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¿Cuál es el impacto de los combustibles y posibles alternativas de solución?

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by

Ana Arroyo

on 24 May 2015

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¿Cuál es el impacto de los combustibles y posibles alternativas de solución?
design by Dóri Sirály for Prezi
Acerca de algunos combustibles importantes como la gasolina o el gas butano.
Algunos usos, como el usos. automovilístico (gasolina) y el uso domestico (gas butano).
Acerca del impacto ambiental que causan.
Lo que se...
En este proyecto, aprendimos mas acerca de los combustibles, además de su importancia en la vida diaria. También aprendimos que no tienen impacto solo de manera ambiental y en nuestra salud, si no tambien en la sociedad, en la economia y en la politica. De igual manera, aprendimos que hay varias formas de disminuir ese impacto; algunas son fáciles, y otras apenas estan en desarrollo.
¿Qué aprendimos?
Principales usos de los combustibles por la población general
Los combustibles más usados y conocidos son los
combustibles fósiles,
y son 3:
Petroleo
Carbón
Gas natural
Principales combustibles
La capacidad de la humanidad para extraer y utilizar los combustibles fósiles ha sido el catalizador para el desarrollo tecnológico e industrial que ha dado lugar a una prosperidad socioeconómica sin precedentes en muchas regiones del mundo. Mientras que los defensores de los sistemas energéticos no renovables sostienen que los combustibles fósiles seguirán siendo mucho más factibles que las fuentes de energía renovables, los defensores del medio ambiente y las organizaciones tales como las Naciones Unidas sostienen que la energía sostenible también puede tener un impacto económico positivo. El precio de las energías renovables no son tan propensas a las fluctuaciones del mercado como el petróleo o el gas natural, y los sistemas de energía solar o eólica son capaces de suministrar energía a las regiones en vías de desarrollo o menos accesibles, las cuales pueden no tener los medios económicos o de infraestructura para utilizar combustibles fósiles. Además, los expertos predicen que el aumento de la inversión en sistemas de energía renovable seguirá produciendo miles de empleos en todo el mundo.
Impacto económico
Lo que no se
Definición concreta de un combustible.
Otros tipos de combustibles no muy usuales.
Otro usos de estos combustibles.
Qué otros impactos puede tener su uso en exceso.
Lo que quiero aprender
El impacto que generan, no solo ambiental, si no, social, político y económico.
Alternativas de solución a nuestro alcance.
Cuánto invertimos economicante en los combustibles
Acerca de la reforma energética, ¿en qué nos beneficia?
Medidas que se han tomado a gran escala para disminuir el daño que causan.
INTRODUCCIÓN
Análisis del uso de combustibles en transporte
Los motores de gasolina emiten 2,3 kg de CO2 por cada litro de gasolina quemado. Tomando en cuenta que un automóvil gasta 1 litro por cada kilómetro recorrido, es una gran cantidad de CO2 liberado en la atmósfera SOLO por 1 coche.
Principales usos de los combustibles por nosotros
Los combustibles forman parte fundamental en la vida de muchos, y, aunque no nos demos cuenta, están presentes casi en todo.

Medios de transporte (autos, autobuses, etc...)
GASOLINA
Usos domésticos (cocina, ducha, etc...)
BUTANO
Para hacer fuego, fogatas, etc...
MADERA Y CARBÓN
La Huella Ecológica
Alternativas de Transporte
Los autobuses, las combis, o medios parecidos son alternativas muy accesibles y convenientes, porque gastan menos gasolina al llevar mas personas a las vez, y nosotros tenemos un mayor ahorro.
Eso no es lo mejor, la otra alternativa son medios de transporte que no usen gasolina como la bicicleta o caminar.
Desarrollo
Impacto ambiental
Durante la combustión de varios combustibles (principalmente los fósiles), se liberan compuestos altamente contaminantes. A estos compuestos se les llama
Material Particulado (MP).
Las fuentes principales son: polvo levantado por vehículos, motores, procesos industriales, fuentes fijas, actividades de construcción, quemas agrícolas y de origen doméstico. A continuación, algunos MP muy dañinos para el ambiente y para nuestra salud:
Impacto social
El mayor impacto es a nuestra salud. Debido a los diversos impactos económicos y ambientales de los sistemas de energías renovables, el aumento del uso de energía sostenible probablemente tendrá importantes consecuencias sociales. Por ejemplo, el uso generalizado de los sistemas de energía renovable puede conducir al aumento o a la disminución de las tasas de empleo en algunas regiones, en función de su base industrial y si son totalmente dependientes de los combustibles fósiles. Otros impactos sociales podrían incluir mayor libertad de elección de los consumidores en relación con un proveedor doméstico de energía; cambiar las relaciones políticas a nivel internacional a medida que ciertas naciones ponen fin a su dependencia de terceros para la energía, y las mejoras esperadas en materia de salud, ya que cada vez más ciudadanos ya no están expuestos a los desechos peligrosos y a las emisiones asociadas con los combustibles fósiles.
Impacto político
Reforma Energética
Objetivo
Soluciones
Alternativas de solución
Existen varias alternativas, la más fácil y a nuestro alcance es simplemente no usarlos, pero al día de hoy se han hecho algo necesario para cumplir nuestras necesidades diarias, por eso se han empezado a emplear combustibles alternativos y fuentes de energía alternativa.
Evaluación
¿Qué estamos dispuestos a hacer para salvar al mundo
Ya hemos visto el gran daño causado por los combustibles, al menos para tomar un poco de conciencia. También hemos visto alternativas a nuestro alcance. Así que, podemos hacer muchas cosas, pero eso depende de la voluntad que cada uno de nosotros.
¿Qué es un combustible?
Combustible es cualquier material capaz de liberar energía cuando se oxida de forma violenta con desprendimiento de calor.
Tipos de combustibles:

Combustibles sólidos:
Se incluyen el carbón, la madera y la turba.
Combustibles fluidos:
Se encuentran los líquidos como el gasóleo, el queroseno o la gasolina
Combustibles fósiles:
Son mezclas de compuestos orgánicos mineralizados que se extraen del subsuelo con el objeto de producir energía por combustión.
El gas natural
tiene diversas aplicaciones en la industria, el comercio, la generación eléctrica, el sector residencial y el transporte de pasajeros. Ofrece grandes ventajas en procesos industriales donde se requiere de ambientes limpios, procesos controlados y combustibles de alta confiabilidad y eficiencia.

El gas butano
es muy común en el uso doméstico, principalmente como gas de encendedores, de cocina o para calentar el agua para la ducha.

El mayor uso que se le da a la
gasolina
es para alimentar los motores de combustión interna.
La huella ecológica es un indicador del impacto ambiental generado por la demanda humana que se hace de los recursos existentes en los ecosistemas del planeta, relacionándola con la capacidad ecológica de la Tierra de regenerar sus recursos.
El
objetivo fundamental
de calcular las huellas ecológicas consiste en evaluar el impacto sobre el planeta de un determinado modo o forma de vida y, compararlo con la biocapacidad del planeta. Consecuentemente es un indicador clave para la
sostenibilidad.
La
sostenibilidad
significa la existencia de condiciones económicas, ecológicas, sociales y políticas que determinen su funcionamiento de forma armónica a lo largo del tiempo y del espacio. Consiste en satisfacer las necesidades de la actual generación sin sacrificar la capacidad de futuras generaciones de satisfacer sus propias necesidades.
Impacto ambiental
Uno de los combustibles mas usados por nosotros es la gasolina. Esta genera un impacto que ni siquiera imaginamos. Durante su combustión, libera sustancias muy contaminantes, tales como:
Dióxido de azufre:
Causante de las lluvias ácidas.
Ácido sulfúrico:
Que termina en nuestras plantas, hace daño a los ecosistemas y nos produce enfermedades respiratorias.
Monóxido de carbono
(por una combustión incompleta): Es un gas muy venenoso para nuestra sangre, produciendo la muerte cerebral y colapsa el corazón.
Dióxido de carbono:
Causa el calentamiento global, incrementa el efecto invernadero, afecta a nuestra salud.

Solo por mencionar algunos...
Usados principalmente para transporte, generar electricidad, calentar ambientes, cocinar, etc...
Ventajas
Son fáciles de extraer (sólo si es una extracción a cielo abierto, sí es una extracción en galería es muy costosa)
Su gran disponibilidad, dependiendo del país.
Son baratas, en comparación con otras fuentes de energía.
Desventajas
Su uso produce la emisión de gases que resultan tóxicos para la vida.
Se produce un agotamiento de las reservas a corto o mediano plazo.
Al ser utilizados contaminan más que otros productos que podrían haberse utilizado en su lugar.
Óxidos de Nitrógeno
Los principales efectos en la salud de los óxidos de nitrógeno son la irritación en las vías respiratorias y pulmones, y la disminución de resistencia a infecciones respiratorias, pérdida de las mucosas y puede exacerbar el asma. Además contribuye significativamente a la formación de lluvia ácida, en conjunto con los óxidos de azufre. Estos óxidos en presencia de humedad forman ácidos que son arrastrados por la lluvia, neblina o nieve a la tierra, donde producen daños a la vegetación, animales, estructuras metálicas y cursos de agua.
Compuestos Orgánicos Volátiles
Comprenden una amplia gama de hidrocarburos que se originan por una combustión incompleta en calderas, hornos o fuentes móviles o por fugas en los sistemas de transporte de combustibles líquidos o gaseosos, así como los motores diesel de camiones y buses.

Algunos compuestos orgánicos generados en la combustión son tóxicos y algunos como el benzeno, son cancerígenos, al estar las personas expuestas a estos contaminantes durante largos períodos. Usualmente las emisiones de compuestos orgánicos peligrosos son muy pequeñas, por lo que su principal efecto es que son precursores del ozono.
Ozono
Exposiciones prolongadas al ozono pueden causar problemas respiratorios, envejecimiento prematuro de los pulmones y enfermedades respiratorias crónicas. Además, provoca efectos adversos en el crecimiento de la vegetación, las plantas se vuelven más susceptibles a enfermedades y a ataques de insectos, también influye en la durabilidad de los materiales.
OBJETIVO
Conocer más acerca los combustibles, cómo los encontramos en la vida diaria, analizar y reflexionar sobre el impacto que causan en el ambiente, en la sociedad, en la economía y en la política.
Por último, buscar posibles alternativas de solución y ponerlas en práctica.

Otros combustibles
Anteriormente ya mencionamos los tipos de combustibles que hay. A continuación veremos algunos ejemplos y sus principales usos, excepto de los combustibles fósiles, que acabamos de mencionar.
Combustibles Sólidos
Hay dos tipos de combustibles sólidos:


Los combustibles sólidos naturales:
son la leña, el carbón y los residuos agrícolas

Los combustibles sólidos artificiales:
son el resultado de procesos de pirogenación a que sometemos los combustibles sólidos naturales. Es un proceso mediante el cual, aplicando calor sin contacto con el aire, obtenemos los combustibles sólidos artificiales. En este grupo están los aglomerados o briquetas, alcoque de petróleo y de carbón y carbón vegetal.

Los que mas destacan entre estos combustibles son el carbón, la turba (es un tipo de carbón) y la madera.

Algunos de su Usos:

El carbón se quema en calderas para calentar agua que puede vaporizarse para mover máquinas a vapor o directamente para producir calor utilizable en usos térmicos (calefacción).
La turba y la madera se utilizan principalmente para la calefacción doméstica e industrial, aunque la turba se ha utilizado para la generación de energía y las locomotoras que utilizaban madera como combustible eran comunes en el pasado.
Combustibles líquidos
Los combustibles líquidos son los materiales de generación de energía o combustibles que pueden ser aprovechados para generar energía mecánica, o energía cinética.
La mayoría de los combustibles líquidos son derivados de combustibles fósiles, sin embargo, hay otros tipos.
Hipótesis
Los combustibles causan un gran impacto al ambiente y a nuestra salud. Se combustionan, liberan compuestos dañinos como el dióxido de carbono, el monóxido de carbono, entre otros, que contaminan al aire y afectan nuestra salud.
Existen varias alternativas de solución. Como por ejemplo, caminar o usar la bicicleta en vez de usar automóvil para transportarnos, eso disminuye el uso de la gasolina.
Pero igualmente, hay alternativas a mayor escala, como el uso de paneles solares para sustituir al gas butano, usado comunmente en la cocina o para calentar agua para la ducha. Esta es una fuente de energía alternativa
Los combustibles líquidos más comunes

Petróleo

La mayoría de los combustibles líquidos utilizados en la actualidad se producen a partir del petróleo. El más notable de estos es la gasolina. El petróleo se forma a partir de los restos fosilizados de plantas y animales muertos mas la exposición al calor y presión en la corteza de la Tierra.

Gasolina

La gasolina es el combustible líquido más utilizado. Está hecha de moléculas de hidrocarburos que forman compuestos alifáticos (cadenas de átomos de carbono con átomos de hidrógeno unidos). Sin embargo, muchos de los compuestos aromáticos como el benceno se encuentran naturalmente en la gasolina y provocan riesgos para la salud asociados con la exposición prolongada al combustible.
La producción de gasolina se consigue por destilación de petróleo crudo. El líquido deseable es separado del crudo en las refinerías. El petróleo crudo se extrae de la tierra en varios procesos siendo los más comunes pueden ser las bombas de la viga. Para crear la gasolina, el petróleo debe ser removido de petróleo crudo.

Diesel

El combustible diesel convencional es similar a la gasolina, ya que es una mezcla de hidrocarburos alifáticos extraídos del petróleo. El Diesel puede costar más o menos que la gasolina, pero por lo general cuesta menos de producir, porque los procesos de extracción utilizados son más simples. Muchos países (particularmente en Europa) también tienen menores tasas de impuesto a los combustibles diesel.

Queroseno

El queroseno una vez utilizado en las lámparas como alternativa al aceite de ballena, es hoy en día utilizado principalmente en combustible para motores a reacción (sobre todo Jets). Estos querosenos de combustible de grado cumplen las especificaciones de los puntos de humo y los puntos de congelación para ser buenos combustibles líquidos para esos motores.
Uno de los grandes objetivos de la reforma energética es el generar energía eléctrica a menor costo y reducir las pérdidas técnicas y no técnicas en las redes de transmisión y distribución para beneficiar a los mexicanos con energía eléctrica de mejor calidad, con menos interrupciones y mejor servicio a costo más competitivos, para lograrlo se tienen que aprovechar los beneficios de la reforma energética para llevar a cabo dos grandes acciones.
La primera gran acción es sustituir el combustóleo con costo cuatro veces más caro que el gas natural y es 68% más contaminante para poder enerar luz eléctrica de mejor calidad y mejor costo.
En segundo lugar se tienen que llevar a cabo todas las inversiones necesarias para el mejoramiento de redes de transmisión y distribución que se tiene en el país. La red de transmisiones son las torres y cables en las carreteras del país y en el campo. La red de distribución son los postes y redes que se ven en ciudades y pueblos mediante las cuales se lleva energía eléctrica a los comercios, a la industria y domicilios.

El combustóleo, aceite combustible residual derivado de la destilación del petróleo crudo, es el combustible líquido más utilizado para la generación de electricidad.
COMBUSTÓLEO
El objetivo, después de todo lo visto, es encontrar la manera de disminuir el impacto (tan grande como ya vimos) de los combustibles en todas las categorías (política, social, etc.) ya antes mencionadas
Biodiesel
El biodiesel es una forma de diesel fabricado de aceites vegetales, grasa animal o grasa reciclada de restaurantes. Es seguro, biodegradable, y produce menos contaminantes de aire que el diesel a base de petróleo.

El combustible biodiesel se puede usar en forma pura (B100) o mezclados con diesel de petróleo. Las mezclas más comunes son B2 (2% de biodiesel), B5 y B20.
Biodiesel Comparado con el Diesel de Petróleo
Ventajas
Producido en el país de fuentes renovables no derivadas del petróleo
Puede ser usado en la mayoría de los motores diesel, especialmente en los nuevos
Menos contaminantes de aire (que no sean óxidos de nitrógeno) y gases de efecto invernadero
Biodegradables
No es tóxico
De manipulación más segura

Desventajas
El uso de mezclas mayors a B5 no ha sido aprovado por la mayoría de los fabricantes.
Menos poder y menos económico (10% más bajo para B100, 2% para B20)
En la actualidad es más caro
En general no es conveniente utilizar B100 en temperaturas bajas
Se cuestiona el impacto del B100 en la durabilidad del motor
Podría haber un incremento de las emisiones de óxido de nitrógeno, en algunas circunstancias.

Gas natural
El gas natural, un combustible fósil compuesto básicamente de metano, es uno de los combustibles alternativos menos contaminantes. Puede ser usado como gas natural comprimido (GNC) o como gas natural licuado (GNL) para autos y camiones.

Existen vehículos diseñados para funcionar exclusivamente con gas natural. Por otra parte hay vehículos de doble combustible o bi-combustibles que también puede funcionar con gasolina o diesel. Los vehículos de doble combustible permiten que el usuario aproveche la gran disponibilidad de gasolina o diesel, pero use la alternativa menos contaminante y más económica cuando el gas natural esté disponible. Ya que el gas natural es almacenado en depósitos de combustible de alta presión, los vehículos de doble combustible requieren dos sistemas de abastecimiento de combustible separados, lo cual quita espacio para pasajeros y/o carga.
Etanol es un combustible de alcohol hecho de plantas como maíz o azúcar de caña, o de gases; es renovable y se produce en el país. El uso de etanol puede reducir nuestra dependencia en el petróleo extranjero y las emisiones de gases de efecto invernadero. El uso de Etanol en los Estados Unidos ha incrementado dramáticamente de aproximadamente 1.7 billones de galones en el 2001 a aproximadamente 12.9 billones en el 2012.
El E85, también llamado Flex Fuel (Combustible Flexible), es una mezcla de etanol y gasolina que contiene de 51% a 83% etanol, dependiendo de la geografía y la temporada.
Etanol
Desventajas
• Solo puede ser usado en vehículos de Combustible Alternativo
• Menos contenido energético que da menos millas por galón
• Disponibilidad limitada

Ventajas y Desventajas del E85
Ventajas
• Reduce el uso de petróleo importado porque se produce en el país
• Reduce las emisiones que contaminan el aire
• Reduce el temblor del motor
• Inversión adicional mínima
Ventajas y Desvantajas del Gas Natural
Propano: Gas Licuado de Petróleo (GLP)
Ventajas
Casi el 94% del gas natural es producido en el país
produce 20%-45% menos smog
produce 5%-9% menos emisiones de gases de efecto invernadero
Más barato que la gasolina
Desventajas
Disponibilidad de Vehículos Limitada
Menos disponible que la gasolina y el diesel
Menos millas por tanque

El propano o el gas de petróleo licuado (GLP) es un combustible fósil de combustión limpia que puede utilizarse en motores de combustión interna. Los vehículos que funcionan con GLP pueden producir una menor cantidad de emisiones tóxicas y del gas de efecto invernadero dióxido de carbono (CO2). El GLP es por lo general menos caro que la gasolina, puede ser utilizado sin degradar el desempeño del vehículo.
Hidrógeno
Beneficios
El hidrógeno (H2) se está explorando agresivamente como un combustible para vehículos de pasajeros. Se puede usar en células de combustible para hacer funcionar vehículos eléctricos, o puede ser quemado por motores de combustión interna
Es un combustible ecológico que tiene el potencial de reducir dramáticamente nuestra dependencia en el petróleo extranjero, pero hay grandes obstáculos que sobrepasar antes de poder ser usado extensivamente.
Se produce en el país. El hidrógeno se puede producir en el país de varias fuentes, reduciendo así nuestra dependencia en el petróleo extranjero.

Es más ecológico. El hidrógeno no produce contaminantes de aire o gases de efecto invernadero cuando es usado en células de combustible; solo produce NOx cuando es quemado en motores de combustión interna.
Costo y disponibilidad.
En la actualidad el hidrógeno es muy caro de producir y solo está disponible en muy pocos lugares, sobre todo en California.

Precio y disponibilidad de los Vehículos.
Los vehículos de célula de combustible son demasiado caros para la mayoría de los consumidores, y solo están disponibles como unidades de muestra.
Obstáculos
Hipótesis final
Nuestra hipótesis tuvo varios aciertos, pero igualmente había cosas que no sabíamos, como la reforma energética y los combustibles alternativos. Comprobamos que el usos de los combustibles es indispensable para nosotros y están hasta menos nos imaginamos.
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