Uso De Biocombustibles Y El Calentamiento Global
Introducción
El motivo por el que se escribe este texto es la problemática ecológica a la que el planeta tierra está siendo expuesto y el deber que tiene la humanidad para rescatar la ecología del planeta, el interés de que puedan existir muchas alternativas de combustible diferentes con los cuales se puedan reducir la cantidad de gases que contaminan y deterioran el ambiente en el que conviven todos los seres vivos y no vivos. Espero que los lectores logren concientizar sobre el daño que estamos generando y sobe como cada uno puede lograr un pequeño cambio positivo para todos juntos encontrar una solución definitiva.
Este ensayo tiene como objetivo informar y concientizar a los lectores acerca del uso de combustibles de altas emisiones de gases de efecto invernadero y los biocombustibles que podrían solucionar la problemática del calentamiento global. Este tema es de interés común ya que el calentamiento global está afectando actualmente al planeta tierra en el cual conviven todos los seres vivos y no vivos que lo conforman. Las fuentes consultadas son en su mayoría artículos científicos acerca del calentamiento global, gases de efecto invernadero y biocombustibles.
El escrito va dirigido a un público el cual esté interesado en la ecología, en los combustibles y en la manera en que nos transportamos, con esto se aspira a demostrar al público la importancia de tener en cuenta la información necesaria a la hora de investigar y planear la producción de biocombustibles. El lector no debe requerir de un conocimiento previo muy avanzado, lo único que debe tener en cuenta es el impacto que los actuales combustibles de los medios de transporte de los que hacemos uso son los que están causando la mayor parte de la contaminación, y que existen combustibles que disminuyen la manera en que esta contaminación es emitida. Al lector le debe de interesar este ensayo ya que en este se brindan las posibles soluciones a la mayor problemática ecológica en la cual se ven afectados todos los seres que habitan el planeta tierra.
Desarrollo
La raza humana lleva miles de años evolucionando para convertirse en la especie animal más desarrollada del planeta tierra, todo esto con el fin de posicionarse en el punto más alto del reino de los organismos vivos en la tierra, así de esta manera facilitar muchas tareas del diario vivir, tales como: Conseguir alimento, un lugar donde vivir, gastar menos energía al establecerse en un solo lugar, convirtiéndose así en una raza sedentaria a la cual se le facilitan todas sus necesidades.
Una necesidad muy importante es el transporte como medio de mercadeo y de subsistencia diaria, los medios de transporte utilizados por los seres humanos pasaron de ser caballos a vehículos con motores de combustión interna, los cuales utilizan recursos naturales como principal fuente de energía cinética o de movimiento. De esta manera se facilita por completo como un individuo o una sociedad entera se transportan, acelerando así todos los procesos que conlleva dicha sociedad.
Los recursos naturales utilizados por los seres humanos para potenciar los distintos medios de transporte están basados en fósiles, es decir restos descompuestos de animales prehistóricos los cuales son obtenidos por medio de la excavación subterránea. Estos se encuentran divididos principalmente en: Petróleo, Carbón y Gas natural; cada uno de estos al ser utilizados como fuente energética emiten diferentes compuestos contaminantes para la naturaleza del globo terráqueo. “La CMNUCC se refiere a este fenómeno como un cambio de clima atribuido directa o indirectamente a la actividad humana que altera la composición de la atmósfera mundial y que se suma a la variabilidad climática natural” (Herrán, 2012, p. 2).
Todo combustible es fabricado a partir de materiales derivados de la naturaleza, pero no por eso van a ser buenos para la naturaleza, existen combustibles más dañinos que otros al igual que estén otros que no generan ningún tipo de contaminación. Varios materiales usados para fabricar combustibles con materiales derivados de la naturaleza son los siguientes: Agua, Agroquímicos, Madera, Fósiles, sol y viento (Callejas y Quezada, 2009).
Los compuestos emitidos por los combustibles de origen fósil son llamados gases de efecto invernadero; son nombrados así ya que crean un efecto en la capa de ozono, donde la acumulación de estos gases genera calor a nivel general en la atmosfera elevando la temperatura media en el planeta tierra. Otro efecto de estos gases es la degradación de la capa de ozono la cual protege al planeta de los rayos solares, esta al volverse más delgada permite que los rayos del sol impacten de manera más directa. Dentro de las investigaciones por parte de El Grupo Intergubernamental de expertos sobre Cambio Climático (IPCC) se confirma que a lo largo del anterior siglo la temperatura media global en la superficie ha aumentado a causa de las actividades humanas (Díaz y Sanz, 2009).
En la lista de los gases de efecto invernadero están principalmente: Dióxido de carbono, metano, óxido de nitrógeno y el ozono. Cada uno de estos contiene diferentes propiedades que degradan la capa de ozono, las plantas y los animales que habitan el planeta tierra ya que estos compuestos dañan la estructura interna de los seres vivos.
Este fenómeno, llamado efecto invernadero natural, provoca un calentamiento de la atmósfera en sus capas bajas, comúnmente gases de efecto invernadero que son componentes naturales de la atmósfera. Este efecto invernadero es un fenómeno natural y gracias a él es posible la vida en la Tierra tal como hoy la conocemos (Díaz y Sanz, 2009, p. 5).
En respuesta a estas fuentes de combustible tan dañinas para el medio ambiente, científicos e ingenieros encontraron otras fuentes energéticas las cuales fueron llamadas biocombustibles, estas fuentes tienen como objetivo emitir menos cantidades de gases de efecto invernadero o incluso cero por ciento de estos gases para ralentizar los efectos generados al planeta tierra los cuales han generado durante años el calentamiento global. Los biocombustibles como el Biodiesel y el etanol son muy útiles, pero para Vicente Díaz y Susana Sanz, “las mejores alternativas son los combustibles de emisión cero tales como el hidrogeno, la energía eólica y solar”.
La historia de los biocombustibles se inicia a fines del siglo XIX y nace prácticamente con el uso de los hidrocarburos como fuente de energía. La idea de usar aceites vegetales como combustible para motores de combustión interna data de1895. En ese año el Dr. Rudolf Diesel desarrolló el primer motor Diesel, cuyo prototipo ya estaba previsto que funcionara con aceites vegetales, como por ejemplo el aceite de maní, que en las primeras pruebas funcionó bien. Años después Henry Ford hizo el primer diseño de su automóvil modelo T en 1908, esperaba utilizar el etanol como combustible (Callejas y Quezada, 2009, p. 3).
Los biocombustibles son aquellos biocarburantes como alcoholes, éteres, ésteres y otros productos químicos que provienen de compuestos orgánicos de base celulósica (biomasa) extraída de plantas silvestres o de cultivo, que sustituyen en mayor o en menor parte el uso de la gasolina en el transporte o destinados a producir electricidad (Callejas y Quezada, 2009, p. 4).
Los principales biocombustibles que se han testeado y algunos comercializado como productos ecológicos son: Biodiesel, Bioetanol, Biogás, energía eólica, energía solar y celdas de hidrógeno. Cada uno de ellos genera gases de efecto invernadero en menor medida que los combustibles de origen fósil, sin embargo, algunos más que otros y algunos no generan nada de gases de efecto invernadero. Uno de estos es el hidrógeno el cual tiene un proceso complejo para conseguirse y uno de sus procesos es el siguiente:
El potencial del electrodo está relacionado con la selectividad de las reacciones electroquímicas, y es un parámetro complejo que depende de muchos factores tales como la distribución de corriente, las conductividades eléctricas del electrodo y del electrolito, así como de las concentraciones de los reactivos y de los productos. Para este tipo de operación el producto de interés es el hidrógeno producido (García y Pineda, 2013, p. 200).
Según estudios el combustible viable más ecológico es el hidrógeno, pero tal vez económico no mucho, todo dependiendo de la manera en que este es conseguido, por lo tanto, al realizar una investigación mucho más profunda sobre este elemento como método de combustible se encuentra la siguiente información:
El hidrógeno es normalmente un gas. Es el elemento más abundante en el Universo y es el combustible de las estrellas y, evidentemente, del Sol, por lo que la energía que éste nos envía es la base de todos los procesos fisicoquímicos y biológicos que tienen lugar en la Tierra. El hidrógeno está presente en forma molecular o iónica, pero a pesar de su abundancia no está disponible para nosotros.
Deben destacarse algunas propiedades que son importantes y deberán ser tenidas en cuenta en muchos de los aspectos que se verán a continuación:
Lo primero son el bajo punto de ebullición y la proximidad a la temperatura crítica. Lo segundo son las bajas densidades del gas y del líquido. La tercera es el contenido en deuterio, que puede ser una de las bases de la energía nuclear de fusión, lo que no se tratará en este ensayo. De las propiedades antes citadas se pueden deducir las dificultades de almacenar el hidrógeno, de transformar el gas en el líquido y de los problemas del almacenamiento del líquido.
Luego de la información conocida previamente prosigue el momento en el que el hidrogeno se aplica a celdas de combustible para generar la energía deseada a utilizar en el motor deseado.
Una celda de combustible es una especie de batería de alta tecnología que convierte la energía química del combustible que la alimenta en Hidrogeno y una pequeña parte en energía eléctrica en forma de condensador. Pero hay una gran diferencia: una batería almacena en su interior la energía química que convierte en electricidad; cuando se termina esa energía química, la batería se desecha, o en el mejor de los casos, se recarga en un largo y tedioso proceso. La celda de combustible, en cambio, convierte en electricidad la energía química de un combustible que recibe del exterior y es capaz de ofrecer un suministro de hidrogeno y energía eléctrica de forma continua mientras se mantenga el aporte de este combustible.
Uno de los reactivos de la celda es siempre el oxígeno, que actúa como oxidante en el cátodo y que, dada su disponibilidad en el aire, generalmente no es necesario almacenar. El combustible propiamente dicho es habitualmente el hidrógeno, que suministrado de forma directa o a partir del reformado de un primer combustible (metanol o etanol, por ejemplo) alimenta la celda.
Dada la complejidad tecnológica para la obtención de hidrogeno, su acumulación en estado líquido, la reducida autonomía y la falta de estructura actual para el repostaje convencional del hidrogeno similar a las estaciones de servicio habituales, han ocasionado 2 tipos de motores de hidrogeno en desarrollo actual, principalmente:
1. Motores de hidrógeno de combustión interna: Características constructivas similares a los motores de combustión interna convencionales que desarrollan sus prestaciones potenciales por la ignición del hidrógeno dentro de la cámara de combustión.
2. Motores eléctricos con celdas de hidrogeno de combustible: Características constructivas diferenciales con motor eléctrico alimentado por medio de “celdas de combustible” que generan la carga eléctrica por la aportación de hidrogeno acumulado en depósitos de alta presión.
Las ventajas del hidrógeno como combustible son que la mayoría de celdas de combustibles renovables no utilizan combustibles fósiles por lo tanto no producen ninguna contaminación al aire, cuentan con una excelente fiabilidad, teóricamente 100% de eficiencia, aunque disminuye al 80% con el incremento de la temperatura, en especial para los sistemas con motores híbridos en los cuales se genera demasiado calor, gran eficiencia en sistemas de baja potencia y dentro de lo económico de destacan los bajos costos para mantenimientos además del su funcionamiento silencioso reduciendo la contaminación auditiva.
Sin embargo, existen ciertas contraprestaciones por parte del mismo las cuales no son demasiadas, pero tienen mas que todo un impacto económico bastante amplio las cuales son los costos altos en unidades a la venta comercial y la tecnología no familiar en la industria actual esto quiere decir que no son muy viable a nivel comercial para la población consumidora regular de combustible de automóvil.
Un biocombustible muy importante porque es de los más usados actualmente es el bioetanol este se fabrica con materiales muy variados recuperados de selvas y bosques, estos materiales son normalmente usados para producir alimentos y sirven también de combustibles, estos materiales son la Sacarosa, el almidón y la celulosa y son producidos a partir de la remolacha, la caña, el sorgo, el maíz, el bagazo y el trigo (Barrera, Montiel y Serna, 2011).
Sin embargo, uno de los mayores problemas que posee este biocombustible es que a nivel social no es muy aceptado ya que los materiales con los que se fabrica son básicamente alimentos que pueden ser aprovechados de una mejor manera para poblaciones las cuales posean escasos recursos de estos alimentos, por lo tanto, a nivel político lo encuentran como una manera fácil y rápida de solucionar el calentamiento global, pero esto tendría como consecuencia la escases de comida en ciertas sociedades.
Conclusión
Muchos países han tomado medidas ecológicas en contra del calentamiento global, buscando generar biocombustibles que resuelvan esta problemática. La medida tomada por la Unión Europea con respecto al cambio climático consiste principalmente en la base jurídica de la protección del medio ambiente como lo conocemos (Ribera, 2007).
Finalmente se puede concluir que los biocombustibles son la solución definitiva para reducir los cambios climáticos que está sufriendo el planeta tierra. “La ciencia ha avanzado en la comprensión de este fenómeno, la conceptualización se ha desplazado de su consideración como un problema netamente ambiental a uno de sostenibilidad global, por su incidencia en los ámbitos sociales y económicos” (Herrán, 2012, p. 3).
Aunque está comprobado científicamente que no hay vuelta atrás para los daños generados por la humanidad hacia la naturaleza del planeta tierra, si existen soluciones para detener estos daños, para detener las contaminaciones por gases de efecto invernadero y ralentizar la manera en que avanza el calentamiento global para tener más tiempo en el que la humanidad consiga los suficientes conocimientos y avances científicos y tecnológicos para encontrar una solución definitiva a los problemas generados por el paso del ser humano por el planeta tierra y así lograr una estabilidad ecológica manteniendo la naturaleza lo más conservada posible.
