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BOLETÍN INFORMATIVO DEL DEPARTAMENTO DE

MEDIO AMBIENTE DE LA UNIVERSIDAD DE PLAYA

ANCHA, INGENIERÍA AMBIENTAL

Número 1 / Diciembre 2012-Enero 2013

En este número:

Editorial (Pág. 2)

Noticias UPLA: “Universidad de Playa Ancha invita a su escuela de verano” (Pág. 2)

Tesis – DMA (Pág. 4)

Biocombustibles (Pág. 5)

Noticia DMA: “Eva Soto: única especialista chilena que expone en Guatemala” (Pág. 9)

DMA en terreno: “Estudiantes de secundaria fueron protagonistas en taller de escuela de Aula Verde” (Pág.10)

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Estimados y estimadas Alumnos, Docentes y Lectores de Biocombustibles:

Como carrera Ingeniería Ambiental de la Universidad de Playa Ancha, les hacemos llegar nuestro

primer boletín, el cual cuenta con noticias del DMA y su tema

principal biocombustibles cumpliendo con el objetivo de

informar sobre el avance de nuevas tecnologías.

Contando con el apoyo de nuestra directora de Departamento

del Medio Ambiente la Srta. Eva Soto Acevedo, anhelamos como

carrera Ingeniería Ambiental, que la información dada sobre

biocombustibles sea de su total interés y dando a conocer lo que

ha construido el DMA-UPLA respecto a este tema. Construyendo

a paso lento pero seguro nuestro futuro.

Alumnos de Ingeniería Ambiental

Departamento Medio Ambiente

Universidad de Playa Ancha

Noticas UPLA

Hasta el viernes 28 de diciembre se podrán

inscribir a la Escuela de Verano UPLA 2013

los interesados en participar en alguno de los

31 cursos gratuitos que la Universidad -a

través de la Dirección General de Vinculación

con el medio y las distintas facultades-

organizaron para la temporada estival.

Las clases se realizarán entre el 7 y el 11 de

enero y lo que se pretende es integrar a la

comunidad de Valparaíso a una jornada

académico-cultural desde una perspectiva

social.

Los cursos están agrupados en las áreas de

“Calidad de vida y salud”, “Desarrollo

sustentable y medio ambiente”, “Derechos

culturales y promoción del arte”, “Educación,

desarrollo y sociedad” y “Democracia,

derechos sociales y participación”.

El director general de Vinculación con el

Medio, Boris González López destacó que

“las escuelas de verano son una forma de

actividad que las instituciones de educación

superior desarrollan en el período estival y,

que al no destinar sus cursos a la obtención

de licenciaturas, grados, doctorados u otras

titulaciones, permite una mayor flexibilidad.

Bajo este concepto, la presente escuela tiene

como principal interés generar aportes

concretos a la calidad de vida de los

habitantes de nuestra región”.

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Noticias Departamento de Medio Ambiente

Un total de 62 estudiantes secundarios pertenecientes a liceos de la comuna de Valparaíso recibieron su certificación como monitores ambientales, tras participar de la primera Escuela Aula Verde que organizó la Universidad de Playa Ancha. Karen Medina, gestora de “Escuela Aula Verde”, realizó una positiva evaluación, que permitió a los jóvenes conocer el Predio Quebrada Verde, su ecosistema y la biodiversidad de la zona sur de Valparaíso. “Nuestro objetivo fue desarrollar conciencia y capacidad reflexiva en torno a los problemas medioambientales para que posteriormente, los jóvenes puedan replicar este interés por el medioambiente con el apoyo de sus profesores”. Así afirma Karen medina, quien agregó que la idea es replicar esta iniciativa con otros colegios el próximo año.

Entrega de certificación como monitores ambientales.

La directora del Departamento de Medio Ambiente, Eva Soto Acevedo, destacó el valor de esta escuela, al precisar que fue el resultado del trabajo conjunto de la facultad de Ingeniería y Ciencias Naturales y Exactas. “A través de esta escuela comprobamos que hay mucho interés entre los jóvenes sobre el cuidado del medioambiente. Incluso, estuvieron muy atentos a nuestras charlas sobre sustentabilidad, desertificación, semillas y flora nativa, entre otras. Además, también participaron activamente en el trabajo en terreno, donde realizaron senderismo y plantación de flora nativa”, dijo Eva Soto.

Directora del Departamento de Medio Ambiente: Eva Soto Acevedo.

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En la primera Escuela de Aula Verde participaron liceos INSUCO, Eduardo de la Barra, Barón, Marítimo y Matilde Brandau; además de estudiantes universitarios de las carreras de Pedagogía en Biología y Ciencias e Ingeniería Civil Ambiental. La Escuela Aula Verde estuvo a cargo de académicos y profesionales de la UPLA, y fue organizada por la Dirección General de Vinculación con el Medio y los Departamentos de Educación Ambiental y Biología de las Facultades de Ingeniería y de Ciencias Naturales y Exactas, respectivamente. Además, contó con la colaboración de la Corporación Municipal de Valparaíso, Corporación Playa Ancha S XXI y Fundación Sendero Chile. Fuente: http://sitios.upla.cl/contenidos/2012/11/24/upla-habilito-a-62-estudiantes-de-secundaria-como-monitores-ambientales/?fb_action_ids=450187461710503&fb_action_types=og.likes&fb_source=aggregation&fb_aggregation_id=246965925417366

Ayala Ribot, Gisel Anahi: "Evaluación de empresas generadoras de residuos peligrosos potenciales a ser valorizadas energéticamente en la industria del cemento en la región de Valparaíso” [Prof. guía: I. Bouyer, Aldo], Valparaíso 2012. Vidal Toro, Ronald Alejandro: “Propuesta sustentable mediante determinación de la huella ecológica corporativa y huella de carbono corporativa del campus institucional de la Universidad de Playa Ancha” [Prof. guía: I. Soto Acevedo, Eva], Valparaíso 2012. González Pérez, Marcos Andrés: “Plan de mejoramiento de la gestión ambiental para los procesos industriales del taller de servicio y mantenimiento de la empresa de transporte Condor Bus Ltda.”[Prof. guía: I. Morales Rodríguez, Cristhiam], Valparaíso 2011. ,

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Los biocombustibles son combustibles de origen biológico obtenido de manera renovable a partir de restos orgánicos. Constituyen la primera fuente de energía que conoció la humanidad. Entre las fuentes de los biocombustibles, están la biomasa proveniente de cultivos como caña de azúcar, maíz, sorgo, semillas oleaginosas y otros, usada para producir etanol, y los aceites provenientes de palma africana, soya, higuerilla, colza y otras plantas, utilizados para producir biodiesel. Todos estos reducen el volumen total de CO2 que se emite en la atmósfera, ya que lo absorben a medida que crecen y emiten prácticamente la misma cantidad que los combustibles convencionales cuando se queman, por lo que se produce un proceso de ciclo cerrado. Los diferentes tipos de biocombustibles son mezclados con otros combustibles en pequeñas proporciones, 5 o 10%, aportando a la reducción de gases de efecto invernadero. En Europa y Estados Unidos, se ha implantado una legislación que ha sido copiada por muchos otros países que creen que estos combustibles ayudarán al mejoramiento del planeta a través de la reducción de gases que producen el denominado efecto invernadero.

Biomasa: fue la primera fuente de energía

que conoció la humanidad. La madera o incluso los excrementos secos son biocombustibles. Si se administra bien la madera de los bosques pueden ser un recurso renovable y mal administrado puede convertirse en un desastre ecológico. De este modo se propuso la biomasa como fuente de energía, esta,

incluso puede ser virutas o aserrín de madera, producto de la limpieza de bosques o de su explotación racional.

Bioetanol: también llamado etanol de

biomasa, es un alcohol que se obtiene a partir de maíz, sorgo, caña de azúcar o remolacha. Permite sustituir la gasolina o naftas en cualquier proporción y que generan contaminación ambiental. Brasil es el principal productor de bioetanol, representa al 45% de la producción mundial, Estados Unidos contribuye con el 44%, China con 6%, Unión Europea el 3%, India el 1% y otros países el 1%.

Biogás: resulta de la fermentación de los

desechos orgánicos. Es un gas combustible que se genera en medios naturales o en dispositivos específicos, por las reacciones de biodegradación de materia orgánica, mediante la acción de microorganismos (como por ejemplo de bacterias metanogénicas), en ausencia de oxígeno (ambiente anaeróbico), entre otros factores. Este gas se puede llamar “gas de los pantanos”, puesto que en ellos se produce una biodegradación de residuos vegetales semejante a la descrita.

Biodiesel: se fabrica a partir de cualquier

grasa animal o aceites vegetales, ya sean con o sin uso. Se suele utilizar girasol, canola, soja, los cuales, en algunos casos, son cultivados exclusivamente para producirlo. Se puede usar puro o mezclado con gasolina en cualquier proporción en motores diesel. El principal productor de biodiesel en el mundo es Alemania, que concentra el 63% de la producción, le sigue Francia con el 17%, Estados Unidos con el 10%, Italia con el 7% y Austria con el 3%.

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El sistema más habitual es la transformación de estos aceites a través de un proceso de transesterificación, de este modo, a partir de alcohol metílico, hidróxido sódico (soda cáustica) y aceite vegetal se obtiene un éster que se puede utilizar directamente en un motor diesel sin modificar, obteniéndose glicerina como subproducto.

El uso de biocombustibles tiene impactos positivos y negativos. Los impactos negativos hacen que, a pesar de ser una energía renovable, no sea considerado por muchos expertos como una energía no contaminante y, en consecuencia, tampoco una energía verde. Pese a que en las primeras producciones de biocombustibles sólo se utilizaban los restos de otras actividades agrícolas, con su generalización y fomento en los países desarrollados, muchos países subdesarrollados, especialmente del sureste asiático, están destruyendo sus espacios naturales, incluyendo selvas y bosques, para crear plantaciones para biocombustibles. La consecuencia de esto es justo la contraria de lo que se desea conseguir con los biocombustibles, los bosques y selvas limpian más el aire de lo que lo hacen los cultivos que se ponen en su lugar.

Algunas fuentes afirman que el balance neto de emisiones de dióxido de carbono por el uso de biocombustibles es nulo debido a que la planta, mediante fotosíntesis, captura durante su crecimiento el CO2 que será emitido en la combustión del biocombustible. Sin embargo, muchas operaciones realizadas para la producción de biocombustibles, como el uso de maquinaria agrícola, la fertilización o el transporte de productos y materias primas, actualmente utilizan combustibles fósiles y, en consecuencia, el balance neto de emisiones de dióxido de carbono es positivo.

Otras de las causas del impacto ambiental son por la utilización de fertilizantes y agua necesarios para los cultivos; el transporte de la biomasa; el procesado del combustible y la distribución del biocombustible hasta el consumidor. Varios tipos de fertilizantes tienden a degradar los suelos al acidificarlos. El consumo de agua para el cultivo supone disminuir los volúmenes de las reservas y los caudales de los cauces de agua dulce. Algunos procesos de producción de biocombustible son más eficientes que otros en cuanto al consumo de recursos y a la contaminación ambiental, por ejemplo, el cultivo de la caña de azúcar requiere el uso de menos fertilizantes que el cultivo del maíz, por lo que el ciclo de vida del bioetanol de caña de azúcar supone una mayor reducción de emisiones de gases de efecto invernadero respecto al ciclo de vida de combustibles fósiles con más efectividad que el ciclo del bioetanol derivado del maíz. Sin embargo, aplicando las técnicas agrícolas y las estrategias de procesamiento apropiadas, los biocombustibles pueden ofrecer ahorros en las emisiones de al menos el 50% comparando con combustibles fósiles como el gasóleo o la gasolina.

El uso de biocombustibles de origen vegetal produce menos emisiones nocivas de azufre por unidad de energía que el uso de productos derivados del petróleo. Debido al uso de fertilizantes nitrogenados, en determinadas condiciones el uso de biocombustibles de origen vegetal puede producir más emisiones de óxidos de nitrógeno que el uso de productos derivados del petróleo.

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Ventajas

Son renovables, los biocombustibles son una alternativa conveniente frente a los combustibles fósiles porque son renovables. Provienen de materias primas agrícolas o ganaderas, que pueden cultivarse o criarse.

Son más limpios; Son más biodegradables que los combustibles fósiles, por lo que son potencialmente dañinos en casos de derrames. Adicionalmente, aunque la idea está todavía en debate, se cree que emiten menos elementos contaminantes.

Generación de empleos, es una alternativa para fomentar la inversión y el empleo en la agricultura y el campo. Algunos biocombustibles pueden emplear cultivos que se dan bien en tierras de baja productividad que actualmente están sin uso y, además, beneficiar a pequeños productores o cooperativas campesinas en condición de pobreza.

Aprovechar materias de “desperdicios”, la basura, las grasas animales y el excremento animal son materias primas para producir biocombustibles. Además, para el caso de la basura y los excrementos, su aprovechamiento evita que se emitan gases invernaderos a la atmósfera con un alto potencial de contaminación.

Desventajas

Efectos sobre la biodiversidad, se ha señalado que la necesidad de contar con combustibles alternativos puede llevar a la ocupación de tierras boscosas o selváticas para la producción de cultivos energéticos.

En países como Malasia o Sumatra, grandes extensiones de tierra fueron deforestadas

para plantar palma de aceite, materia prima de la producción de biodiesel. En estos casos no sólo se perdió la biodiversidad vegetal, sino que con ella se perdieron poblaciones de fauna local.

Efecto sobre el precio de los alimentos, destinar tierra cultivable a la producción de biocombustibles puede disminuir la producción de alimentos para humanos y animales, impactando así su cantidad y elevando su precio.

Frente a ello, se están buscando nuevas formas de producir biocombustibles que no afecten la matriz alimentaria mediante la generación de tecnologías capaces de aprovechar desechos agrícolas y cultivos no destinados a la alimentación.

Al comenzar a utilizarse suelo agrario para el cultivo directo de biocombustibles, en lugar de aprovechar exclusivamente los restos de otros cultivos (biocombustibles de segunda generación), se ha comenzado a producir un efecto de competencia entre la producción de comida y la de biocombustibles, resultando en el aumento del precio de la comida. Un caso de este efecto se ha dado en Argentina, con la producción de carne de vaca, las plantaciones para biocombustible dan beneficios cada seis meses, y los pastos en los que se crían las vacas lo dan a varios años, con lo que se comenzaron a usar estos pastos para crear biocombustibles. La conclusión fue un aumento de precio en la carne de vaca, duplicando o incluso llegando a triplicar su valor en dicho país.

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En Italia el precio de la pasta se ha incrementado sustancialmente dando lugar en septiembre de 2007 a una jornada de protesta consistente en un boicot a la compra de este producto típico de la comida italiana. También España registró en septiembre de 2007 una subida del precio del pan causado por el aumento en origen del precio de la harina.

El proceso de elaboración del biocombustibles está basado en la llamada transesterificación de los glicéridos, utilizando catalizadores. Desde el punto de vista químico, los aceites vegetales son triglicéridos, es decir tres cadenas moleculares largas de ácidos grasos unidas a un alcohol trivalente, el glicerol. Si el glicerol es reemplazado por metanol, se obtienen tres moléculas más cortas del ácido graso metiléster. El glicerol desplazado se recupera como un subproducto de la reacción. Por lo tanto en la reacción de transesterificación, una molécula de un triglicérido reacciona con tres moléculas de metanol o etanol para dar tres moléculas de monoésteres y una de glicerina.

Los procesos de transesterificación pueden adaptarse para usar una gran variedad de aceites, pudiendo ser procesados además, aceites brutos muy ácidos. El particular interés en los aceites muy ácidos, reside en que generalmente, están fuera de las normas de comercialización y son frecuentemente rechazados por los compradores.

El aceite es inicialmente calentado a la temperatura de proceso óptima, y son agregados cantidades necesarias de metanol y catalizador. Luego de ser mezclado, el producto es transportado hacia dos columnas conectadas en serie. La transesterificación tiene lugar en esas columnas y la glicerina pura es liberada mediante decantación.

Los ésteres son lavados dos veces con agua acidificada. La glicerina obtenida es separada de los ésteres en pocos segundos, de ese modo es posible obtener biodiesel de muy alta calidad, el cual cumple con todos los requerimientos de las normas estándar americanas. El glicerol para ser utilizado debe ser refinado.

La producción de biodiesel a partir de microalgas es un proceso conformado, en términos generales, por las etapas elementales de producción de biomasa rica en lípidos, recuperación o cosecha de la biomasa, extracción de lípidos y transesterificación.

Esquema conceptual del proceso de producción de biodiesel a partir de microalgas. El proceso de producción de biodiesel está conformado en términos generales por las etapas elementales indicadas en el esquema. El agua, los nutrientes, el CO2 y la luz, son proporcionados a los sistemas de cultivos (abiertos, cerrados o híbridos) para la producción de biomasa de microalgas rica en lípidos. El CO2 suministrado puede provenir del aire ambiente, o bien, los sistemas de

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cultivo pueden ser acoplados a flujos ricos en este gas procedente de emisiones industriales, tales como las de las plantas generadoras de energía eléctrica. La biomasa producida es separada del agua y los nutrientes residuales son recirculados hacia la etapa inicial de producción de biomasa. Los aceites son extraídos a partir de la pasta de microalgas, siendo después transformados en biodiesel y glicerol, mediante la reacción de transesterificación

(alcalina, ácida o enzimática). Este esquema conceptual puede incluir etapas adicionales que posibiliten acoplar la producción de biodiesel al aprovechamiento de los co-productos, es decir, del glicerol y de la biomasa microalgal libre de lípidos, ya sea directamente como insumos industriales, en la alimentación humana, animal y/o acuícola, o indirectamente a través de su transformación en productos alternos tales como biogás o bioetanol, entre otros.

Noticias DMA

“¿Por qué biocombustibles en Chile?” se

denomina la presentación que realizará la

directora del Departamento Disciplinario de

Medioambiente, Eva Soto, en el marco de un

curso de perfeccionamiento en la línea

disciplinar DMA – Energías Renovables:

Biocombustibles, que se dicta en el Centro

de Formación de la Cooperación Española en

Antigua, Guatemala.

El encuentro se realizó desde el 3 y 7 de este

mes, y el objetivo es proporcionar una visión

panorámica de la producción y utilización de

energías producidas a partir de biomasa para

su utilización como combustibles alternativos

en el sector transporte.

La académica de la UPLA, quien es la única

especialista chilena en este curso, se referirá

a las reservas limitadas del petróleo y al

calentamiento global. Precisará cuál es el

marco regulatorio para la generación de

biocombustibles y también mencionará las

políticas internacionales que existen en

relación a esta materia.

Su exposición concluirá con el desafío actual que enfrentan las empresas, referido a lograr la producción de biocombustibles de segunda generación, que ella sea amigable con el medioambiente, a precios competitivos y que permita diversificar nuestra matriz energética incorporando energías renovables. Fuente: http://sitios.upla.cl/contenidos/2012/12/04/eva-soto-unica-especialista-chilena-que-expone-en-guatemala/

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DMA en terreno

Estudiantes del Liceo Eduardo de la Barra, Alfredo Nazar, INSUCO, Instituto Marítimo y Matilde Brandau participaron en el primer taller de la Escuela Aula Verde 2012, actividad realizada por la Universidad de Playa Ancha con el fin de formar jóvenes monitores ambientales.

Este primer taller realizado en el Predio Quebrada Verde constó de dos módulos: “Desarrollo Sustentable” y “Desertificación y Sequía”, a cargo de los profesores Antonio Ugalde y Eva Soto, respectivamente.

Ambas instancias permitieron que los estudiantes comiencen a desarrollar conciencia y capacidad reflexiva en torno a los problemas medioambientales, para llegar a conformar en cada establecimiento educacional un equipo de trabajo en materias relativas a estudios e iniciativas con mirada sustentable. Esta actividad educativa es organizada por la Dirección General de Vinculación con el Medio de la UPLA y los Departamentos de Educación Ambiental de las Facultades de Ingeniería y Ciencias Naturales y Exactas, y cuenta con la colaboración de la Corporación Municipal de Valparaíso, la Corporación Playa Ancha S XXI y Fundación Sendero Chile. Fuente: http://sitios.upla.cl/contenidos/2012/10/30/estudiantes-secundarios-de-valparaiso-participaron-en-primer-taller-de-escuela-aula-verde/?fb_action_ids=439874176075165&fb_action_types=og.likes&fb_source=aggregation&fb_aggregation_id=246965925417366

BIOCOMBUSTIBLES es el Boletín del Departamento de Medio Ambiente de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Playa Ancha. Decano facultad: MANUEL CONTRERAS LÓPEZ manuel.contreras@upla.cl Directora DMA: EVA SOTO ACEVEDO esoto@upla.cl Coordinadores docentes: Ingeniería Ambiental, CRISTHIAM MORALES RODRÍGUEZ cristhiamorales@gmail.com Ingeniería Civil Ambiental, VICENTE BARRIENTOS ESPINOZA jvbarrientos@upla.cl

LAS OPINIONES EXPRESADAS EN ESTE BOLETÍN, CORRESPONDEN A QUIENES LAS EMITEN, QUE NO NECESARIAMENTE PUEDEN COINCIDIR O REFLEJAR EL PENSAMIENTO DE LA UNIVERSIDAD DE PLAYA ANCHA O DE LA FACULTAD DE INGENIERÍA. NO IMPRIMA ESTE BOLETIN A NO SER QUE SEA ABSOLUTAMENTE NECESARIO. SE PERMITE LA REPRODUCCION PARCIAL DE LOS CONTENIDOS DEL BOLETÍN, CITANDO LA FUENTE.