ETANOL: COMO UNA FUENTE ALTERNATIVA DE ENERGÍA

Sandra Marcela Muñoz Burbano

Hamilton Alexander Martínez

Mayo 2 de 2011

Programa Química

Universidad del Cauca

INDICE

Historia.Estructura química y propiedades.

Catalizadores Fermentación Síntesis químic

a

Ventajas. Desventajas.

Definición

Formas de obtener el etanol

Aplicaciones a la industria

Conclusiones

Bibliografía

HISTORIA DE LA PRODUCCION DE ETANOL.

Producción en el mundo

El descubrimiento del etanol: Consumo de fruta fermentada

Por la crisis energética surgida en el mundo a partir de 1973 hubo países (EEUU), que buscaron otras fuentes energéticas alternativas (etanol).

PROÁLCOOL: Brasil introdujo el uso del Alcohol combustible.

InnovaciónCampo energéticoTecnología automotriz

ETANOL: CARACTERISTICAS

Compuesto orgánico conocido como alcohol etílico

Puede afectar al sistema nervioso centralProvoca euforia, desinhibición, mareos, somnolencia, confusión, alucinaciones (como ver doble o que todo se mueve de forma espontánea), baja los reflejosAfecta la zona que controla los impulsosFinalmente, conduce al coma y puede provocar muerte.

PROPIEDADES FISICAS Y QUIMICAS

Propiedades físicas y químicas

Masa molecular: 46.07 g/mol

Punto de fusión: 158.9 K (-114.3 c)

Punto de ebullición: 351.6 K (78.4)

Densidad: 789 Kg/m3; 0.789 g/cm3

Solubilidad en H2O: miscible

Temperatura critica: 514 K

Polaridad: polar

Liquido incoloro Es inflamable Advertencias

CATALIZADORES: CONCEPTO

Sustancia que acelera la velocidad de una reacción química sin afectar su situación de equilibrio.

Puede ser: Homogénea o heterogénea

Características

No se consume en el proceso Sufre cambios físico-químicos y su actividad disminuye Pueden ser gases, líquidos o sólidos Forman enlaces químicos Es importante en la industria química

FORMAS DE OBTENCION: MECANISMOS

Los alquenos reacciona con agua en presencia de un acido fuerte como catalizador para formar un alcohol, en este caso etanol.

H2SO4CH2=CH2 + H2O

Síntesis de etanol mediante la hidratación de etileno

CH3CH2OH

Etileno Etanol

MECANISMO

Paso 1: protonación del doble enlace forma un carbocatión.

Paso 2: ataque nucleófilo del agua:

Paso 3: desprotonación para dar lugar al alcohol:

En las reacciones de hidratación de alquenos se emplean catalizadores ácidos fuertes no nucleofílicos, como el H2SO4 o el H3PO4.

FERMENTACION

A partir de materias primas de la agricultura colombiana c

omo

Teniendo en cuenta

Factores económicosFactores ambientales

Caña de azúcarMaíz RemolachaPatataYuca

TiempoCostosExperimentación

Minimizan

Etanol carburante

Técnicas de simulación

Bioetanol: materia biológica Recurso energético sostenible Ofrece ventajas medioambientales

y económicas Sustituye parcialmente el

consumo de combustibles fósiles

Características

PROCEDIMIENTO

C6H12O6

El etanol se puede obtener por la fermentación de azúcares y almidón:

Reacción exotérmica Produce CO2 Proceso anaeróbico

2CH3-CH2OH + 2CO2

Enzimas de levadura

INDUSTRIA

Alcohol etílico(CH3CH2OH)

Forma parte de las bebidas alcohólicas: (Vino (13%), Otros ( + 50%)

se sintetiza mediante la hidratación del etileno en presencia del H2SO4

este proceso es menos costoso que la fermentación tradicional

represente un total del 5% de la producción mundial de etanol.

Foto: http://www.patiodeautos.com/detalle_noticia.asp?id=49

Bebidas alcohólicas Cocina Industria farmacéutica: desinfectante Perfumería Cosméticos Disolvente Para sintetizar otros productos: acetato de etilo

Usos

ACTUALIDAD

Biocombustible 100% renovable

Etanol Carburante

Cultivos bioenergéticos Biomasa

Oxigena gasolina

Permite Mejor oxidación de hidrocarburos Reduce emisiones de CO, entre otros.

Foto 2: http://www.esacademic.com/dic.nsf/eswiki/460586

Disminuye

Importación Hidrocarburos Uso Gasolina y el petróleo Contaminación ambiental

Fomenta

Uso de recursos renovables Economía y producción en la zona rural (Sector Agropecuario) Sectores Energético y Ambiental

Ventajas

Disminuye gases invernadero CO2

Foto: http://www.augpee.org/not/uy/1150-ancap-incluira-etanol-en-todos-sus-combustibles-este-ano

Aumenta El precio de la mezcla de etanol con gasolina El consumo de combustible (disminuye la eficacia) ocasionando perdidas al consumidor

Ocasiona

Al quemar caña de azúcar produce contaminación ambientalEn la destilación y obtención de etanol se generan líquidos residuales que contaminan el ambiente Daños en vehículos

Desventajas

CONCLUSIONES

El alcohol etílico se puede obtener generalmente de dos formas: de la forma de fermentación tradicional y por medio de la síntesis química. La síntesis de alcohol mediante la fermentación, fomenta principalmente la economía y la producción en el sector rural. La síntesis de etanol por métodos químicos (laboratorio), favorece la industria, ya que se usa como combustible reduciendo el gasto de combustibles fósiles (petróleo). El uso de etanol, por un lado reduce la contaminación ambiental, aunque tiene sus limitaciones, ya que durante el proceso de síntesis del mismo se pueden generar sustancias contaminantes.

BIBLIOGRAFIA Synthesis of ethanol from syngas over Rh/Ce1−xZrxO2

catalysts, Autores: Yanyong Liu, Kazuhisa Murata, Megumu Inaba, Isao Takahara, Kiyomi Okabe

Simulación de procesos de obtención de etanol a partir de caña de azúcar y maíz Fuentes: Montoya M.I., Quintero J.A (2005) MONTOYA M.I., QUINTERO J.A. (2005)Esquema tecnológico integral de la producción de bioetanol carburante. Trabajo de grado Ingeniería Química. Universidad Nacional de Colombia: Manizales. 115 p.

Etanol: un biocombustible para el futuro de Marco Chaves Soleral.

Effective synthesis of ethanol from CO2 on polyfunctional composite catalysts de Tomoyuki Inui, Tetsuo Yamamoto.

Catalisis: Michael Bowter: The basic and aplications of heterogeneous catalysis. Oxford University Press 1998.

GRACIAS!!!

El exceso de alcohol es perjudicial para la saludProhibida su venta a menores de edad!!!

Foto: http://www.cervezamundo.com/