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La utilización del Metanol
como Biocombustible
Using Methanol as Biocombustible
Claudia Cecilia Leiva Bautista
ISSN 1962-6510
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Año 9, No. 31Year9. Nr 31
San Salvador, El Salvador, CentroaméricaSan Salvador, El Salvador Central Ameriea
Revista CuatrimestralQuarterly Journal
Enero·Abril2011January-Apnl2011
La Utilización del Metanol como Biocombustible
Using Methanol as Biocombustible
Claudia Cecilia Leiva Bautista'Investigadora
Universidad Francisco Gavidia
Este articulo se refiere al metanol' y su utilización como biocombustible'. Se abordan diferentes aspectos,entre ellos, su origen, propiedades, aplicaciones, ventajas, desventajas, procesos de obtención, etc. Elmetanol es un combustible liquido de alto rendimiento que emite bajos niveles de compuestoscontaminantes. Se puede utilizar puro o mezclado con gasolina. También es un reactivo imprescindible enla producción de biodiesel' a través del proceso de transesterificación'. El metanol se produce en formasintética lo cual es una ventaja porque no se requiere de! cultivo de especies vegetales idóneas para suproducción como es el caso del etanor. El metano! se puede producir a partir de desechos orgánicos,heces y/o aguas residuales, rnateriales disponibles y abundantes en El Salvador. METANOL APROVECHAMIENTO DE RESIDUOS - COMBUSTIBLES VEGETALES - BIODIESEL.
This article refers to methanol and its use as bio-combustible. Different items are discussed, among them,íts origins, properties, applications, advantages, disadvantages, processes of extraction and so on.,I\,.~ethanot IS a high performance liquid combustible with low emlssíons of contaminant compounds. It can
be used pure or mixed vvith gasoline. It is an essential reactive also, to produce biodiesel through atransesterification process" Methanol is produced in synthetic way, representing an advantage, becauseit doesn"t require culture of vegetable species te produce it, unlike ethanol. lt is possible to obtainmethanol from organics \!vastes, excrement or wastewater, available In abundance in El Salvador.METHANOL - WASTES PROCESSING VEGETABLE OIL - BIODIESEL.
REALIDAD y REFLEXION ANo 9, N° 31 SAN SALVADOR. Ec SALVADOR. CENTROAMÉRICA REVISTA CUATRIMESTRAL ENERO·ABRIL 2011
Introducción
La época del petróleo barato finalizó hacevarios años. Esta situación conlleva aconsiderar el uso de combustiblesalternativos para cubrir nuestras, cada diacrecientes, necesidades de energía. Losaltos precios del petróleo han golpeadofuertemente a nuestra economía.
Esto obliga a países pobres como ElSalvador a la búsqueda de alternativas paradisminuir la factura de petróleo, que seprevé sobrepasará los $1,100 millones dedólares anuales, según la AsociaciónSalvadoreña de Distribuidores deProductos de Petróleo (ASDPP)'.
Por tanto, tenemos que buscar,urgentemente, la manera de disminuirnuestra gran dependencia hacia loscombustibles fósiles.
El Salvador debe, al más corto plazo,reducir su consumo de petróleo mediantela utilización de los biocombustibles. Estetipo de combustibles provienen de labiomasa (materia orgánica de origenanimal o vegetal).
Entre estos se puede mencionar: el alcoholetílico o etanol, alcohol metílico o metanol,biodiesel y otros combustibles gaseosostales como hidrógeno' y metanoJ• Losbiocombustibles se utilizan principalmentecomo fuente de energía de vehículos amotor y para producir energía eléctrica.
El futuro del petróleo se visl umbra cada díamás crítico. A medida que los pozospetroleros accesibles se vayan agotando, elprecio del petróleo y sus derivadoscontinuará elevándose de manera..
imparable. Cuando dentro de algunasdécadas el petróleo, que es un recursono renovable, se haya agotado totalmente, sobrevendrá un caos energético anivel mundial.
Por esta razón, desde ahora debemoscomenzar a utilizar combustiblesalternativos, específicamente biocombustibies, que no contaminen excesivamenteel medio ambiente, que no impactennegativamente a nuestra economía y quepermitan el desarrollo sostenible denuestro país.
Breve Reseña Histórica.
Atribuir el descubrimiento del metanol auna persona específica, resultaindudablemente un hecho de enormecomplejidad, pues el compuesto orgánicodefinido como "Metanol" (igualmenteconocido bajo el nombre de Alcohol deMadera, Alcohol de Quemar o Carbinol) esregistrado activamente en cuanto a uso serefiere, desde épocas predecesoras alcristianismo, siendo empleado tantoantagónica como protagónicamente, puesbien es cierto que en no pocas ocasiones seutilizaba como un potente veneno, al igualque como un factible disolvente.
Se obtenía mediante la quema de madera(troncos y/o tallos de árboles) dentro de unespacio confinado donde se permitía lacondensación y finalmente el paso a unestado liquido, el producto final lorepresentaba la obtención de una sustanciaopaca que no era otra que el propiometanol; el proceso descrito anteriormentees el conocido actualmente como"Destilación Destructiva de la Madera".
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El uso del metanol en épocas pasadas,giraba específicamente en torno a unaescasa actividad de disolvente para lasíntesis de ciertos pigmentos, eraimplementado por ciertas civilizaciones dela Asia occidental, como un aditivo al"Glucósido Indican" para incidir sudisolución y obtener un intenso pigmentoazul índigo.
No obstante, en ambos casos, los usosdel metanol se limitaban a una reducidautilidad, incapaz de incidir en decisivoscambios dentro de modos de vida y/ode trabajos.
Ahora bien, previa a la exposlclon de lascaracterísticas esenciales del metanol, esmenester acotar el hecho de que la síntesisde la primera porción de este compuesto,no surgió como consecuencia de intensas yprolongadas investigaciones por parte deincontables científicos, sino que por elcontrario, se originó a raiz de la propiasencilla actividad de la naturaleza.
Siendo prudente considerar que el primervolumen de metanol fue creado en erasprebióticas, en el acontecer de unaccidental incendio en el tronco de unárbol, bien haya sido por efecto de unacentella o como resultado de actividadvolcánica, ardor que en ambos casos creóun proceso de pirólisis (descomposición deun compuesto quimico por acción del calor)en la Iignina (compuesto orgánico presenteen la madera y que brinda firmeza a lamisma) produciendo una serie de gruposmetilos que una vez fusionadosespontáneamente a radicales hidroxilosgenerarian alcoholes del tipo metano!.
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Metanol y combustibles similares
El contenido de energia de algunoscombustibles se muestra en la tabla 1.
Tabla 1. Contenido energético de algunoscombustibles, en base amasa y volumen.
Calor de Calor deCombustible Estado combustión combustión
Kjoule/g Kjoule/cm3
Hidrógeno I liquido 124.7 87
Metanol liqUido 201 159
Gasolina liquido 44.3 30,9
Hidnuros sólido 4,7 284
Carbón sólido 32,2 418
Madera sólido 175 14,2
Hidrógeno gas 1247 00010
Metano gas 611 00044
Fuente: ReVista SClence, volumen 182
El hidrógeno produce la mayor cantidad deenergia en base a la masa, por tal razón, esutilizado en cohetes donde el volumen y elcosto son secundarios. Los productosderivados del petróleo, tal como lagasolina, tiene la mayor cantidad deenergía en base a volumen y está ensegundo lugar en base a masa. Por talmotivo, la gasolina será preferida por largotiempo para los aeroplanos donde el menorpeso es una prioridad .
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Sin embargo, de todos los combustibleslíquidos, el metanol produce lasegunda mayor cantidad de energia enbase a volumen.
Aunque el metanol no es el combustiblemás barato, sus propiedades lo hacencompetitivo con los otros combustibles.
El Etanol, el cual tiene muchas de laspropiedades del metanol, y podria serusado en muchas de las aplicaciones que sediscuten actualmente, cuesta aproximadamente tres veces más que el metano!. Enlos países menos industrializados, sinembargo, el etanol puede ser uncombustible atractivo porq ue puede serproducido a partir de la fermentación deproductos agricolas.
En la fabricación del metanol, el producto ala salida de la planta, puede serincrementado en un 50% si pequeñascantidades de otros alcoholes pueden sertolerados en el producto. Tal mezcla esllamada combustible metílico, y contienemás energía que el metanol puro debido ala presencia de etanol, propanol eisobutanol. Puede ser producido engrandes cantidades a un menor costo queel metanol puro, y en general, tienemejores propiedades como combustible.
Usos históricos del alcohol comocombustible
Durante los últimos 50 años en los EstadosUnidos de América, el metanol y otrosalcoholes no han competido exitosamentecon los existentes suministros de petróleo.Antes de este tiempo, sin embargo, losalcoholes fueron utilizados extensamente
como combustibles. El alcohol, porejemplo, se convirtió en un combustiblepopular para iluminación en 1830, cuandoéste reemplazó los malolientes aceites depescado y ballena.
Aproximadamente en 1880, el kerosenreemplazó al alcohol como combustiblepara iluminación debido a su llama queproducia más luz pero también una grancantidad de hollín, Una llama limpia, comola del alcohol, no produce gran iluminaciónsi no se agrega aditivos especiales. Durantela mitad del siglo pasado, Francia estuvoparcialmente dependiendo su economía delcombustible metano!. La madera fuedestilada en las provincias para obteneralcohol, el cual fue quemado en Paris paracalentar las casas, iluminar y cocinar. Estofue más económico que transportar lamadera hasta Paris, además facilitó laeliminación de las cenizas.
Durante la primera y segunda guerrasmundíales, cuando ocurrió una escasez degasolina en Alemania y Francia, vehículosde todos los tipos, incluyendo tanques yaviones, llevaban quemadores de maderaen la parte de atrás o en remolques. Lasastillas de madera fueron destiladas paraproducir alcohol gaseoso que incluíamonóxido de carbono e hidrógeno; estosgases podían apenas mover el vehículo.
En 1938, 9000 vehículos con quemadoresde madera fueron utilizados en Europa."La energía del alcohol" (etanol) fuetambién utilizada por Francia y Alemaniapara complementar las provisiones degasolina y estimular la producción dealcohol para anticipar su uso en laproducción de municiones.
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Aproximadamente en 1920, fabricantes enlos Estados Unidos comenzaron a producirmetanol para usarlo como solvente, para lafabricación de plástico, y para losinyectores de combustible en los pistones
de aeronaves. En 1972, 3.2X109 kg (10 9
galones) de metanol fueron producidos,equivalente, aproximadamente, a 1% de lacantidad de gasolina producida.
Propiedades y características del metanol
El metan 01 es el primero de [os alcoho[es.Su fórmula química es CHpH
La estructura química del metano[ es muy
similar a la del agua, con [a diferencia deque el ángulo del enlace C-O-H en elmetano[ (108.9°) es un poco mayor que en
el agua (104.5°), porque el grupo metilo esmucho mayor que un átomo de hidrógeno.
Ver figura 1.
Figura 1. Estructura química del rvletanol
••••
Figura 2. Estructura química del agua.
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En condiciones normales e[ metano[ es unlíquido incoloro, de escasa viscosidad, deolor y sabor frutal penetrante, miscible enagua y con [a mayoría de [os solventesorgánicos, muy tóxico e inflamab[e. El 0[01'
es detectable a partir de los 2 ppm (partespor mi[lón).
Es considerado como un productopetroquímico básico, a partir del cual seobtienen varios productos secundarios.
Las propiedades físicas más relevantes delmetanol, en condiciones normales de
presión y temperatura, se lístan en lasiguiente tabla:
Tab[a 2. Propiedades físicas del metanol
Peso Molecular 32 g/mol
Densidad 0.79 kg/L
Punto de fusión -97 Oc
Punto de ebullición 65 Oc
Fuente. Revista :::>clence, volumen 181
El metano[ se quema con una [impía [[amaazul y es familiar para [a mayoría depersonas como e[ alcohol usado paracalentar la comida en la mesa. Las mezclas
con 6. r6 a 36% de aire son ínflamab[es. Latemperatura de auto ignición del metanoles 467 oC, la cual es alta comparada con 222
Oc para la gasolina. Esto es debido a[ altooctanaje, 106, del metano!. La gasolina
tiene un octanaje entre 90 y 1004•
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En la tabla 2, de los puntos de ebullición yde fusión se deduce que el metanol es un
liquido volátil a temperatura y presiónatmosféricas. Esto es destacable ya quetiene un peso molecular similar al del
etano (30 g/mol), y éste es un gas encondiciones normales.
La causa de la diferencia entre los puntosde ebullición entre los alcoholes y loshidrocarburos de similares pesos molecu
lares es que las moléculas de los primerosse atraen entre si con mayor fuerza. En elcaso del metanol estas fuerzas son depuente de hidrógeno", por lo tanto estadiferencia es más remarcada.
El metanol y el agua tienen propiedades
semejantes debido a que ambos tienengrupos hidroxilo (OH) que pueden formarpuente de hidrógeno. El metanol formapuente de hidrógeno con el agua y por lotanto es miscible (soluble en todas lasproporciones) en este solvente. Igualmenteel metanol es muy buen solvente de
sustancias polares 6, pudiéndose disolver
sustancias iónicas' como el cloruro de sodio
en cantidades apreciables.
De igual manera que el protón del hidroxilodel agua (W), el protón del hidroxilo delmetanol es débilmente ácido. Se puedeafirmar que la acidez del metanol es
equivalente a la del agua. Una reaccióncaracterística del alcohol metílico es laformación de metóxido de sodio cuando se
lo combina con hidróxido de sodio.
El metanol es considerado como un
producto o material inflamable de primeracategoria; ya que puede emitir vapores quemezclados en proporciones adecuadas conel aire, originan mezclas combustibles. Elmetanol es un combustible con un gran
poder calorífico, que arde con llamaincolora o transparente y cuyo punto de
inflamación es de 12,2 'c.
Al ser considerado como inflamable deprimera categoría, las condiciones de
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almacenamiento y transporte deberán serextremas. Está prohibido el transporte dealcohol metílico sin contar con losrecipientes especialmente diseñados paraello. La cantidad máxima de almace·namiento de metanol en el lugar de trabajoes de 200 litros.
Las áreas donde se produce manipulación yalmacenamiento de metanol deberán estarcorrectamente ventiladas para evitar laacumulación de vapores. Además los pisosserán impermeables, con la pendienteadecuada y con canales de escurrimiento.
Si la iluminación es artificial deberá serantiexplosiva, prefiriéndose la iluminaciónnatural. Asi mismo, los materiales quecomponen las estanterías y artefactossimilares deberán ser anti chispa. Lasdistancias entre el almacén y la vía públicaserán de tres metros para 1000 litros demetanol, aumentando un metro por cada1000 litros más de metanol. La distancia
entre dos almacenes similares deberá ser eldoble de la anterior.
Para finalizar con las propiedades ycaracterísticas podemos decir que elmetanol es un compuesto orgánico muyimportante ya que el grupo hidroxilo seconvierte con facilidad en cualquier otrogrupo funcional.
Así el metanol se oxida para obtenerformaldehído (formol) y ácido fórmicos;mientras que por su reducción obtenemosmetano. Igualmente importantes son lasreacciones de éster y esterificación g
•
Aplicaciones actuales
Existe un hecho curioso al referirse a lapropia evolución en términos de utilidaddel metanol, y es que de observarse condetalle, es apreciable que para épocasanteriores a 1828 o mejor aún, alsurgimiento oficial de la química orgánica
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con la síntesis artificial del primercompuesto orgánico por el cientificoalemán Friedrich Wbhler, las aplicacionesde dicha clase de alcohol, tal y como seexpuso anteriormente, se presentaron
como escasas.
No obstante, años posteriores a 1828 yluego de [os experimentos de sintesis deácidos acéticos por parte de Herman Kolbe,
la química orgánica y su efecto en lasociedad se incrementaron de maneraprodigiosa, a[ mismo tiempo que elloincidió en [a ampliación del campo de usosdel metano[, siendo impulsadobásicamente a causa de los factores
descritos seguidamente:
E[ primero de ellos se debe precisamente alhecho de que con e[ auge de la químicaorgánica, cientos de productos queparecian como únicamente obtenibles através de [a "fuerza vita[", es decir, laactividad orgánica, resultaron sersintetizables de manera artificial, sencilla yrápida. era posible un impresionanteahorro de tiempo y energía al sustituir lasíntesis natural de un compuesto orgánico,es decir, empleando elementos orgánicos,;Jara una producción netamente artificial.
A[ observar la producción de metanol a lo
iargo del siglo XIX, es fácilmente apreciableque [a obtención del mismo se realiza de
manera natural, es decir, empleando
elementos orgánicos para tal fin,
debiéndose de someter a enormescantidades de madera a un proceso de
destilación destructiva (de ahíprecisamente que se [e denominara
"A[cohol de Madera"), hecho queconstituía un gran [imitante a [a difusión del
uso de tal alcohol a nivel industrial einclusive doméstico, pues era necesariocontar con enormes extensiones deterrenos en donde se plantaransucesivamente bosques ocupantes dehectáreas enteras para el único fin de ser
procesados y obtener alcohol metílico.
E[ elemento anterior hacia poco versátil la
producción a gran escala de metanol,principalmente por presentar elevadoscostos en [a misma, tan es así, que 1
tonelada de madera so [o permitía la
producción de unos escasos 20 litros desustancia; por [o anterior es que el interéshumano sobre el metano[ permanecería
imperceptible a [o largo del siglo XIX.
No obstante, luego del año de 1920 seríafinalmente creado un procedimientocompletamente artificíal para la obtencióndel mismo, basándose en ia combinaciónde hidrógeno y monóxido de carbono.reduciéndose así [os costes de elaboracióny retornándole el interés del hombre parauna producción a gran escala,
Por otra parte, con la inciusión de laquímica orgánica como una ciencia plena,su estudio fue transformado en discipiina,surgiendo incontables 'nvestigacionesdentro de[ campo de [a misma. básica,
mente en relación a compuestos orgánícos.
Por tal razón, es perceptible como se ~r,icia
un exhaustivo estudio dentro de esta
masa de compuestos, extrañamente seinicia un sistemático análisis de su
estructura, composición química, propie'dades, y se comienza con ello a descuDrir
mú[tiples y novedosos usos en la vida
tecnológica y cotidiana.
____ ~ -,U:..N,-I\c.:JE:..R,-S',-DA..:D=-FRA~ICISCOGWIDIA, (UFG)
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Es entonces, cuando compuestos como elpetróleo utilizado únicamente comomateria para la fabricación de querosén,se ven profundamente impulsados enutilidad, descubriéndose que es posiblea partir del mismo la obtención degasolina, plástico, asfalto, entre otrainfinidad de compuestos.
Por otra parte, nuevas y antiguassustancias son elaboradas con novedososprocesos, razón por la cual se necesitande nuevos reactivos, estabilizadores,disolventes, que sustenten los nuevosprocedimientos químicos.
En base a lo anteriormente descrito, es quees posible la comprensión del fenómeno dedifusión del uso del metanol, requiriéndoseentonces, a fin de percibir su actualimportancia, la descripción de susprincipales utilidades.
El metanol es el principal componente deldestilado en seco de la madera. Es uno delos disolventes más universales yencuentra aplicación, tanto en el campoindustrial como en diversos productos deuso doméstico.
Dentro de los productos que lo puedencontener se encuentra el denominado"alcohol de quemar" constituido poralcoholes metílico y etnico, solvente enbarnices, tintura de zapatos, Iimpiavidrios,líquido antícongelante, solvente para lacasetc. Además, los combustibles sólidosenvasados también contienen metano!.
Este alcohol se utiliza también paradegradar soluciones de alcohol etílico, loque ha dado lugar a numerosas
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intoxicaciones de carácter masivo dado eluso fraudulento de estas mezclas enbebidas alcohólicas.
La fermentación de jugos azucaradosimplementada para la obtención debebidas alcohólicas, además de etanol,produce también cantidades variables demetanol y otros compuestos volátiles.
El contenido de metanol en vino tinto es de43.122 mg metanol/L, en vino blanco 38.118mgJL, en brandy 1500 mg/L, en whisky 1000
mgJL y en ron 800 mg/L.
Uno de los primeros usos dados al alcoholmetílico, fue el de sustancia venenosa, queademás del obvio fin macabro, tendía aresultar una buena solución en contra deciertas plagas, roedores, insectos, pues porposeer propiedades altamente toxicas susimple olor penetrante causaba estragosdentro de organismos.
No obstante, en muchas ocasiones quienterminaba siendo la víctima era el propiohombre. De no manipularse conprecauClon, indudablemente ya en laactualidad a causa de ese grado depeligrosidad su empleo como raticida oplaguicida ha sido completamenterestringido, sustituyéndose símultáneamente por compuestos menos nocivospara el hombre como el fósforo blanco.
Aunque el metanol es un excelentedisolvente prácticamente ante cualquiersustancia, su empleo dentro de la pinturacomercial fue prohibido; a pesar de quepermite una homogénea dispersión de lapintura en las superficies, al evaporarse conel objeto de solidificar la pintura, el gas
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tiende a ser realmente contaminante parael ser humano, al punto que en cantidadesconsiderables es capaz de destruir el nervioóptico y producir una ceguera permanente.
No obstante, y debido a las innegablespropiedades disolventes del metanol, quesuperan por mucho a las de cualquier otroalcohol, se ha iniciado su implementacióndentro de los barnices, mostrando uncomportamiento excepcional, pues alanexar una pequeña porción de alcoholmetílico (con una pureza poco mayor al 45%), éste es capaz de diluir rápida ylimpiamente los aceites secantes de mayorviscosidad haciendo su manipulación mássimple, al mismo tiempo que una vezaplicados sobre determinada superficie(actividad regida por estrictas normas)inicia un proceso de evaporación de unavelocidad ideal (de haberse mezclado enproporciones adecuadas) que permite unaadecuada fijación del barniz a un tiempo desecado excepcional.
Adicionalmente, es indudable el enormepapel que juega el metanol como elelemento de mayor utilidad dentro desustancias anticongelantes, su empleocomo materia prima para tales fines abarcadesde simples sistemas de refrigeración deautomóviles durante el invierno, hasta suinclusión dentro de complejas instalacionestermo e hidroeléctricas.
Es materia anticongelante por excelencia,pues de observarse detalladamente, poseeen estado natural un punto de congelaciónincreíblemente bajo, propiedad que le estransmitida al líquido refrigerantedescendiendo su punto de congelación,evitando así, su solidificación durante labrusca liberación de calor que experimenta.
Por otra parte, destaca el hecho de que porser alcohol es fácilmente soluble en elmedio fluido de mayor utilización, es decir,el agua, facilitando por tanto la mezclahomogénea entre refrigerante y
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anticongelante. Todo lo anterior seintensifica si se considera el hecho de queel metanol es una sustancia de bajo costo yobtención fácil, permite por tanto unahorro de recursos económicos enmateriales de operación con todos losadicionales beneficios que ello implica.
Existen implementaciones adicionalescomo su uso de medio disolvente enplásticos, siendo relevante el hecho de queal reducir la viscosidad de la mezcla primadel mismo, facilita en enorme grado sumanipulación en industrias para adaptarloasí a múltiples formas.
Igualmente, ya en menores proporciones,el metanol es empleado dentro del grupode las gomas a fin de proporcionarle sucapacidad maleable, esto sucede pues alanexar una pequeña medida de alcoholmetílico, se disminuye la densidad de lagoma, permitiéndole una vez solidificada,adaptarse a múltiples formas sin res·quebrajarse. Recientemente se ha uti·Iizado en la fabricación de las sustan·
cias explosivas conocidas bajo el nombrede nitrocelulosas.
No obstante, qUlza una de lasimplementaciones más importantes del"Alcohol de Madera", la constituya sucapacidad para producir el compuestoorgánico conocido como formaldehido, unade las sustancias de mayor utilidad dentrode la industria química, bien es conocidoque su preparación industrial requiereúnicamente de calentar aire seco y vaporde alcohol metnico en presencia de uncatalizador, como el cobre o la plata,siendo bastante difundido su uso: se utilizacomo desinfectante, insecticida, fungicida ydesodorante, así como también parasintetizar compuestos orgánicos, espe·cialmente en la fabricación de resinassintéticas, ácido acético y succinico lO
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A pesar de las múltiples usanzasanteriormente descritas en relación con elmetanol, existe una en particular quemerece la mayor de las atenciones y es
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indudablemente la inspiradora deldesarrollo del presente artículo, tal usanza,por así decirlo, responde a la posiblerealidad del empleo del metanol como unafuente energética o de combustible,sustituta definitiva de la contaminantefuerza motriz obtenida por medio de lacombustión de los derivados dehidrocarburos (diesel, benzina, gasolina entoda sus manifestaciones).
El metanol es utilizado como combustible,principalmente al mezclarlo con la gasolina.Sin embargo, ha recibido menos atenciónque el etanol (combustible) porque tienealgunos inconvenientes.
Su principal ventaja es que puede serfabricado fácilmente a partir del metano (elprincipal componente del gas natural) asícomo por la pirólisis de muchos materialesorgánicos. El problema de la pirólisis es quesolamente es económicamente factible aescala industrial, así que no esrecomendable producir el metanol a partirde recursos renovables como la madera apequeña escala (uso personal).
En cualquier caso, el proceso alcanzatemperaturas muy elevadas, con ciertoriesgo de incendio; además, el metanol esaltamente tóxico, así que se debe tenersiempre especial cuidado de no ingerirlo,derramarlo sobre piel desnuda o inhalarlos humos.
Recientemente se han creado compuestosde hidrocarburos de mayor pureza como lagasolina sin plomo, adicionando ciertasmezclas de alcoholes como el MTBE(metil terbutil éter), que ya actualmentehan desplazado por completo al antiguo
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antidetonante de "Tetraetilo de plomo"(causante principal de la contaminación atmosférica por los residuos desu combustión).
No obstante, los residuos tóxicos como elmonóxido y el dióxido de carbono a pesarde reducirse con la inclusión de estosaditivos de base alcohólica, aún persisten,realidad que se agrava al considerar lasfiables estadísticas del incremento de latasa de automóviles existentes a 900millones de unidades para e12010.
Por otra parte, existe ese típico conflicto tanampliamente discutido acerca de una futuraprobable extinción del petróleo, base detodo combustible hidrocarburo, lo cualdevengaría en una indudable crisis energética por la inexistencia de un combustiblecapaz de cubrir tal demanda motriz.
Anexado a todo lo anterior se encuentra elfactor anti-económico de la energíaeléctrica como medio energético en elfuncionamiento de automóviles, y el deseode independencia energética de los paísesindustrializados de la compra de crudo anaciones sub-desarrolladas.
A modo de respuesta iluminada se planteael uso puro de alcoholes como el etanol yelmetanol como carburantes en automóviles,propuesta que ha mostrado resultadosciertamente favorables en Brasil desdehace 20 años, al reducir la cantidad degasolina consumida dentro de dicho país.
Sin embargo, este proyecto se inclinasólidamente hacia un uso global izado delmetanol, puesto que su producción (enmayor parte sintética) resulta más
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accesible en comparaClon a la del etanol,pues para éste último es necesaria ladisposición de enormes territoriosdestinados únicamente al cultivo de cañade azúcar, rábanos, remolachas, entreotros, a fin de someter cada especie a uncomplejo proceso de fermentación cuyoresultado será etanol a bajas concentraciones, que de desearse emplear comocombustible debe ser sometido a unadestilación especial.
El tratamiento del etanol es por tantodelicado y costoso, aspectos que lo hacenpoco atractivo al compararlo conel metanol.
El empleo del metanol como carburante noes del todo algo utópico e inverosímil,
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puesto que de observarse el funcionamiento de automóviles a principios delsiglo XX (luego del descubrimiento delproceso sintético del metanol) se apreciaráque esta clase de alcohol se utilizaba comocombustible único, hasta que finalmentefue desplazado por la llegada de la gasolinaque tendia hacia un precio más reducido.Sin embargo, para aquel tiempo pocointeresaba el impacto ambiental de lamisma. Para años posteriores ya en lasegunda guerra mundial, las fuerzas aéreasnazis desarrollaron su empleo comocombustible de aviones, demostrando uncomportamiento excepcional.
Bien es sabida la superioridad aéreaalemana para aquella época en cuanto avelocidad y resistencia se refiere, siendo larazón simple: el metanol constituye uncombustible de alto octanaje por lo cual sepermite una mayor compresión airecombustible sin los problemas de una autoignición y con ella del llamado "Cascabeleo", que reduce la vida de los motores.
Claro está que al ser mayor la compresiónse adquiere una potencia más elevada. Noobstante, una vez finalizada la guerra elinterés decayó nuevamente
Para años posteriores y con la crisispetrolera de 1970, se inició unacomprensión acerca de cuán importanteera el desarrollo de carburantes adicionalesante una posible desaparición del petróleo,es entonces cuando comienza una toma deconciencia al respecto y una intensaactividad científica-investigativa al respecto, culminando en una sentencia firme:
"El Metanol, combustible del mañana"
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Las ventajas son evidentes:
- Al contener escasez de carbono creacombustiones más limpias, eliminandoprácticamente la totalidad de las emisionesde dióxido de azufre, monóxido decarbono, dióxido de carbono, ozono, entreotros. Es una forma por tanto, de protegerel medio ambiente.
- El metanol se quema a una temperaturamenor de flama, así, se pierde menos calorpor conducción o radiación hacia el sistemade enfriamiento del auto.
- El metanol se quema más rápidamenteque la gasolina y genera un mayor volumende productos de combustión por lo queaumenta la presión en los cilindros. Esevidente que el hombre realizará y estarádispuesto únicamente al cambio, alproducirse terminantemente la eliminaciónexistencial del petróleo como agenteenergético, antes de tal realidad secontinuará indudablemente con lacontaminación y degradación ambientalproducto de tóxicas combustiones.
Actualmente, todo el metanol producidomundialmente se sintetiza mediante unproceso catalítico a partir de monóxido decarbono, dióxido de carbono e hidrógeno.Esta reacción emplea altas temperaturas ypresiones, y necesita reactores industrialesgrandes y complicados.
El gas de síntesis (CO + H,) se puedeobtener de distintas formas. Los distintosprocesos productivos se diferencian entresí precisamente por este hecho.Actualmente el proceso más ampliamenteusado para la obtención del gas de síntesíses a partir de la combustíón parcial del gasnatural en presencia de vapor de agua.
La reacción se produce a una temperaturade 300-400 Oc Y a una presión de 200-300
atm. Los catalizadores usados son ZnOo Cr,Oj'
conoce como ácido piroleñoso y quecontiene un 7-9% de ácido acético, 2-3% demetanol y un 0.5% de acetona; un alquitránde madera, base para la preparación deantisépticos y desinfectantes; y carbónvegetal que queda como residuo enlas retortas.
octanaje aumentamaniobrabilidad
- Por poseer altoel rendimiento yde automóviles.
Procesos de obtención de metanolGas Natural +Vapor de Agua -7 CO+CO,+ H,
Originariamente se producía metanol pordestilación destructiva de astillas demadera, Esta materia prima condujo a sunombre de alcohol de madera.
Sin embargo el gas de síntesis también sepuede obtener a partir de la combustiónparcial de mezclas de hidrocarburoslíquidos o carbón, en presencia de agua
Este proceso consiste en destilar la maderaen ausencia de aire a unos 400 Oc formándose gases combustibles (CO, C,H 4, He),empleados en el calentamiento de lasretortas; un destilado acuoso que se
Mezcla de Hidrocarburos Líquidos + Agua
----,. CO + CO, + H,
Carbón + Agua -+ CO + CO, + H.
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En el caso de que la materia prima sea elcarbón, el gas de síntesis se puede obtenerdirectamente bajo tierra. Se fracturan lospozos de carbón mediante explosivos, seencienden y se fuerzan aire comprimido yagua. El carbón encendido genera calor y elcarbono necesarios, y se produce gas desintesis. Este proceso se conoce comoproceso in situ. Este método no tiene unaaplicación industrial difundida.
Los procesos industriales más ampliamenteusados, utilizando cualquiera de las tresalimentaciones (gas natural, mezcla dehídrocarburos líquidos o carbón) son losdesarrollados por las firmas Lurgi Corp. eImperial Chemicallndustries Ltd. (ICI).
También se abordará el proceso antiguo deobtención de metanol llamado DestilaciónDestructiva de la Madera.
Proceso Lurgi
Se denomina proceso de baja presión paraobtener metanol a partir de hidrocarburosgaseosos, líquidos o carbón. El procesoconsta de tres etapas bien diferenciadas:
1. Reforming
Es en esta etapa donde se produce ladiferencia en el proceso en función del tipode alimentación. En el caso de que laalimentación sea de gas natural, este sedesulfuriza antes de alimentar el reactor.Aproximadamente la mitad de laalimentación entra al primer reactor, el cualestá alimentado con vapor de agua a mediapresión. Dentro del reactor se produce laoxidación parcial del gas natural. De estamanera se obtiene H2 • CO, CO, y un 20% deCH 4 residual.
GasNatural
Aire Oxigeno
vaporpaf"$el roces<>
Metano.
Figura 3. Proceso Lurgí para producir metano!.
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Gas Natural + Vaporde Agua -7 CO+CO,+H,
Esta reacción se produce a 780 'c y a 40 atm.
El gas de síntesis más el metano residualque sale del primer reactor se mezcla con laotra mitad de la alimentación (previamentedesulfurizada). Esta mezcla de gasesentra en el segundo reactor, el cual estáalimentado por O,. Este se obtiene deuna planta de obtención de oxígeno apartír de aire.
CH 4 + ca + ca, + O, -¿ ca + ca, + H,
Esta reacción se produce a 950 'c
En caso de que la alimentación sea líquida ocarbón, ésta es parcialmente oxidada porO2 y vapor de agua a 1400-1500 'c y 55-60atm, El gas así formado consiste en H" cacon algunas impurezas formadas porpequeñas cantídades de ca" CH4, H,S ycarbón libre. Esta mezcla pasa luego a otroreactor donde se acondiciona el gas desíntesis elíminándose el carbón libre, el H,Sy parte del ca" quedando el gas listo paraalimentar el reactor de metanol.
2. Síntesis
El gas de síntesis se comprime a 70-100atm. y se precalienta. Luego alimenta alreactor de síntesis de metanol junto con elgas de recirculación. El reactor Lurgi es unreactor tubular, cuyos tubos están llenosde catalizador y enfriados exteriormentepor agua en ebullición. La temperatura dereacción se mantiene así entre 240-270 'c
•
Una buena cantidad de calor de reacción setransmite al agua en ebullición obteniéndose de 1 a 1-4 Kg. De vapor porKg. de metano!. Además se protege alos catalizadores.
3. Destilación
El metanol en estado gaseoso queabandona el reactor debe ser purificado.Para ello primeramente pasa por unintercambiador de calor que reduce sutemperatura, condensándose el metanol.Este se separa luego por medio de unseparador, del cual salen gases que secondicionan (temperatura y presiónadecuadas) y se recirculan. El metanol enestado líquido que sale del separadoralimenta una columna de destilaciónalimentada con vapor de agua a bajapresión. De la torre de destilación sale elmetanol en condiciones normalizadas.
Proceso ICI (Imperial Chemicallndustries)
La diferencia entre los distintos procesos sebasa en el reactor de metanol, ya que losprocesos de obtención de gas de síntesis ypurificación de metanol son similares paratodos los procesos.
En este caso la síntesis catalítica se produceen un reactor de lecho fluidizado, en el cualel gas de síntesis ingresa por la base y elmetanol sale por el tope. El catalizador semantiene así fluídizado dentro del reactor,el cual es enfriado por agua en estado deebullición, obteníéndose vapor que seutiliza en otros sectores del proceso.
La destilación se realíza en dos etapas enlugar de realizarse en una sola. Todas lasdemás características son simílares alproceso Lurgí antes descríto.
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Proceso de Destilación Destructiva de laMadera
Cuando se calienta una sustancia a unatemperatura elevada descomponiéndola envarios productos que se separan porfraccionamiento en la misma operación, elproceso se llama destilación destructiva.Sus aplicaciones más importantes son ladestilación destructiva del carbón para elcoque, el alquitrán, el gas y el amoníaco, yla destilación destructiva de la madera parael carbón de leña, el ácido etanoico, lapropanona y el metano!.
Este último proceso ha sido ampliamentedesplazado por procedimientos sintéticospara fabricar distintos subproductos. Elcraqueo del petróleo es similar a ladestilación destructiva. En la siguientefigura se muestra el proceso de destilacióndestructiva en general
El metanol obtenido a partir de ladestilación destructiva de la maderarepresentó la única fuente comercial hasta105 años veinte del siglo pasado.
La destilación destructiva de la madera, esel antiguo proceso de producción delmetano!. Desde hace varias décadas no seutiliza industrialmente este proceso debidoa su bajísimo rendimiento en la producciónde metanol o alcohol metnico.
El rendimiento de metanol a partir de esteproceso es aproximadamente entre 1 y 2%,
o 20 litros de metanol por tonelada métricade madera (6 galones por toneladamétrica), para maderas duras, yaproximadamente, la mitad de este valorpara maderas suaves.
Con la introducción de la tecnología del gasnatural, la industria gradualmente cambió a
Materiales en bruto
(como carbón, aM; t.o madera)
Contl?O€'dor hermé1:;co
• Descomposición ....quirrilc8 ..,..
~/ r-_Foy_m_",,_,_ÓO¡-do_V_"I'_OY__...
Huevos productos(como coque- , gas}
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Figura 4. DestllJcion destructi\J de nl':lterla:es carbonaceos.
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gas de síntesis (syngas) producido a partirde gas natural reformado.
El problema con la destilación destructivade la madera, es que sólo eseconómicamente factible a escalaindustrial, así que no es aconsejableproducir metanol a partir de recursosrenovables como la madera.
Se requiere una cantidad enorme de leñapara producir metanol por el método dedestilación destructiva de la madera, por loque países extremadamente deforestadoscomo El Salvador, no podrían emplear esteproceso de producción del metano!.
Metanol en el motor de combustióninterna
El metanol usado como un aditivo osustituto de la gasolina podría inmediatamente ayudar a resolver los problemas deenergía y contaminación atmosférica.
Si se mezclara metanol con gasolina en unaproporción entre 5 y 15%, se tendríamejorías en la economía de combustible,niveles de contaminación y en elfuncionamiento de los motores decombustión interna.
Varios estudios han sido realizados en losúltimos 50 años para evaluar la aptitud delmetanol como sustituto de la gasolina enlos motores de combustión interna. Losmotores existentes pueden ser transformados para usar metanol puro.
Comparado con gasolina, el uso demetanol, en un examen estándar de motor(sin tratamiento catalitico de los gases deescape), produce un vigésimo de la
•
cantidad de combustible no quemado, undécimo de la cantidad de dióxido decarbono, y aproximadamente la mismacantidad de óxidos de nitrógeno queproduce la gasolina.
De mayor importancia es el hecho quearriba del 15% de metanol puede serañadido a la gasolina comercial enautomotores ahora en uso sin necesidad demodificar los motores.
Esta mezcla de metanol-gasolina resulta enun incremento en el ahorro decombustible, temperaturas más bajas delos gases de combustión, menoresemisiones de gases, y rendimientomejorado, en comparación al uso de lagasolina sola. El Metanol también puedeser quemado limpiamente para la mayoríade nuestras otras necesidades decombustible, y este es especialmenteapropiado para ser usado en celdas decombustible para generar electricidad.
El principal inconveniente para el usoinmediato de metanol puro como sustitutode la gasolina es que no hay suficientedisponibilidad. Se ha investigado recientemente la posibilidad de añadir entre 5 y 30%de metanol a la gasolina.
Una cantidad de automóviles privados nomodificados fueron examinados yoperados sobre un curso fijado convariación de con-centraciones de metano!. Seencontró que: a) el ahorro de combustibleincrementó de 5 a 13;b, b) las emisiones demonóxido de carbono disminuyeron de 72%a 14;b, c) la temperatura de los gases decombustión disminuyó de 9% a 1%, y d) laaceleración incrementó arriba del 7%.
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Otros usos del metanol como combustible
Aunque el metanol es sugerido aquíprincipalmente como un combustible paraautomóviles, éste también podría ser usadoventajosamente en muchas otrasaplicaciones, si éste se vuelve suficientemente abundante. Este es un combustibleseguro y limpio para la calefacción de lascasas y también puede ser quemado enplantas de energía para generarelectricidad sin contaminar la atmósfera.
En una serie de pruebas recientes,utilizando una caldera para generar energía, el metanol fue evaluado comparándolocon el gasóleo No. 5" y gas natural".
En las pruebas con metanol se observóque: a) ninguna partícula fue liberada por lachimenea, b) la cantidad de óxidos denitrógeno en el flujo de gases fue menorque la cantidad emitida por el gas natural ymucho menor que la emitida por el gasóleoNo. 5, c) la concentración de monóxido decarbono fue menor que la del gasóleo y elgas natural, d) ningún compuesto de azufrefue emitido, e) las cantidades producidasde aldehídos, ácidos, e hidrocarburos noquemados fueron despreciables, y f)depósitos de hollín en la calderaproducidos por el gasóleo fueron disipadoscon el metanol, de ese modo permitiendouna mayor transferencia de calor y unamayor eficiencia.
El metanol es uno de los pocoscombustibles conocidos apropiado para lageneración de energía mediante célulascombustibles. En principio, las célulascombustibles pueden convertir energíaquímica a electricidad con mucha mayor
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eficiencia que las máquinas de calor talescomo turbinas.
Aunque el metanol no es tan simple de usaren una célula combustible como elhidrógeno, éste puede ser almacenado ytransportado más fácilmente.
Recientemente, una célula combustible hasído desarrollada la cual proporciona másde 30,000 horas de operación continua conmetanol y aire. Esta usa carburo detungsteno y carbón como electrodos yácido sulfúrico como electrolito.
Conclusión
El Salvador tiene que reducir su grandependencia hacia los combustibles fósiles.Esta dependencia está impactando negativamente y en gran medida a nuestra economía.
La alternativa más adecuada es lautilización de biocombustibles, los cualestíenen muchas ventajas sobre el petróleo,entre ellas, menor precio, no contaminan elmedio ambiente, se pueden producir en elpaís y utilizan recursos renovables.
Una alternativa viable es producir metanolpara utilizarlo como biocombustiblemezclado con la gasolina.
La materia prima para la producción demetanol debe ser un recurso abundante ydisponible como los desechos orgánicos,heces y/o aguas residuales.
La descomposición natural y/o controladade la mencionada biomasa y las aguas dedesecho, produce gas natural o metano, apartir del cual se produce el metano\.
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Notas y Referencias
1 La autora del artículo es máster en gestión ambientalindustrial e ingeniera química. Es experta enbiocombustibles, especialmente en la producción debiodiesel a partir de aceites de tempate, higuerilla,palma africana y frituras.
2 El compuesto químico metanol, también conocidocomo alcohol metílico o alcohol de madera, es elalcohol más sencillo. A temperatura ambiente sepresenta como un líquido ligero (de baja densidad),incoloro, inflamable y tóxico que se emplea comoanticongelante, disolvente y combustible. Su fórmulaquímica es CH30H.
3 Los biocombustibles se producen orgánicamente y adiferencia de los combustibles fósiles son una fuentede energía renovable. Los biocombustibles provienende la biomasa: materia orgánica originada en unproceso biológico, espontáneo o provocado, utilizablecomo fuente de energía. Para la obtención de losbiocombustibles se pueden utilizar especies de usoagricola tales como el maíz o la mandioca, ricas encarbohidratos, o plantas oleaginosas como la soja,girasol y palmas. También se pueden emplear especiesforestales como el eucalipto y los pinos. Al utilizarestos materiales se reduce el C02 que es enviado a laatmosfera terrestre ya que estos materiales vanabsorbiendo el C02 a medida que se vandesarrollando, mientras que emiten una cantidadsimilar que los combustibles convencionales en elmomento de la combustión.
4 El biodiesel es un biocombustible sintético líquidoque se obtiene a partir de lípidos naturales comoaceites vegetales o grasas animales, nuevos O usados,mediante procesos industriales de esterificación ytransesterificación, y que se aplica en la preparaciónde sustitutos totales o parciales del petrodiésel ogasóleo obtenido del petróleo.
s El proceso de transesterificación consiste encombinar un aceite vegetal con un alcohol ligero,normalmente metanol, y un catalizador alcalino,comúnmente el hidróxido de sodio, para producirbiodiesel y un subproducto de valor añadidopropanotriol (glicerina) que puede ser aprovechadapor la industria cosmética, entre otras.
6 El compuesto químico etanol, conocido comoalcohol etílico, es un alcohol que se presenta como unlíquido incoloro e inflamable con un punto deebullición de 78 Oc. Mezclable con agua en cualquierproporción; a la concentración de 95% en peso se
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forma una mezcla azeotrópica. Su fórmula química esCH3-CH2-0H, principal producto de las bebidasalcohólicas como el vino (alrededor de un 13%), lacerveza (5%) o íícores (hasta un 50%). El etanol es uncompuesto químico que puede utilizarse comocombustible, bien solo, o bien mezclado en cantidadesvariadas con gasolina, y su uso se ha extendidoprincipalmente para reemplazar el consumo dederivados del petróleo. El combustible resultante de lamezcla de etanol y gasolina se conoce como gasohol oalconafta. Dos mezclas comunes. son ElO y E8S, concontenidos de etanol del 10% y 85%, respectivamente.Para la producción de etanol en el mundo se utilizamayormente como fuente la biomasa. El etanol puedeproducirse a partir de un gran número de plantas, conuna variación, según el producto agrícola, delrendimiento entre el combustible consumido y elgenerado en dicho proceso. Este etanol, conocidocomo bioetanol, está sujeto a una fuerte polémica:para unos se perfila como un recurso energéticopotencialmente sostenible que puede ofrecer ventajasmedioambientales y económicas a largo plazo encontraposición a los combustibles fósiles, mientrasque para otros es el responsable de grandesdeforestaciones y del aumento del precio de losalimentos, al suplantar selvas por terrenos agrícolaspara su producción, dudando además de surentabilidad energética, El etanol se obtienefácilmente del azúcar o del almidón en cosechas demaíz y caña de azúcar, entre otros. Sin embargo, losactuales métodos de producción de bio-etanol utilizanuna cantidad significativa de energía en comparclCióncon la energía obtenida del combustible producido.Por esta razón, no es posible sustituir enteramertc elconsumo actual de combustibles fósiles por bioetanol.
7 La Prensa Gráfica, Sección Economía, 14-06-06,página 47.
8 El hidrógeno es un elemento químico representadopor el símbolo H y con un número atómico de 1. Encondiciones normales de presión y temperatura, es ungas diatómico (H2) incoloro, inodoro, insípido, nometálico y altamente inflamable. Con una masaatómica de 1,00794(7) u, el hidrógeno es el elementoquímico más ligero y es, también, el elemento másabundante, constituyendo aproximadamente el 7sJ¿de la materia visible del universo.
9 El metano (del griego methy vino, y el sufijo -ano) esel hidrocarburo alcano más sencillo, cuya fórmulaquímica es CH4. Cada uno de los átomos de hidrógenoestá unido al carbono por medio de un enlace
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covalente. Es una sustancia no polar que se presentaen forma de gas a temperaturas y presionesordinarias. Es incoloro e inodoro y apenas soluble enagua en su fase líquida. En la naturaleza se producecomo producto final de la putrefacción anaeróbica delas plantas. Este proceso natural se puede aprovecharpara producir biogás. Muchos microorganismosanaeróbicos lo generan utilizando el C02 comoaceptar final de electrones. Constituye hasta el 97% delgas natural. En las minas de carbón se le llama grisú yes muy peligroso ya que es fácilmente inflamable yexplosivo. El metano es un gas de efecto invernaderorelativamente potente que contribuye alcalentamiento global del planeta Tierra ya que tieneun potencial de calentamiento global de 23. Estosignifica que en una media de tiempo de 100 años cadakg de CH4 calienta la Tierra 23 veces más que la mismamasa de C02, sin embargo hay aproximadamente 220
veces más dióxido de carbono en la atmósfera de laTierra que metano por lo que el metano contribuye demanera menos importante al efecto invernadero
10 El octanaje o índice de octano de un combustible esuna medida de su capacidad antidetonante. Loscombustibles que tienen un alto índice de octanoproducen una combustión más suave y efectiva; Elíndice de octano de una gasolina se obtiene porcomparación del poder detonante de la misma con elde una mezcla de isooctano y heptano. Al ¡sooctano sele asigna un poder antidetonante de 100 y al heptanode o. Una gasolina de 97 octanos se comporta, encuanto a su capacidad antidetonante, como unamezcla que contiene el 97~~ de isooctano y el 3% deheptano. Muchos conductores aún creen que cuantomayor sea el número de octano de la gasolina quecargan en su vehículo, mayor será la potencia y mejorel funcionamiento. Simplemente falso. El valor deoctano del combustible no tiene ninguna relación conla potencia. El número de octano de un combustible essimplemente una descripción numérica de sucdpacidad para resistir el lI go lpeteo" de la máquina.Cuando los vapores de la gasolina sin combustionarexplotan espontáneamente en el cilindro, antes deque los alcance la flama en expansión dentro delcilindro de combustión, se provocan dos explosionessimultáneas (la otra es de la bujía de encendido). Estefenómeno produce el golpeteo. Cuanto mayor sea elnúmero de octano (o índice antidetonante, para sermas exactos) mayor será la resistencia delcombustible al golpeo de la maquina. [l motor de unvehkulo está díseñado para usar un combustible conun número de octano en particular (en el manual delvehiculo debería decirlo). Al comprar un combustible
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con un octanaje mayor sólo se estará tirando el dinero.La única y muy importante excepción es cuando elvehículo envejece porque los depósitos creados por lagasolina y los relatívos al lubricante puedenincrementar el número de octano que el motornecesita para prevenir el golpeteo. Por esta razón, siun vehículo con más de dos años de vida muestraproblemas de golpeteo, el problema se puede resolversimplemente usando una gasolina con un indiceantidetonante superior.
11 El puente de hidrógeno es un enlace que seestablece entre moléculas capaces de generar cargasparciales. El agua, es la sustancia en donde los puentesde hidrógeno son más efectivos, en su molécula, loselectrones que intervienen en sus enlaces, están máscerca del oxígeno que de los hidrógenos y por esto segeneran dos cargas parciales negativas en el extremodonde está el oxígeno y dos cargas parciales positivasen el extremo donde se encuentran los hidrógenos. Lapresencia de cargas parciales positivas y negativashace que las moléculas de agua se comporten comoimanes en los que las partes con carga parcial positivaatraen a las partes con cargas parciales negativas. Detal suerte que una sola molécula de agua puede unirsea otras 4 moléculas de agua a través de 4 puentes dehidrógeno. Esta característica es la que hace al aguaun líquido muy especial.
12 Las sustancias polares son aquellas que estánformadas por enlaces covalentes polares. En este tipode enlace los átomos comparten los electrones, loscuales, pasan más tiempo alrededor del átomo quetiene mayor electronegatividad.
13 Las sustancias iónicas son aquellas que estánformadas por enlaces iónicos. El enlace iónico consisteen la atracción electrostática entre átomos con cargaseléctricas de signo contrario. Este tipo de enlace seestablece entre átomos de elementos pocoelectronegativos con los de elementos muyelectronegativos. Es necesario que uno de loselementos pueda ganar electrones y el otro perderlos,este tipo de enlace se suele producir entre un nometal (electronegativo) y un metal (electropositivoJ.14 El formaldehído o metanal es un compuestoquímico, más específicamente un aldehído (el mássimple de ellos), de fórmula H2C=O. Fue descubiertoen 1867 por el químico alemán August Wilhelm vanHofmann. Se obtiene por oxidación catalítica de!alcohol metílico. A temperatura normal es un gasincoloro de un olor penetrante, muy soluble en agua.Las disoluciones acuosas al ± 40% se conocen COn el
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nombre de formol, que es un líquido incoloro de olorpenetrante y sofocante; estas disoluciones puedencontener alcohol metílico como estabilizante. Puedeser comprimido hasta el estado líquido; su punto deebullición es ·21 Oc. El ácido metanoico, tambiénllamado ácido fórmico, es un ácido orgánicQ de unsolo átomo de carbono, y por lo tanto el más simplede los ácidos orgánicos. Su fórmula es H-COOH, elgrupo carboxilo es el que le confiere las propiedadesácidas a la molécula.
1':> Se denomina esterificación al proceso por el cual sesintetiza un éster. Un éster es un compuesto derivadoformalmente de la reacción química entre un oxiácidoy un alcohol. En química, los ésteres son compuestosorgánicos en los cuales un grupo orgánico reemplaza aun átomo de hidrógeno (o más de uno) en un ácidooxigenado. Un ácido oxigenado es un ácido cuyasmoléculas poseen un grupo ~OH desde el cual elhidrógeno (H) puede disociarse como un ión H+. Losésteres más comunes son los ésteres carboxilados,donde el ácido en cuestión es un ácido carboxílico. Porejemplo, si el ácido es el ácido acético, el éster esdenominado como acetato. Los ésteres puedentambién ser formados por ácidos inorgánicos; porejemplo, el dimetil sulfato, es un éster, a vecestambién llamado "ácido sulfúrico, dimetil éster".
16 El ácido succínico es un butanodióico, sólido,incoloro o blanco, que se funde a 185 Oc. Es soluble enel agua, éter y alcohol, interviene en el conjunto dereacciones que constituyen el ciclo de , En su estadonatural se encuentra en los músculos, hongos, ámbary otras resinas de donde se extrae por destilación ypor hidrogenación del ácido málico. El ácido succínicoy el glicerol se obtienen también como productossecundarios durante las fermentaciones alcohólicasjunto con los ácidos láctico, cítrico, málico, tartárico,etc. Se puede obtener a través de síntesis química apartir del acetileno y del formaldehído que arroja unrendimiento aproximado del 30%; pero por procesosbioquímicos que son más baratos, puede dar unrendimiento aproximado del 95~~. El succinato ha sidoconsiderado como el propulsor básico de la químicadel futuro. En el mercado internacional su demandaalcanza ya los 6.7 millones de toneladas, con un valorde 4,000 millones de dólares. Se utiliza en la industriade alimentos y bebidas, en la fabricación de adhesivosepóxidos, biopolímeros, lacas, colorantes y enperfumería; en medicina humana comoreconstituyente nervioso, antidepresivo, antineurótico, etc.
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17 El gasóleo, también denominado gasoil o diésel, esun líquido de color blancuzco o verdoso y de densidadsobre 850 kg/m' (0,850 g/cm'), compuestofundamentalmente por parafinas y utilizadoprincipalmente como combustible en motores diésel yen calefacción. Su poder calorífico es de 8,800 kcal/kg,Cuando es obtenido de la destilación del petróleo sedenomina petrodiésel y cuando es obtenido a partir deaceites vegetales se denomina biodiésel.
18 El gas natural es una de las varias e importantesfuentes de energía no renovables formada por unamezcla de gases ligeros que se encuentrafrecuentemente en yacimíentos de petróleo, disueltoO asociado con el petróleo o en depósitos de carbón.Aunque su composición varía en función delyacimiento del que se saca, está compuestoprincipalmente por metano en cantidades quecomúnmente pueden superar el 90 Ó 95%.La PrensaGráfica, Sección Economía, 14-06-06, Pág. 47.
BIBLIOGRAFíA
La Prensa Gráfica, 13'06'06, pág, 29.
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