Garibay-Hernández, et al. (2009)

Garibay-Hernández, A., Vázquez-Duhalt, R., Sanchez-Saavedra, M., Serrano-Carreón, L., & Martínez-Jiménez, A. (2009). Biodiesel a partir de microalgas. BioTecnología, 13(3), 38-61. 

Este artículo menciona que la situación actual de los combustibles fósiles demanda urgentemente fuentes alternas de energía, siendo la opción promisoria el biodiesel. El biodiesel es producido principalmente de aceites provenientes de semillas oleaginosas, pero su disponibilidad es incapaz de sustituir el mercado de petrodiesel en México y el mundo. Se hace una revisión de la situación actual del biodiesel y las materias primas utilizadas para su producción y finalmente se menciona a las microalgas como la fuente alternativa y ventajosa debido a su alto contenido de lípidos y otros atributos que presenta, como su eficiencia fotosintética y su facilidad de crecer en aguas tanto marinas como salobres. Se menciona que los sistemas de cultivo actuales de microalgas presentan limitaciones, debido a escasez de información para pasar de un cultivo de laboratorio a su escalamiento. También existe dificultad para mantener los cultivos y sus elevados costos de operación dificultan su implementación a gran escala. Ante estos inconvenientes, el texto menciona que es necesario optimizar los sistemas de cultivo, analizando durante el artículo los fundamentos de esta alternativa bioenergética. 

El texto es un artículo científico que muestra un panorama general de las ventajas que tienen las microalgas comparadas con otros cultivos de semillas oleaginosas para la producción de biodiesel. Se presenta un apéndice con fórmulas para poder calcular la eficiencia fotosintética de las microalgas durante su cultivo y otra fórmula para calcular la máxima productividad teórica de biodiesel de microalgas en México, en donde se relacionan la radiación, la eficiencia fotosintética, el peso molecular de las microalgas y la energía química fijada. Estos cálculos se aplicaron para las tablas que contiene el artículo. 

Este artículo se utilizará para complementar toda la información del trabajo, sobre toda en que, según los artículos consultados, una opción que se propone es el manejo de biocombustibles para solventar el problema energético que aqueja al país. También se exponen los beneficios y la factibilidad en la producción de microalgas como fuente alternativa de biodiesel. Esto ayudará a nuestro trabajo, afirmando que estos microorganismos se perfilan como la mejor opción, en cuestiones ambientales, comparado con el biodiesel producido actualmente por algunos países. Muchos países en vías de desarrollo se suman a la opción de generar más biocombustibles a pesar de su economía nacional. Por lo tanto esta fuente ayudará a recalcar que México tiene todo el potencial para desarrollarse en la industria de los biocombustibles, siendo promisorias las microalgas como materia prima. 

El texto es un artículo confiable ya que los autores son reconocidos en el país, pues hacen investigación en el Instituto de Biotecnología, de la Universidad Nacional Autónoma de México. 

435 Palabras

Ahmad, Yasin, Derek, & Lim (2011)

Ahmad, A. L., Yasin, N. H. M., Derek, C. J. C., & Lim, J. K. (2011). Microalgae as a sustainable energy source for biodiesel production: A review. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 15(1), 584-593. doi: http://dx.doi.org/10.1016/j.rser.2010.09.018

En este artículo se describen las tres generaciones de materias primas para la producción de biodiesel. De las tres fuentes (los cultivos alimenticios, los cultivos no alimenticios y las microalgas) se encontró que la tercera generación de biocombustibles es la única fuente que puede ser desarrollada de manera sostenible en el futuro. Por lo cual las microalgas parecen ser una fuente promisora de energía renovable. El artículo también presenta una comparación entre el uso de las microalgas y el aceite de palma como materia prima para la producción de biodiesel. Se encontró que las microalgas son más sostenibles en términos de seguridad alimentaria e impacto ambiental comparadas con el aceite de palma. La ineficiencia de estos cultivos para su conversión en biodiesel ha incrementado el interés en el desarrollo de especies de microalgas oleaginosas.  En este artículo se compraran las principales ventajas y desventajas de utilizar microalgas para la producción de biodiesel, en comparación con otras materias primas disponibles.

Este artículo es un review acerca de las microalgas como fuente de energía sostenible. La información descrita se remonta a la revisión bibliográfica actualizada acerca de la utilización de micoralgas, así como la investigación que actualmente se está desarrollando para producir biodiesel. Los autores toman como referencia a la  Agencia de Información en Energía (EIA, por sus siglas en inglés) para describirnos el panorama actual del uso y demanda de energía en el mundo.

Esta fuente será de utilidad para respaldar nuestro trabajo con la información sobre las ventajas que tienen los biocombustibles de tercera generación comparados con los cultivos de semillas oleaginosas comestibles. Se menciona que los costos asociados con la recolección y transporte de las microalgas son relativamente bajos en comparación con las de otros materiales de biomasa, teniendo como ventaja adicional que no afectan directamente la cadena de suministros de alimentos para consumo humano. Otra ventaja es que no compiten por la tierra con otros cultivos que son utilizados para la alimentación, ya que no se requieren grandes áreas de tierra comparados con otros cultivos. Las microalgas también pueden crecer en ambientes en donde otros cultivos no podrían crecer, pudiéndose utilizar agua dulce, salada o residual, además de tierras no cultivables. También pueden crecer en granjas o biorreactores y debido a su crecimiento no selectivo tienen un mayor rendimiento comparado con otros cultivos. Una ventaja adicional de las microalgas es su elevado contenido de lípidos por peso de biomasa seca que va de 20-50%, además de que pueden duplicar su biomasa cada 24 horas. Las microalgas producen co-productos como biopolímeros, proteínas, carbohidratos y biomasa residual que puede ser utilizada como fertilizante o para alimentar al ganado. Las microalgas también son capaces de fijar el dióxido de carbono en la atmósfera disminuyendo los niveles en el ambiente y reduciendo las emisiones.

La fuente de este artículo es confiable, ya que Renewable and Sustainable Energy Reviews es una revista  internacional de revisión diseñada para ser de interés y utilidad para los interesados en la investigación en ciencias de la energía renovable y su aplicación en los centros de investigación y la industria. Los artículos que esta revista publica son diseñados para reunir en uno solo los avances actuales en el campo de las ciencias. Según el Journal Citation Reports , la revista tiene, al 2012, un factor de impacto de 5.63.

551 Palabras

Mizanur Rahman et al (2014)

Mizanur Rahman, Suraiya B.Mostafiz, Jukka V.Paatero, RistoLahdelma. (2014). Extension of energy cropson surplus agricultural lands: A potentially viable option in developing countries while fossil fuel reserves are diminishing. ELSEVIER, 29, 108-119.

Debido a la disminución de las reservas de combustibles fósiles, existe la opción potencial de extender los cultivos energéticos en los campos agrícolas y satisfacer asi algunas de las necesidades energéticas.

El rápido agotamiento de las reservas de combustibles fósiles y las preocupaciones ambientales por su combustión requieren buscar fuentes alternativas para la sostenibilidad a largo plazo. De acuerdo a estudios realizados por la EIA (International Energy Agency) la demanda de energía proyectada para 2030 podría ser proporcionada por cultivos bioenergéticos cultivados en tierras degradadas. Se estima que la biomasa neta potencial creciente en la superficie terrestre del planeta es 10 veces mayor que la producción mundial de alimentos. Mediante tablas y datos se muestra si los países en desarrollo tienen suficientes recursos de tierra para satisfacer la demanda de energía proyectada hacia 2035 con la plantación de cultivos energéticos en tierras agrícolas excedentes después de considerar el factor alimentación. Con datos de la FAO, estimando las áreas de vegetación globales, se muestran tablas de porcentajes de tierras que pueden ser utilizadas para cultivos bioenergéticos.

El contar con un estudio a nivel mundial de la demanda de energía que sería posible satisfacer gracias a biocombustibles y no en base al petróleo, nos ayuda a estimar que la transición de la quema de combustibles fósiles, a energías limpias, verdes y renovables, considerando desde luego el problema del hambre en el planeta, podría verse satisfecha si se realizaran cultivos bioenergéticos en tierras degradadas aprovechando así a éstas. Si lo anterior es posible, podríamos no invertir  al interminable gasto en la importación de combustibles y destinar montos mayores a la producción de alimentos y su vez, a la obtención de biocombustibles, extendiendo así los cultivos energéticos en los campos agrícolas. Además el documento proporciona los datos precisos de que  sí existen recursos de tierras suficientes para producir alimentos y otros productos vegetales para alimentar a la población y satisfacer otras necesidades de los países en desarrollo, en este caso, la bioenergía.

Desde luego, contar con datos de la EIA en cuanto a energía, así como de la FAO en cuanto a la cantidad de tierras posibles a utilizar para la extensión de cultivos bioenergéticos, da credibilidad al documento que, aunque podría sonar como algo que de momento no está en la mira de aquellos que deberían ponerlo en práctica, no deja lugar a dudas en cuanto a que es muy posible que si la demanda futura de energía puede ser reemplazada por este tipo de biocombustibles obtenidos gracias a los cultivos energéticos en aquellas tierras consideradas ahora degradadas, nuestra dependencia del petróleo en ese ámbito específico de energía podría ser resuelta.

460 palabras

CONAE, (2007)

Dirección de Ahorro de Energía en el Transporte. (Diciembre, 2007). Biodiesel. 07 de febrero, 2014, de CONAE Sitio web:

www.conae.gob.mx/work/sites/CONAE/resources/.../466/.../biodiesel.pd

El biodiesel tiene una ventaja ecológica, en comparación con el diésel de origen fósil, ya que reduce las emisiones de gases que provocan el efecto invernadero.

El biodiesel es un combustible renovable que se puede obtener principalmente a partir de aceites vegetales, animales y aceites reciclados. El uso de una tonelada de biodiesel, evita la producción de 2.5 toneladas de CO₂ y elimina las emisiones de azufre (SO₂) del diésel, evitando las lluvias ácidas; además, lo que es fundamental: es un combustible renovable y no finito como los hidrocarburos. El biodiesel se puede mezclar con el diésel con la finalidad de reducir las emisiones contaminantes de los vehículos automotores con motores de ciclo diésel; las mezclas más comunes son las B2, B5 y B20 que consisten en combinar por ejemplo en el caso de la B20; 20% de biodiesel y 80% de diésel de origen fósil, y que pueden usarse generalmente sin modificar el motor, sin embargo, también se puede emplear un 100% de biodiesel pero es necesario ciertas modificaciones del motor que le permitan evitar problemas de mantenimiento y de desempeño.

El biodiesel se obtiene a partir del proceso de la transesterificación  el cual consiste en intercambiar el grupo alcoxi de un éxter por otro alcohol. Este proceso de transesterificación consiste en combinar, el aceite (normalmente aceite vegetal) con un alcohol ligero, normalmente metanol, y deja como residuo de valor añadido glicerina que puede ser aprovechada por la industria cosmética, entre otras; como se puede observar en el siguiente diagrama.

Generalmente en la producción industrial de éste se emplean grasas, cultivos oleaginosos, así como la grasa reciclada de los restaurantes.

 

 

 

En México se tiene muy poca experiencia con el uso del biodiesel, dentro de los proyectos de biodiesel destaca el de la planta de Grupo Energéticos de Cadereyta en Nuevo León que produce éste a partir de aceite reciclado de la cafetería del Instituto Tecnológico de Monterrey, otro proyecto es el de la Universidad Vasconcelos de Oaxaca, en el que producen una mezcla tipo B20 la cual es consumido por el autobús propiedad de la Universidad.

En México la producción mundial de biodiesel en el lapso de  1993-2003 creció a una impresionante tasa del 28.5% anual, de 38 a 467 millones de galones, mientras la producción de bioetanol creció a una tasa de 6.7% anual en el mismo periodo de tiempo, alcanzando en el año de 2003, los 5 mil 770 millones de galones.

Este documento proviene de una dependencia normativa de la Secretaría de energía; lo cual lo hace una fuente confiable de información.

 

 

Sandoval (2010)

Sandoval, G. (2010). Biocombustibles avanzados en México: estado actual y perspectivas. Cuadernos temáticos sobre bioenergía, 2. Retrieved 01 March 2014 from Red Mexicana de Bioenergía website: http://www.rembio.org.mx/2011/Documentos/Cuadernos/CT2.pdf

Esta fuente presenta un análisis actualizado sobre las oportunidades y retos que ofrecen las nuevas generaciones de biocombustibles en nuestro país. Se examina de manera crítica las opciones que existen, el grado de madurez tecnológica, su potencial para expandir la producción de manera sustentable en México y considera las opciones para promover su desarrollo futuro en el país. En este documento se tratan las bioenergías producidas de materiales lignocelulósicos, aceites de desechos, algas y microorganismos. También aborda el panorama internacional de los biocombustibles avanzados, es decir, los que presentan alta mitigación de emisiones, utilizando materias primas no alimenticias y nuevas tecnologías para su producción. Un punto importante que resalta es la situación actual de los biocombustibles en México, se analizan las materias primas y las tecnologías con que contamos, los aspectos normativos y sociales, y las líneas de investigación vigentes. También presenta ejemplos de proyectos y estudios propuestos en México para la producción de bioetanol de bagazo de agave, aceite de algas y gasificación de biomasa.

La información presente en este documento fue extraída de artículos científicos y leyes publicadas en el Diario Oficial de la Federación. La autora hace un análisis crítico de los retos que se presentan para la generación de biocombustibles en nuestro país.

Esta fuente se utilizará para resaltar la importancia que tiene la búsqueda de fuentes alternas de bioenergías que sean sustentables. Los indicadores que menciona el documento para medir la sostenibilidad son: el balance energético, emisión de gases de efecto invernadero (GEI o “huella de carbono”) y el rendimiento unitario. También será importante mencionar y analizar durante la investigación los aspectos ambientales, sociales y políticos que existen de los biocombustibles en nuestro país. Además se hará referencia a los aspectos normativos y legislativos que provee esta fuente. Esta fuente también contribuirá en nuestra investigación con datos actuales sobre las líneas de investigación que se están llevando a cabo en México y sus principales logros, resumiendo todo esto en una tabla que describe también los principales logros alcanzados así como las instituciones que realizan la investigación en este tema. Con esto se demuestra la búsqueda que ya se está llevando a cabo en nuestro país de fuentes de energía sustentables. Desafortunadamente, los aspectos políticos y sociales que no apoyan la investigación de estas líneas, ni siquiera mencionando los biocombustibles avanzados en la legislación actual, dificultan el desarrollo de proyectos en estas áreas.

Este volumen forma parte de la colección Cuadernos temáticos, mediante la cual la Red Mexicana de Bioenergía (REMBIO) brinda materiales de calidad sobre los distintos aspectos de la problemática bioenergética. La REMBIO es una organización no gubernamental sin fines de lucro que impulsa el uso sustentable y eficiente de la biomasa con fines energéticos en México, creada en Morelia, Michoacán, en el año 2006. La autora, Georgina Sandoval, obtuvo su grado de doctora en Biología, Salud y Biotecnología, en el Instituto Nacional de Ciencias Aplicadas de Toulouse, Francia. Pertenece al Sistema Nacional de Investigadores y es miembro fundador de la Sociedad Latinoamericana de Biotecnología Ambiental y Algal.

504 palabras

Demirbas A., (2010)

Ayhan Demirbas. (2010). Biorefineries. For Biomass Upgrading Facilities. London: Springer-Verlag.

La problemática medio ambiental, conjuntamente con diversos problemas socioeconómicos asociados al uso de materias primas combustibles de origen fósil, ha impulsado el desarrollo de diferentes tecnologías sustitutivas para la obtención de energía. Siendo, el principal problema la sustitución de la gasolina y el diesel como combustibles líquidos para propulsar el sector transporte. Una posible alternativa sería el uso de motores de hidrógeno, sin embargo, no es factible a corto plazo. La única materia prima renovable que puede utilizarse para la obtención de combustibles líquidos es la biomasa (materia orgánica).

Según los procesos que se conocen actualmente, la materia lignocelulósica puede ser transformada en combustibles líquidos por tres vías principales:

• Producción de gas de síntesis por gasificación;
• Producción de bioaceite por pirólisis o licuefacción;
• Hidrólisis para producción de monómeros de azúcar.

Un ejemplo es que en España, la producción de bioetanol y biodiesel se ha llevado a cabo utilizando principalmente semillas de girasol, soya, cebada y  maíz. Según las previsiones europeas, en el año 2010 debería haberse sustituido un 5.75% del diesel mineral por biocombustibles, lo que significaría obtener 129 mil toneladas de biodiesel al año. 

El término biocombustible se refiere a los combustibles sólidos, líquidos o gaseosos que se producen principalmente de materias primas renovables, biorenovables o combustibles. Los biocombustibles líquidos son importantes en el futuro ya que sustituyen los combustibles derivados del petróleo. La mayor diferencia entre los biocombustibles y materias primas del petróleo es el contenido de oxígeno. Los biocombustibles no son contaminantes, localmente disponibles, accesibles, sustentables y seguros obtenidos de fuentes renovables. La generación de electricidad a partir de estos combustibles es un método prometedor para su uso en el futuro cercano. Los primeros pasos en el desarrollo de tecnología energética basada en biomasa utilizan como materia prima componentes de fracciones muy concretas (semillas de vegetales muy específicos). Los principales biocombustibles de la primera generación son el bioetanol y el biodiesel. El bioetanol es producido a partir del azúcar contenido en las plantas o el almidón contenido en las semillas de los cereales. El biodiesel es producido a partir de aceites vegetales después de su conversión en los correspondientes ácidos grasos y metil ésteres.

En la práctica, es imposible convertir toda la energía de la biomasa en combustible, al igual que es imposible aprovechar toda la energía del crudo en gasolina y diésel. Actualmente, los esfuerzos en materia de aprovechamiento de biomasa se centran en mejorar la tecnología para conseguir una mayor eficiencia térmica, además de utilizar biomasa de orígenes cada vez más diversos, utilizando plantaciones que requieran poca agua, capaces de desarrollarse en zonas áridas y con pocas necesidades de fertilizantes.

Si bien ya se han desarrollado tecnologías a nivel industrial para obtener estos combustibles a partir de partes muy específicas de cereales y aceites (biocombustibles de primera generación), existen numerosos inconvenientes que sugieren la necesidad de desarrollar tecnologías más complejas que permitan obtener biocombustibles de mayor calidad utilizando recursos menos específicos. Actualmente, se ha conseguido sintetizar biocombustibles mediante estos procesos, pero sigue habiendo muchos puntos para optimizar antes de que sean totalmente competitivos con los carburantes convencionales.

Esta fuente proviene de un libro científico basado en fuentes confiables de información de libros y citas de artículos enfocados al tema principal.

(539 palabras)

Machado (2010)

Machado, C. M. M. (2010). Situación de los Biocombustibles de 2da y 3era Generación en América Latina y Caribe. Retrieved 28 February 2014 from Renewable Energy website: http://expertosenred.olade.org/energiasrenovables/documentos/situacion-de-los-biocombustibles-de-2da-y-3era-generacion-en-america-latina-y-caribe/

La fuente habla en general de la situación de los biocombustibles en América Latina y el Caribe, haciendo énfasis en los de segunda y tercera generación, que corresponden a los materiales celulósicos y a materia prima modificada genéticamente, respectivamente. El documento hace una introducción al escenario internacional de las energías renovables. Además hace un repaso general de los biocombustibles que se encuentran en el mercado, asegurando que actualmente los únicos biocombustibles producidos y utilizados a gran escala en el mundo son el etanol y el biodiesel, mostrando además las tecnologías para su producción. En el trabajo se incluyen consideraciones sobre el uso de la biomasa celulósica (productos y subproductos el bosque y de la industria de la madera, residuos de cultivos agrícolas, desechos de industrias agroalimentarias, etc.) en la producción de biocombustibles así como las rutas a seguir. También se muestra información relevante acerca de las tecnologías para la producción de biocombustibles a partir de algas. Como punto importante y central de este trabajo se menciona el balance energético que se debe tener en este proceso, ya que representa la relación entre la energía que se produce y la demanda de energía directa e indirecta para producir tal energía. El que los biocombustibles puedan substituir a los derivados del petróleo depende esencialmente de la manera en que se producen, considerando para este cálculo todas las energías involucradas en el proceso de producción agroindustrial.

Un punto importante de este trabajo es la información de las investigaciones y el desarrollo en biocombustibles que se está realizando en países de América Latina y el Caribe, mencionando a la empresa BioFields, que es un grupo empresarial mexicano que desarrolla proyectos de energía renovable, eólica, solar y producción de etanol a partir de algas, siguiendo una ruta diferente a la del biodiesel. Además menciona información sobre centros de investigación en proyectos de microalgas. Los datos que contiene la fuente fueron extraídos de artículos científicos recientes.

Esta información la utilizaré para dar un panorama actual de la investigación que se está realizando sobre los biocombustibles en nuestro país. También servirá como evidencia de que existen iniciativas de industrialización de biocombustibles de algas, en países como Canadá, España, Estados Unidos, Taiwán, Portugal, Nueva Zelanda, entre otros. Mientras que en México son muy pocos los centros y escuelas que realizan investigación de este tema, haciéndose necesaria la investigación para mejorar los procesos de producción y poder en un futuro implementarlo a escala comercial.

La fuente fue elaborada por la consultora Cristina Maria Monteiro Machado, ingeniera química, doctora en procesos biotecnológicos, que trabaja en la Empresa Brasileira de Investigación Agropecuaria – Embrapa. Los derechos del documento son de propiedad de la Organización Latinoamericana de Energía (OLADE) y el Instituto Interamericano de Cooperación para la Agricultura (IICA). La OLADE es una organización de apoyo técnico y político para los países que llevan a cabo esfuerzos comunes para lograr la integración y el desarrollo en el mercado energético regional. El IICA es un organismo especializado perteneciente a la Organización de los Estados Americanos que tiene como fin estimular, promover y apoyar los esfuerzos de sus Estados Miembros para lograr el desarrollo sostenible de la agricultura y el bienestar de las poblaciones rurales.

530 palabras