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Informe de InvestigaciónInforme de Investigación
“FERIA ESCOLAR DE CIENCIA Y TECNOLOGIA”“FERIA ESCOLAR DE CIENCIA Y TECNOLOGIA”
“MITIGANDO LA CONTAMINACIÓN AMBIENTAL UTILIZANDO EL ETANOL COMO BIOCOMBUSTIBLE A
BASE DE LA RECOLECCIÓN DE FRUTAS EN DESCOMPOSICIÓN EN LA REGION DE TACNA”
AUTORAS: *María Vargas Ugarte Calle Ordonel Vargas 654 [email protected]
*Melany Quispe Quispe Alfonso Ugarte I etapa [email protected]
*Ann Andrade Domínguez Alfonso Ugarte II etapa [email protected]
*Mirtha Gamboa Zavala Av. Pinto 726 [email protected]
* Dina Chambilla Coronado Av. Industrial 1228 [email protected] *Katherin Estrella Escobar Alfonso Ugarte II etapa K3 Lote 10 [email protected]
ASESORA: * Edith A. Anahua Téllez Prof. Física y Química Calle Manco Cápac 1210 Fono: 318797 E-mail: [email protected]
I.E.P: “San Martín de Porres”
GRADO Y SECCIÓN: 5to “C”
TACNA – PERÚ
2011
“El Año del Centenario de Machu Picchu para el mundo”
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ÍNDICE
Pág.
INTRODUCCIÓN 4RESUMEN 5I. CAPÍTULO I: PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 10
1.1 FORMULACIÓN DEL PROBLEMA 11
1.2 OBJETIVOS DEL TRABAJO DE INVESTIGACIÓN 11
1.3 JUSTIFICACIÓN DE LA INVESTIGACIÓN 11
1.4 IMPORTANCIA 12
II. CAPITULO II: MARCO TEÓRICO CONCEPTUAL
2.1 ANTECEDENTES DEL PROBLEMA 13
2.2 DEFINICIÓN DE TÉRMINOS OPERACIONALES 13
2.3 ESQUEMA DEL PROCEDIMIENTO DE LA ELABORACIÓN 14
DEL ETANOL
III. CAPITULO III: FORMULACIÓN DE HIPOTESIS
3.1 HIPÓTESIS GENERAL 15
3.2 HIPÓTESIS ESPECÍFICAS 15
3.3 VARIABLES 17
3.4 TIPO Y DISEÑO DE INVESTIGACIÓN 17
3.5 RECOLECCIÓN DE DATOS 18
3.6 EXPERIMENTACIÓN
IV.CAPITULO IV: RESULTADOS
4.1 PROCESAMIENTO Y ANÁLISIS DE DATOS 23
4.2 CONTRASTACIÓN DE HIPOTESIS 34
4.3 VERIFICACIÓN DE RESULTADOS 34
4.4 CONCLUSIONES 34
4.5 SUGERENCIAS 34
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4.6 BIBLIOGRAFÍA 35
ANEXOS 36
- ENTREVISTA AL INGENIERO MECÁNICO 37
- ENTREVISTA AL INGENIERO QUÍMICO 38
AGRADECIMIENTOS 39
REGISTRO FOTOGRÁFICO 40
“MITIGANDO LA CONTAMINACIÓN AMBIENTAL UTILIZANDO EL ETANOL COMO BIOCOMBUSTIBLE A BASE DE LA RECOLECCIÓN DE FRUTAS EN DESCOMPOSICIÓN”
INTRODUCCIÓN:
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En la actualidad se ha logrado percibir que, el aumento desmesurado de automóviles de todo
tipo y magnitud, se encuentran en mal estado, los cuales emiten una cierta cantidad de
gases(monóxido de carbono , óxidos de nitrógeno , hidrocarburos no quemados y compuestos de
plomo) violando las normas ambientales e integridad de las personas ; esto ocasiona problemas
como lo es la contaminación ambiental un conflicto latente en la humanidad, dañando así a la
sociedad y a nuestras nuevas generaciones, ya que en la actualidad de cada 100 consultas
médicas ,70 son por enfermedades respiratorias ocasionadas por los cambios climáticos.
Así como Brasil que utiliza el etanol como combustible ecológico está dando buenos resultados
y beneficios en la economía y salubridad de la sociedad brasileña.
El incremento del precio del petróleo , el declive de las reservas probadas de hidrocarburos , la
creciente demanda de combustibles , la necesidad de preservar el ambiente y mitigar el proceso
de cambio climático originado por el uso de combustibles fósiles , son hechos que sustentan la
búsqueda de fuentes alternativas de energía, de preferencia no contaminantes y renovables . Los
biocombustibles de origen agrícola o forestal constituyen una opción.
En la actualidad el etanol es un biocombustible líquido de mayor aceptación. La posibilidad de
usarse en forma exclusiva o en mezcla con otros combustibles fósiles y el hecho que se puede
elaborar a partir de una amplia gama de cultivos, le otorgan ventajas para su difusión. Sin
embargo, la producción comercial competitiva del mismo; afronta diversas restricciones según
regiones y países. El costo y la seguridad para el suministro continúo de la materia prima
seleccionada. Estos elementos determinan la posibilidad para su producción bajo condiciones
de mercado.
El trabajo de investigación tiene como fin concientizar a la sociedad, partiendo de nuestro
entorno (familia-colegio-vecinos, etc.) considerando que el etanol es una buena alternativa si se
produce en grandes cantidades y si se analiza con mayor detenimiento; podremos lograr que
nuestro medio ambiente no se deteriore más.
RESUMEN EJECUTIVO
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“MITIGANDO LA CONTAMINACIÓN AMBIENTAL UTILIZANDO EL ETANOL
COMO BIOCOMBUSTIBLE A BASE DE LA RECOLECCIÓN DE FRUTAS EN
DESCOMPOSICIÓN”
RESUMEN:
El origen de la presente investigación radica en la problemática en el incremento de la contaminación ambiental, ya que es uno de los problemas ambientales más importantes que afectan a nuestro mundo, para lo cual tendremos las posibles soluciones:
- La elaboración de un biocombustible el cual mitigue la contaminación atmosférica de nuestro mundo.
- Poder reducir la contaminación que producen los mercados al botar al suelo sus frutas en descomposición.
- Crear una nueva alternativa de combustible, el cual sea menos contaminante que los compuestos ya conocidos.
- El medio ambiente en este año ha ido cambiando debido a factores que afectan no sólo a nuestros ecosistemas, sino también a la persona debido a los gases que emana los combustibles.
- El próximo año será perjudicial para la vida humana, debido a la contaminación ambiental, el efecto invernadero, desastres que se producen por la mano del hombre.
El trabajo de investigación tiene como finalidad la elaboración de un nuevo producto, el cuál permita mitigar dos grandes problemas en nuestra sociedad, que son la contaminación producida por el humo de la combustión de la gasolina y el desperdicio de frutas en descomposición.
ABSTRACT:
The origin of this research lies in the problems in increasing environmental pollution, since it is
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one of the most important environmental problems affecting our world, which have the possible
solutions:
- The development of a biofuel which mitigate air pollution in our world.
- Power to reduce pollution produced by the markets throw down their fruit rotting.
- Create a new alternative fuel, which is less polluting than known compounds.
- The environment has changed this year due to factors not only affect our ecosystems, but also to
the person because of the gases emanating fuels.
- Next year will be detrimental to human life due to pollution, the greenhouse effect, disasters that
occur in the hand of man.
The research aims at developing a new product, which help mitigate two major problems in our
society, which is pollution caused by smoke from burning petrol and fruit rotting waste.
PALABRAS CLAVES:
.Etanol, Contaminación Ambiental, Recolección de Frutas, Biocombustible, Combustión.
DESARROLLO DEL TEMA
El trabajo de investigación se inicia con la formulación de la siguiente pregunta:
¿Cómo mitigar la contaminación ambiental utilizando el etanol como biocombustible a
base de la recolección frutas en descomposición en la Región de Tacna?
El objetivo general del trabajo fue:
Mitigar la contaminación ambiental utilizando el etanol como biocombustible a base de la recolección de frutas, ricas en glucosa, que se encuentren en estado de descomposición en la Región Tacna
Los Objetivos Específicos:
- Crear un biocombustible a base de frutas descompuestas.- Producir un combustible más económico que la gasolina y diesel para así mitigar la
contaminación ambiental.- Dar a conocer de la existencia del etanol como una posible solución para mitigar la
contaminación en la región de Tacna.
Y como hipótesis general:
“Utilizando el etanol como biocombustible a base de la recolección de frutas que se encuentren en estado de descomposición, éstas ricas en glucosa, ayudará a mitigar la contaminación ambiental en la región Tacna.”
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Las hipótesis específicas fueron:
- Con la recolección de frutas descompuestas se crea un biocombustible natural. - El Etanol como biocombustible natural genera menos gases contaminantes que la gasolina y
otros derivados.- La contaminación ambiental en la región Tacna se mitigara gracias al uso del etanol.
Las variables del proyecto de investigación, son la contaminación ambiental y el etanol como
biocombustible a base de recolección frutas en descomposición, las que se han operacionalizado a
través de indicadores que a continuación se detalla:
CONTAMINACIÓN AMBIENTAL:
En sus niveles satisfactorio e insatisfactorio.
INDICADORES:
Emisiones de Humos.
Evaporación del vapor del motor.
Enfermedades respiratorias.
Enfermedades epidérmicas.
ETANOL COMO BIOCOMBUSTIBLE A BASE DE RECOLECCIÓN FRUTAS EN
DESCOMPOSICIÓN:
En sus niveles satisfactorio e insatisfactorio.
INDICADORES
Densidad del etanol.
Pureza.
Intensidad calorífica.
Porcentaje de Glucosa
Desaprovechamiento de frutas ricas en glucosa.
En consideración al tipo y diseño de investigación esta es aplicada, con el propósito de modificar una realidad.
Para la recolección de datos se aplicó:
a) Entrevista al Ingeniero Químico Pablo Aya.
b) Entrevista al Ingeniero Mecánico Renzo Valdivia.
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CONCLUSIONES
- Con la recolección de frutas descompuestas podemos mejorar el aspecto que día a día se
muestran en los mercados, esto gracias a la utilización de frutas para la elaboración de etanol.
- Se pudo obtener etanol a base de frutas descompuestas, algo novedosas y económicas.
- El etanol producido no sólo sirve para el campo automotor, sino también para todo equipo
que utilice motor a gasolina y/o petróleo, debido a que este etanol posee estándares igual que
la gasolina.
SUGERENCIAS
- Nuestro país debe producir establecimientos en los cuáles se halle el combustible del etanol.
- Sugerir a las empresas que producen este alcohol orgánico que inviertan en el Perú.
- Permitir al Perú que produzca empresas en base a un combustible natural, se ha comprobado que
el etanol reduce la contaminación del ambiente.
BIBLIOGRAFÍA
Etanol, Wikipedia , http://es.wikipedia.org/wiki/Etanol
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Etanol como Combustible, Wikipedia, http://es.wikipedia.org/wiki/Etanol_
%28combustible%29
Etanol como combustible en Brasil, Wikipedia,
http://es.wikipedia.org/wiki/Etanol_como_combustible_en_Brasil
Etanol a base de plátano y sus derivados, http://eude2mba.blogspot.com/2011/06/etanol-
base-de-platano-y-sus-derivados.html
Ensayo “Etanol ¿Combustible del futuro?,
http://hunnapuh.blogcindario.com/2007/04/01563-etanol-combustible-del-futuro.html
Etanol como biocombustible del futuro, http://lasmilrespuestas.blogspot.com/2008/11/el-
etanol-combustible-del-futuro.html
Conociendo sobre la Contaminación Ambiental, http://contaminacion-
ambiente.blogspot.com/
Gasolina, Wikipedia, http://es.wikipedia.org/wiki/Gasolina
Biocombustibles, Wikipedia, http://es.wikipedia.org/wiki/Biocombustibles
Artículo periodístico sobre el etanol, El Comercio,
http://elcomercio.pe/edicionimpresa/html/2007-08-29/imececonomia0777314.html
Normas legales para motores, Ministerio de Transportes y Comunicaciones,
http://transparencia.mtc.gob.pe/idm/NORMASIndice.aspx
CAPÍTULO I
1.- PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA:
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En el Perú, es alarmante el incremento de contaminación ambiental, ya que es uno de los
problemas ambientales más importantes que afectan a nuestro mundo y surge cuando se produce
una inestabilidad como resultado de la adición de cualquier sustancia dañina al medio ambiente,
en tal porcentaje, que cause efectos adversos en el hombre, en los animales, vegetales o materiales
expuestos a dosis que sobrepasen los niveles aceptables en la naturaleza.
Se denomina contaminación ambiental a la presencia en el ambiente de cualquier agente (físico,
químico o biológico) como también una combinación de varios agentes en lugares, formas y
concentraciones tales que sean o puedan ser nocivos para la salud, la seguridad y el bienestar de la
población que puedan ser perjudiciales para la vida vegetal o animal, que puedan evitar el uso
normal de las propiedades y lugares de recreación y goce de los mismos.
Tradicionalmente el medio ambiente se ha dividido, para su estudio e interpretación, en esos tres
componentes que son: aire, agua y suelo; sin embargo, esta división es teórica, ya que la mayoría
de los contaminantes interactúan con más de uno de los elementos del ambiente.
Uno de los factores más perjudiciales es la gasolina, ya que el uso excesivo del automóvil provoca
un alto grado de contaminación del aire y si le sumamos que muchos de ellos se encuentran en mal
estado y expulsan un gran número de contaminantes que afectan directamente a la salud de los
individuos, podremos darnos cuenta de lo mucho que podemos contribuir al medio ambiente.
1.2 FORMULACIÓN DEL PROBLEMA:
De todo esto, surge nuestra pregunta:
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¿Cómo mitigar la contaminación ambiental utilizando el etanol como biocombustible a
base de la recolección frutas en descomposición en la Región de Tacna?
1.3 OBJETIVOS DEL TRABAJO DE INVESTIGACIÓN:
OBJETIVO GENERAL:
Mitigar la contaminación ambiental utilizando el etanol como biocombustible a base de la recolección de frutas, ricas en glucosa, que se encuentren en estado de descomposición en la Región Tacna
OBJETIVOS ESPECÍFICOS:
Crear un biocombustible a base de frutas descompuestas.
Producir un combustible más económico que la gasolina y diesel para así mitigar la contaminación ambiental.
Dar a conocer de la existencia del etanol como una posible solución para mitigar la contaminación en la región de Tacna.
1.3 JUSTIFICACIÓN DE LA INVESTIGACIÓN:
Con la presente investigación se quiere dar a conocer sobre el etanol; un alcohol que resulta de frutas dulces, en descomposición y emite menos gases contaminantes que la gasolina.
El Perú dispone de excelentes ventajas comparativas (clima y suelos) para el cultivo de frutas, ricas en glucosa.
En la actualidad el etanol es el biocombustible de mayor aceptación en Brasil. En el 2007, Brasil es el segundo mayor productor de etanol como combustible del mundo. Desde hace más de treinta años Brasil ha desarrollado una extensa industria doméstica del etanol como combustible a partir de la producción y la refinación de la caña de azúcar. Brasil produce aproximadamente 15 millones de m³ de etanol por año. Las fábricas del etanol en el Brasil mantienen un balance energético positivo (entre 8,3 a 10,2 veces), al quemar la parte que no produce azúcar de la caña.
1.4 IMPORTANCIA:
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1.4.1 Población beneficiaria:
La población beneficiada somos todos , debido a que se mitigaría la contaminación ambiental, mejoraría la calidad de vida, seria una nueva alternativa debido al incremento del precio del petróleo, el declive de las reservas probadas de hidrocarburos, la creciente demanda de combustibles, la necesidad de preservar el ambiente y mitigar el proceso de cambio climático originado por el uso de combustibles fósiles, son hechos que sustentan la búsqueda de fuentes alternativas de energía, de preferencia no contaminantes y renovables. Los biocombustibles de origen agrícola o forestal constituyen una opción.
1.4.2 Concordancia con prioridades y planes de desarrollo locales, regionales y
nacionales:
Nuestro proyecto de Investigación tiene como finalidad mitigar la contaminación ambiental, factor
que afecta no sólo a la localidad de Tacna sino al mundo en general, esto debido al uso
indiscriminado de agentes nocivos, como el petróleo, este compuesto provoca la contaminación
del medio ambiente. Gracias al proyecto que daremos a conocer veremos una nueva forma de
biocombustible, capaz de no contaminar tanto como los compuestos ya mencionados.
CAPITULO II
2.- MARCO TEORICO CONCEPTUAL:
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2.1 ANTECEDENTES DEL PROBLEMA
Trabajos similares al nuestro no se han encontrado en la ciudad de Tacna, pero se tiene registrado que en otros países el etanol a base de caña de azúcar y de maíz se usa como un combustible ecológico común, reduciendo así la contaminación ambiental.
- Etanol como combustible en Brasil :
Brasil es el segundo productor mayor de etanol a nivel mundial, el mayor exportador, y es considerado el líder internacional en materia de biocombustibles y la primera economía en alcanzar un uso sostenible de los biocombustibles.La industria brasileña de etanol tiene más de 30 años de historia y utiliza como insumo agrícola la caña de azúcar , emplea modernos equipos , ha desarrollado su propia tecnología , los residuos de la caña son utilizados para producir energía en el proceso de destilación , por la cual el precio del etanol brasileño es muy competitivo , y consigue un balance energético que varía de 8,3 y 10,2 dependiendo del uso de las mejores prácticas.La industria automovilista brasileña desarrolló vehículos que operan con flexibilidad en el tipo de combustibles, llamados vehículos de combustible flexible , popularmente conocidos como “Flex” en Brasil, , ya que el motor funciona con cualquier proporción de gasolina ( mezcla e20 – e25) y etanol hídrico (e100). Disponibles en el mercado partir de 2003, estos vehículos resultaron un éxito comercial, y en agosto de 2008 la flota de carros “Flex” ya había alcanzado 6 millones de vehículos, incluyendo automóviles y vehículos comerciales livianos, representando un 23% de flota de vehículos livianos de Brasil. El éxito de los vehículos en conjunto con el uso obligatorio a nivel nacional de entre 20% y 25% de alcohol mezclando con gasolina convencional (E25) para los vehículos de motor a gasolina, permitieron que el consumo del etanol superase el consumo de gasolina a partir de 2008. Al considerar otros combustibles utilizados por toda la flota, principalmente los vehículos con motor diesel, el consumo de etanol destilado de la caña de azúcar en 2006 fue de 18% del consumo total de combustibles del sector vial.
2.2 DEFINICIÓN DE TÉRMINOS OPERACIONALES
- ETANOL: Biocombustible elaborado a base de frutas en descomposición. - CONTAMINACIÓN AMBIENTAL: Problema atmosférico en la actualidad. - BIOCOMBUSTIBLE: Combustible natural renovable. - RECOLECCIÓN: Almacenar y recaudar frutas en descomposición. - FRUTAS EN DESCOMPOSICIÓN: Producto bruto para la elaboración del etanol.
2.3 ESQUEMA DEL PROCEDIMIENTO DE LA ELABORACIÓN DEL ETANOL:
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CAPITULO III
3.-FORMULACIÓN DE HIPOTESIS:
Esquema de investigación
Recolección de frutasricas en glucosas.
Almacenamiento hermético de frutas recolectadas.
Fermentación de frutas(40 días)
Separación de sustancias liquidas y solidas (colación)
Destilación de sustancias liquidas
1da Destilación 2da Destilación
Pureza y Densidad
1era. Experimentación en mechero
2era. Experimentación visual de humo
3era. Experimentación en motor simple
3da Destilación
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3.1 HIPÓTESIS GENERAL:
Utilizando el etanol como biocombustible a base de la recolección de frutas que se encuentren en estado de descomposición, éstas ricas en glucosa, ayudará a mitigar la contaminación ambiental en la región Tacna.
3.2 HIPÓTESIS ESPECÍFICAS:
Con la recolección de frutas descompuestas se crea un biocombustible natural. El Etanol como biocombustible natural genera menos gases contaminantes que la gasolina
y otros derivados. La contaminación ambiental en la región Tacna se mitigara gracias al uso del etanol.
CONOCIENDO MÁS DEL ETANOL:
Definición:
El etanol es un alcohol con características de alto octano, pero bajo cetano.
Un motor de ignición a compresión que funciona con ETANOL requiere de inyectores
especiales y realizadores de ignición para hacer que el ETANOL se queme. También se
presta para ser mezclado con gasolina para su uso en motores de ignición por chispa.
El ETANOL es producido por la fermentación de plantas de azúcar, en los EE.UU. en
Latinoamérica principalmente de caña de azúcar.
Para su uso comercial e industrial, siempre es desnaturalizado (es decir, se le adicionan
pequeñas cantidades de substancias nocivas) para evitar su mal uso como bebida
alcohólica.
El etanol es un alcohol líquido compuesto de carbono, hidrógeno y oxígeno que resulta de
la fermentación de azúcar o de almidón convertido en azúcar, extraídos ambos de la
biomasa.
También puede producirse a partir de la celulosa contenida principalmente en los desechos
agrícolas, urbanos o forestales.
Lugares donde se puede encontrar:
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Para poder establecer la ubicación especifica debe de ser en zonas tropicales que poseen
en un brillo solar alto y prolongado esto quiere decir que sería por la parte de ceja de selva
y/o en la misma selva .Por ello hemos decidido plasmar este proyecto usando frutas
inservibles , que se pueden encontrar en las mismas chacras o terrenos de cultivos de
nuestro agricultores frutícolas de nuestro departamento de Tacna, para con ello poder
patentar este biocombustible comenzando por nuestro departamento hasta llegar a
patentarlo a todo el mundo.
¿Qué contamina más, el etanol o la gasolina?
La combustión de etanol produce emisiones de CO2 y vapor de agua similares a las de la
gasolina. La diferencia fundamental es que, mientras el CO2 del petróleo lleva millones de
años enterrados, el CO2 del etanol es el que habían fijado las plantas en su desarrollo. Por
eso cultivar vegetales para obtener etanol da un balance neto nulo de emisiones de CO2.
Otra ventaja es que la biomasa, a diferencia del petróleo, no contiene azufre y otros gases
contaminantes.
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3.3 VARIABLES:
Las variables del proyecto de investigación, son la contaminación ambiental y el etanol como
biocombustible a base de recolección frutas en descomposición, las que se han operacionalizado a
través de indicadores que a continuación se detalla:
CONTAMINACIÓN AMBIENTAL:
En sus niveles satisfactorio e insatisfactorio.
INDICADORES:
Emisiones de Humos.
Evaporación del vapor del motor.
Enfermedades respiratorias.
Enfermedades epidérmicas.
ETANOL COMO BIOCOMBUSTIBLE A BASE DE RECOLECCIÓN FRUTAS EN
DESCOMPOSICIÓN:
En sus niveles satisfactorio e insatisfactorio.
INDICADORES
Densidad del etanol.
Pureza.
Intensidad calorífica.
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Porcentaje de Glucosa
Desaprovechamiento de frutas ricas en glucosa.
3.4 TIPO Y DISEÑO DE INVESTIGACIÓN:
La investigación es aplicada con el propósito de modificar una realidad, tratando de reemplazar la gasolina por el etanol a base de la recolección de frutas ricas en glucosa. Esto producirá una estabilidad atmosférica, por lo tanto se reduciría la contaminación ambiental.
3.5 RECOLECCIÓN DE DATOS:
a) Entrevista al Ingeniero Químico Pablo Aya.
b) Entrevista al Ingeniero Mecánico Renzo Valdivia.
3.6 EXPERIMENTACIÓN:
Se utilizaron ciertos elementos para producir un etanol en base a frutas descompuestas.
-FABRICACION DEL ETANOL: PRIMERA FASE
MATERIALES
• Frutas descompuestas ricas en glucosa
• 1 Levadura
• ½ chancaca
• Balde con tapa de capacidad de 10 litros
• Guantes
• Un palo de madera o metal de 1m
Preparación:
- Verter la fruta descompuesta en un balde, echarle la levadura y la chancaca , luego
con el palo de madera o metal se trituran las frutas, hasta dejarlo en un estado homogéneo.
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- Después, la mezcla se tapa el balde para su fermentación, aproximadamente 30
días.
-IMÁGENES DE LA PRIMERA FASE DE ELABORACIÓN DEL ETANOL
1.-Primero se obtienen las frutas
descompuestas y se aplasta para
obtener una mezcla.
2.-Segundo, la mezcla que contiene nuestro etanol se
mantiene tapado para que se pueda producir la
fermentación de las frutas.
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-FABRICACION DEL ETANOL: SEGUNDA FASE
MATERIALES:
• Recipientes químicos
• Galón
• Equipo de Destilación(matraz de destilación, matraz fondo redondo ,serpentín , embudo ,
tubo de medida de gases, vaso o recipiente recolector , termómetro , soporte, placa
calefactora, refrigerante y alarguera )
• Tubos de Ensayo
• Frutas fermentadas
• Agua
• Agua Oxigenada
• Gradilla
Preparación:
-Después de dejar la fruta descompuesta en fermentación, se procede a su destilamiento, para lo
cuál se debe ir a un laboratorio que cuente con todos los materiales necesarios para desarrollar
nuestro trabajo.
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- Armar el equipo de destilación y vaciar en el galón la fruta descompuesta.
- Estar en constante observación, para ver que no se altere la temperatura en el termómetro más de
90ºC.
-Después de una hora aproximadamente se puede apreciar el resultado cayendo gotas
lentamente.
- Efectuado el destilamiento, el etanol se mantiene en lugares aptos para su almacenamiento.
-IMÁGENES DE LA SEGUNDA FASE DE ELABORACIÓN DEL ETANOL
1.-Se utiliza un equipo de
destilamiento.
2.-Se procede al destilamiento
3.- Se obtiene el etanol puro
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PRUEBA DE COMBUSTIÓN ENTRE EL ETANOL Y LA GASOLINA:
- Se puede apreciar el experimento en el cuál
observamos que la combustión del etanol es menor
que la gasolina; por lo tanto podemos afirmar con
este simple experimento que el etanol es menos
contaminante que la gasolina.
- Se puede visualizar también que el humo que
emana el etanol es mas ligero que el de la
gasolina, apreciándose claramente en la imagen.
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- El resultado final es que el recipiente que
contenía etanol dejó residuos más claros, en el
caso de la gasolina, el recipiente obtuvo un
color oscuro; así ocurre en los motores de los
vehículos.
CAPÍTULO IV
RESULTADOS
4.1 PROCESAMIENTO Y ANÁLISIS DE DATOS:
CUADRO Nº 01
COMPARACION ENTRE LA GASOLINA Y EL ETANOL
Fuente: Estudios realizados por laboratorios en SENATI y UPT.
GASOLINA ETANOL
DENSIDAD ENERGÉTICA 32 MJ/L 19.6 MJ/L
PROPORCIÓN DE
MEZCLA
AIRE - COMBUSTIBLE 14.6 9.0
ENERGÍA ESPECÍFICA 2.9 MJ/KG AIR 3.0 MJ/KG AIR
CALOR DE
VAPORIZACIÓN 0.36 MJ/kg 0.92 MJ/kg
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GRÁFICO Nº 01
DENSIDAD ENERGÉTICA
Interpretación:
Se puede observar que la gasolina obtiene mayor densidad energética que el etanol.
GRÁFICO Nº 02
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PROPORCIÓN DE MEZCLA
AIRE - COMBUSTIBLE
Interpretación:
Se observa que la gasolina contamina más que el etanol.
GRÁFICO Nº 03
ENERGÍA ESPECÍFICA
Interpretación:
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Se observa que el
etanol posee más
energía específica que
la gasolina.
GRÁFICO
Nº 04
CALOR DE VAPORIZACIÓN
Interpretación:
Se observa que el etanol posee más calor de vaporización que la gasolina.
CUADRO DE CONTROL DE HUMOS
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Visión
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La Empresa Fruthol, aspira ser una entidad en la cual el sector automotriz confié en el producto que se venda, el cual no sólo velará por la economía del usuario, sino que brindará un cuidado a la salud del ser humano y al medio ambiente. Siendo novedoso el producto dará un gran aporte a la investigación científica y beneficiará al mundo entero.
Misión
Nuestra Empresa cuenta con la siguiente misión:
- Garantizar al público general que la Empresa Industrial Fruthol no es una entidad con fines de lucro, sino que se encargan de aportar nuevos métodos para el cuidado del medio ambiente.
- Satisfacer las necesidades del mercado con un producto de calidad y servicios competitivos, con adecuada rentabilidad, propiciando el desarrollo de sus trabajadores, actuando con responsabilidad social y ambiental.
PERSONAL:
DIRECTIVA GENERAL Presidenta - Mirtha Gamboa Zavala. Consejo de administración - Dina Raquel Chambilla Coronado. Vice presidenta - Melany tais Quispe Quispe. Tesorera - Ann Kriss Andrade Domínguez. Secretaria general - María Vargas Ugarte.
AREAS GENERALES DE LA EMPRESA FRUTHOL Directora general: Katherin Estrella Escobar
o Área de recolección:Jefe : Katherin Estrella EscobarTesorero: Ann Kriss Andrade Domínguez.Personal: José Gabriel Sanga Camarógrafa – Dina Raquel Chambilla Coronado.Recolectora de datos - María Vargas Ugarte.
PASO 1 : RECOLECCION DE FRUTAS I: ”Recolección por personas, para las personas”El grupo de apoyo ayudará en la recolección, todos uniformados y con implementos para prevenir algún engorro con su salud e integridad.Después de recolectar se depositaran en bidones aptos para su almacenamiento.
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Materiales Lugar de recolección Deposito de conserva Uniforme GuantesBolsas biodegradables Pinzas o Tenazas Tapa boca
Mercados de Tacna.La fruta recolectada se conservara en bidones de una magnitud considerable, totalmente herméticos. En la central de la fabrica “Fruthol”.
PASO 2: RECOLECCION DE FRUTAS II: “No deseches las frutas que supuestamente no sirven , el ambiente lo necesita ”
Estos recipientes de 30cm de ancho y 40cm de largo, se colocaran en lugares claves de Centros Comerciales e Instituciones Públicas y Privadas. Para así reciclar las frutas dulces que necesita la fabrica Fruthol.En un tiempo se remplazaran por otros constantemente, previniendo algún tipo de malestar visual u olfativo.
Materiales Lugar de recolección Deposito de conserva
Recipientes “Fruthol”Centros Comerciales e Instituciones Públicas y Privadas.
La fruta recolectada se conservara en bidones de una magnitud considerable, totalmente herméticos. En la central de la fábrica “Fruthol”.
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o Área de fermentación :Jefe - Dina Raquel Chambilla Coronado.Tesorero Ann Kriss Andrade Domínguez.Personal Roger ChinoCamarógrafa – Mirtha Gamboa Zavala.Recolectora de datos - María Vargas Ugarte.
PASO 3: FERMENTACION I: “Esperemos que el tiempo se encargue de fermentar” Después de haber obtenido las frutas en descomposición, se procede a fermentar
el producto, esto gracias al equipo de fermentación que contamos se coloca la fruta descompuesta, se guarda herméticamente y se procede a la fermentación que
durará aproximadamente 40 días.
Materiales Lugar de almacenamiento DIas de fermentación
Bidones “Fruthol”ChancacaLevadura Mazo Guantes de proteccion
Bidones “Fruthol” de 1.30 m largo por 1m de ancho, totalmente herméticos.
El personal estará en constante observación pero, será aproximadamente 40 días.
o Área de filtrado
Jefe - Ann Kriss Andrade Domínguez.Tesorera - Ann Kriss Andrade Domínguez.Personal - Yonatan Diego Flores CarpioCamarógrafa – Dina Raquel Chambilla Coronado.Recolectora de datos - María Vargas Ugarte.Luego del tiempo de fermentación se procede a la extracción del líquido, para luego realizarse la destilación del producto.
Materiales Lugar de almacenamiento
Cernidor tamaño industrialGalón de almacenamientoMazos mescladores Guantes de protecciónTapa bocas Bata
Bidones “Fruthol” de 1.30 m largo por 1m de ancho, totalmente herméticos.
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o Área Procesadora: Jefe - Melany tais Quispe QuispeTesorera - Ann Kriss Andrade Domínguez.Personal - Roger Chino Castañeda Camarógrafa – Dina Raquel Chambilla Coronado.Recolectora de datos - María Vargas Ugarte.
PASO 4: DESTILAMIENTOI:
Materiales Lugar de elavoracion Proceso Gradilla Tubos de EnsayoGalón Agua OxigenadaAguaEquipo de Destilación
Recipiente calefactor de 1.40m de alto y 1m de ancho
Refrigerante Galón recolecto de
zumo de frutas recolectadas
Fabrica Fruthol
Se instala el equipo de destilación, luego se coloca en el recipiente calefactor la fruta descompuesta ya fermentada, para el proceso de destilación, para luego convertirse en etanol puro. El proceso dura aprox. 2 horas esto debido a la capacidad del equipo de destilamiento.
o Área de Pruebas Jefe - Mirtha Gamboa Zavala.Tesorera- Ann Kriss Andrade Domínguez.Personal – José SangaCamarógrafa – Dina Raquel Chambilla Coronado.Recolectora de datos - María Vargas Ugarte.
*Con la tecnología que contamos, se procederá al destilamiento del producto, obteniendo así etanol puro, el cuál aportará al sector automotriz.
Materiales Lugar de prueba
Galones de gasolinaMotoresGuantes de protección Lentes de protecciónMechero
Espacio abierto de la fábrica Fruthol
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o Área de Difusión Jefe María Vargas UgarteTesorera Ann Kriss Andrade Domínguez.Personal – Roger ChinoCamarógrafa – Dina Raquel Chambilla Coronado.Recolectora de datos - Mirtha Gamboa Zavala.
*Ya elaborado el producto etanol se procederá a su difusión, esto será gracias a spots publicitarios que apoyarán a la compra de este nuevo producto.
Materiales Lugar de Venta
Envase para el biocombustible
Etiquetas con la marca del producto
Se distribuirá a diferentes grifos de la localidad de Tacna.
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FONDOS PARA LA ELABORACION DE LA FÁBRICA FRUTHOL:
*CAPITAL: Un Presupuesto de 3000 dólares para el comienzo de una fábrica que aporte bienestar al medio ambiente. La empresa irá creciendo gracias al consumo que realice la población al producto, debido a que es novedoso, económico y saludable.
TRABAJO: Fábrica basada en el Proyecto de Ciencias:
“Mitigando La Contaminación Ambiental Utilizando El Etanol Como Biocombustible A Base De La Recolección De Frutas En Descomposición En La Región De Tacna”
TECNOLOGÍA
Fermentador *Destilador
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SPOT PUBLICITARIO PARA LA COMPRA DE FRUTHOL:
Entonces…
¡Ya Es hora que uses una nueva marca que vela por el cuidado del medio ambiente!
¡FRUTHOL!
LA NUEVA PRODUCCION QUE AYUDARÁ AL BIENESTAR DEL MEDIO AMBIENTE Y A LA SALUD DEL SER HUMANO.
¡Y es Económico!
Próximamente en Tacna… ¡Espéranos!
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4.2 CONTRASTACIÓN DE HIPOTESIS:
Se obtuvo que el etanol como biocombustible a base de la recolección de frutas ricas en
glucosa que se encuentren en estado de descomposición, funcionan a mitigar la
contaminación ambiental en la región Tacna.
Con la recolección de frutas descompuestas se puede crear un biocombustible natural.
El Etanol como biocombustible natural sí genera menos gases contaminantes que la
gasolina y otros derivados, esto se puede ver en los experimentos ya elaborados.
4.3 VERIFICACIÓN DE RESULTADOS:
Podemos afirmar que el etanol a comparación con la gasolina es apto para mitigar el medio
ambiente y el mundo automotriz.
4.4 CONCLUSIONES:
Con la recolección de frutas descompuestas podemos mejorar el aspecto que día a día se
muestran en los mercados, esto gracias a la utilización de frutas para la elaboración de
etanol.
Se pudo obtener etanol a base de frutas descompuestas, algo novedosas y económicas.
El etanol producido no sólo sirve para el campo automotor, sino también para todo equipo
que utilice motor a gasolina y/o petróleo, debido a que este etanol posee estándares igual
que la gasolina.
4.5 SUGERENCIAS:
- Nuestro país debe producir establecimientos en los cuáles se halle el combustible del etanol.
- Sugerir a las empresas que producen este alcohol orgánico que inviertan en el Perú.
- Permitir al Perú que produzca empresas en base a un combustible natural, se ha comprobado que
el etanol reduce la contaminación del ambiente.
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4.6 BIBLIOGRAFÍA:
Etanol, Wikipedia , http://es.wikipedia.org/wiki/Etanol
Etanol como Combustible, Wikipedia, http://es.wikipedia.org/wiki/Etanol_
%28combustible%29
Etanol como combustible en Brasil, Wikipedia,
http://es.wikipedia.org/wiki/Etanol_como_combustible_en_Brasil
Etanol a base de plátano y sus derivados, http://eude2mba.blogspot.com/2011/06/etanol-
base-de-platano-y-sus-derivados.html
Ensayo “Etanol ¿Combustible del futuro?,
http://hunnapuh.blogcindario.com/2007/04/01563-etanol-combustible-del-futuro.html
Etanol como biocombustible del futuro, http://lasmilrespuestas.blogspot.com/2008/11/el-
etanol-combustible-del-futuro.html
Conociendo sobre la Contaminación Ambiental, http://contaminacion-
ambiente.blogspot.com/
Gasolina, Wikipedia, http://es.wikipedia.org/wiki/Gasolina
Biocombustibles, Wikipedia, http://es.wikipedia.org/wiki/Biocombustibles
Artículo periodístico sobre el etanol, El Comercio,
http://elcomercio.pe/edicionimpresa/html/2007-08-29/imececonomia0777314.html
Normas legales para motores, Ministerio de Transportes y Comunicaciones,
http://transparencia.mtc.gob.pe/idm/NORMASIndice.aspx
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ENTREVISTAS A ESPECIALISTAS:
- Entrevista al Ingeniero Químico de la UPT Pablo Ayar.
Muy Buenas Tardes, somos las alumnas del Colegio “San Martín de Porres”, venimos a recaudar
información y la facilidad de utilizar su laboratorio para la elaboración y experimentación de
nuestro proyecto de ciencias, el cual está basado en la elaboración de un biocombustible, a base de
frutas en descomposición, estas ricas en glucosa.
1.- ¿ Qué necesitamos para obtener un etanol?
- Se necesita un equipo de destilación que sea capaz de albergar un aproximado de un litro del
néctar obtenido a través de la fermentación de las frutas ricas en glucosa. Esto dará como resultado
medio litro de etanol puro.
2.-¿ Cuánto tiempo tarda en destilar el etanol?
- Su duración es de 20 ml por Hora, aunque eso debido a que el equipo a usar no es complejo, hay
otros equipos más sofisticados que se encargan de destilar más rápido.
3.- ¿ Cómo se puede verificar si es que hemos obtenido en realidad etanol?
- Se puede verificar haciendo una prueba muy sencilla, el procedimiento es verter un poco de
etanol en un mechero, encenderlo y al ver que propaga fuego nos daremos cuenta que es un
alcohol.
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- Entrevista al Ingeniero de la SENATI Renzo Valdivia:
Buenas Tardes, somos las alumnas del Colegio “San Martín de Porres”, venimos a recaudar
información para nuestro proyecto de ciencias, el cual está basado en la elaboración de un
biocombustible, a base de frutas en descomposición, éstas ricas en glucosa.
1.- ¿Cuáles son los parámetros en que se basan la MTC para que los autos circulen normalmente?
- Según el MTC esto se basa según las normas legales que ellos establecen, específicamente el
decreto 047.
2.-¿ Usted cree que pueda funcionar el etanol en un motor normal?
- Sí, es más seguro que funcione a la perfección en un motor de dos tiempos.
3.- ¿ Cómo sería el porcentaje de etanol en el motor?
- Empezaríamos con un 95% de gasolina y un 5 % de etanol, y se finalizaría en un motor con el
máximo de 30% de etanol y 70% de gasolina temporalmente para ver su efectividad.
4.- ¿Qué se necesita para que el etanol se use como combustible?
- Se necesita saber primero su poder calorífico, densidad y evaporación; según los estándares la
gasolina posee de poder calorífico 11 000, en cambio el etanol posee 7 500, esto hace ver que el
etanol si es apto para la utilización un motor.
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AGRADECIMIENTOS
Un agradecimiento especial a las siguientes personas e instituciones:
1.- Al Ingeniero Químico de la Universidad Privada de Tacna Sr. Pablo Ayar.
2.- Al Ingeniero Mecánico de la SENATI Sr. Renzo Valdivia.
3.- A la Universidad Privada de Tacna por prestarnos sus instalaciones para la elaboración del
etanol.
4.- Al Servicio Nacional de Adiestramiento en Trabajo Industrial (SENATI) por su apoyo para la elaboración de nuestro proyecto.
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REGISTROS FOTOGRAFICOS
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