de Trichoderma spp. para el control S. 
cepivorum, agente causal de la Pudrición blanca del ajo, y evaluar bajo enfrentamientos 
in vitro la capacidad antagónica de dichos aislamientos. 
 
MATERIALES Y MÉTODOS 
Este estudio se llevó a cabo la zona productora de Agua Negra, Municipio Jiménez, 
estado Lara, un área ubicada sobre un piso altitudinal de 1.500 m.s.n.m. Se 
seleccionaron 150 muestras de raíces, bulbos y rizósfera de plantas de ajo. La colecta del 
material vegetal fue realizada a 135 días posterior a la formación del bulbo, con la 


Biocombustibles en la agricultura: carácter renovable y análisis de emisiones

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