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PJ – MA – 134 Biovegy


Categoría: Pandilla Juvenil (1ro. 2do. y 3ro. de nivel Secundaria)
Área de participación: Medio Ambiente

Equipo: Biovegy

Miembros del equipo:
Emiliano Ortiz Tappan

Asesor: Aelín Zerón Hernández

Escuela: Instituto Thomas Jefferson Zona Esmeralda

Resumen

Biovegy es un proyecto que busca crear un biocombustible a partir de aceite vegetal, metanol, hidróxido de sodio y agua como alternativa más segura y menos contaminante a los combustibles fósiles actuales. El objetivo principal del proyecto es reducir la dependencia de los combustibles fósiles y disminuir las emisiones de gases de efecto invernadero, lo que tendría un impacto positivo en el medio ambiente.
El proyecto surge como una respuesta a la necesidad de buscar alternativas más sostenibles y amigables con el medio ambiente, ya que los combustibles fósiles actuales son altamente peligrosos para el ecosistema. Biovegy se compone de una combinación de aceite vegetal, metanol, hidróxido de sodio y agua que ofrece una alternativa viable y sostenible a los combustibles fósiles actuales. La producción de este biocombustible se basa en la utilización de materias primas renovables, lo que disminuye la huella de carbono en comparación con los combustibles fósiles.
Aunque los biocombustibles como Biovegy pueden ser una solución para los problemas ambientales causados por los combustibles fósiles, también existen desafíos y críticas asociados con su producción y uso. Algunos estudios han señalado que la producción de biocombustibles puede generar una mayor emisión de gases de efecto invernadero que los combustibles fósiles debido a los procesos de producción y transporte.
En conclusión, Biovegy a pesar de los desafíos su uso puede contribuir significativamente a reducir la dependencia de los combustibles fósiles lo que tendría un impacto positivo en el medio ambiente.

Pregunta de Investigación

¿Puede el biocombustible Biovegy, compuesto por aceite vegetal, metanol, hidróxido de sodio y agua, ofrecer una alternativa efectiva y sostenible a los combustibles fósiles, reduciendo la dependencia de estos y disminuyendo las emisiones de gases de efecto invernadero, a pesar de los desafíos y críticas asociados con la producción y uso de biocombustibles?

Planteamiento del Problema

En la actualidad, la dependencia global de los combustibles fósiles plantea una serie de desafíos ambientales y económicos significativos. La quema de combustibles fósiles, como el petróleo y el gas, no solo contribuye de manera sustancial a las emisiones de gases de efecto invernadero, sino que también está asociada con la contaminación del aire y la degradación del medio ambiente. La necesidad apremiante de buscar alternativas sostenibles y menos contaminantes a los combustibles fósiles es innegable.

En respuesta a este problema, se ha propuesto el desarrollo del biocombustible Biovegy, elaborado a partir de una combinación de aceite vegetal, metanol, hidróxido de sodio y agua. La premisa subyacente es que Biovegy puede ser una alternativa más segura y ecológica a los combustibles fósiles, contribuyendo a la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero y disminuyendo la dependencia de los recursos no renovables.

Sin embargo, la implementación de biocombustibles como Biovegy no está exenta de desafíos y críticas. Algunos estudios han señalado que la producción de biocombustibles puede generar una mayor emisión de gases de efecto invernadero que los combustibles fósiles, debido a los procesos de producción y transporte de las materias primas necesarias. Además, la viabilidad y la eficiencia del uso de Biovegy como alternativa a los combustibles fósiles en la industria y el transporte requieren una evaluación rigurosa.

Por lo tanto, el planteamiento del problema radica en la necesidad de determinar si Biovegy, a pesar de los desafíos y críticas asociados con la producción y uso de biocombustibles, puede ofrecer una solución efectiva y sostenible para reducir la dependencia de los combustibles fósiles y disminuir las emisiones de gases de efecto invernadero. La evaluación de su eficiencia, su huella de carbono y su potencial impacto ambiental es esencial para determinar si Biovegy puede ser una respuesta viable a los problemas ambientales causados por los combustibles fósiles.

Antecedentes

En 1853, el químico francés Eugène Chevreul descubrió que los aceites vegetales podían ser saponificados, es decir, convertidos en jabón. Este descubrimiento sentó las bases para la producción de biodiesel a partir de aceites vegetales.
A finales del siglo XIX y principios del XX, varios investigadores, entre ellos el alemán Rudolf Diesel, experimentaron con combustibles a base de aceites vegetales y grasas animales. Diesel utilizó un motor que funcionaba con aceite de cacahuete en la Exposición Mundial de París de 1900.
En la década de 1930, el científico estadounidense George Washington Carver investigó el uso de aceites vegetales como combustibles y lubricantes. Carver creía que los cultivos como el cacahuete, la soja y el maní podrían proporcionar una fuente sostenible de energía renovable.
En la década de 1970, la crisis energética y la preocupación por el cambio climático impulsaron la investigación sobre fuentes de energía renovable, incluido el biodiesel. En 1978, el científico brasileño Expedito Parente construyó el primer motor que funcionaba con biodiesel a partir de aceite de palma.
En la década de 1990, varios países, entre ellos Alemania y Austria, comenzaron a promover el uso de biodiesel como alternativa al petróleo. Desde entonces, se han llevado a cabo numerosos estudios sobre la producción, las propiedades y los impactos ambientales y económicos del biodiesel a base de aceite vegetal.

Objetivo

Crear un biocombustible a base de aceite vegetal reciclado para reducir estos residuos

Justificación

El biodiesel es una fuente de energía renovable y limpia que puede reducir la dependencia de los combustibles fósiles y disminuir las emisiones de gases de efecto invernadero.

Además, la producción de biodiesel a partir de aceite vegetal puede contribuir al desarrollo económico de las zonas rurales, ya que puede utilizarse como una fuente de ingresos para los agricultores y productores de aceites vegetales.

Otro aspecto importante es la importancia de reducir la dependencia de los combustibles fósiles y diversificar la matriz energética de los países, lo que puede contribuir a una mayor seguridad energética y a una disminución de la vulnerabilidad a las fluctuaciones de los precios del petróleo.

En la actualidad, muchos procesos industriales y aplicaciones cotidianas requieren de aceites para su correcto funcionamiento. Desde la lubricación de maquinarias hasta la preparación de alimentos, los aceites son un recurso importante en muchos sectores. Sin embargo, los costos de los aceites convencionales pueden ser elevados y pueden variar en función de la oferta y la demanda.

Por esta razón, el estudio del biodiesel a base de aceite vegetal como alternativa sostenible y económica puede ser una solución viable para reducir los gastos en aceites. La producción de biodiesel a partir de aceites vegetales, como el aceite de soja, el aceite de palma y el aceite de colza, es una opción atractiva ya que estos aceites suelen ser menos costosos que los aceites convencionales.

Además, el uso de biodiesel a base de aceite vegetal puede tener un impacto positivo en el medio ambiente, ya que a diferencia de los aceites convencionales, los aceites vegetales son biodegradables y no contienen sustancias tóxicas que puedan ser dañinas para la salud humana y el medio ambiente.

Hipótesis

Si se utiliza una cantidad adecuada de catalizador y se controlan las variables de temperatura y tiempo durante el proceso de transesterificación, entonces se puede obtener un biodiesel de alta calidad con un rendimiento óptimo y un bajo contenido de impurezas.

Método (materiales y procedimiento)

Material, equipo y sustancias
Materiales:

Aceite vegetal usado (1 litro)
Metanol (200 ml)
Hidróxido de sodio (NaOH) (6.8 gramos)
Agua (100 ml)

Equipo:

4 Matraz de vidrio de 1 litro
4 Botellas de Plástico
1 jeringa

Procedimiento
Seleccionar la materia prima: Puedes utilizar aceite vegetal usado, aceite de cocina usado o aceites vegetales nuevos, como el aceite de soja, de girasol o de colza.
Preparar el aceite: Si se utiliza aceite vegetal usado o aceite de cocina usado, debe filtrarse para eliminar cualquier residuo. El aceite fresco no necesita este paso.
Mezclar el aceite con alcohol: Se mezcla el aceite con alcohol metílico (metanol) en una proporción de 1:6. Se agita la mezcla para que se mezcle bien.
Agregar el catalizador: Se agrega una pequeña cantidad de un catalizador básico, como hidróxido de sodio o hidróxido de potasio, para iniciar la reacción química.
Agitar la mezcla: La mezcla se agita vigorosamente durante unos minutos hasta que se complete la reacción química.
Separar el biodiésel: La mezcla se deja reposar durante unas horas para que se separe el biodiésel del glicerol, que es un subproducto de la reacción química.
Lavar el biodiésel: El biodiésel se lava varias veces con agua para eliminar los restos de catalizador y cualquier otro residuo.
Secar el biodiésel: Se deja secar el biodiésel al aire o se utiliza un secador de aire caliente.

Galería Método

Resultados

Se obtuvieron un total de tres muestras de biodiesel, las cuales fueron sometidas a rigurosas pruebas de funcionamiento. En cada una de las pruebas, se observó que todas las muestras eran funcionales y capaces de generar energía.

Además, se observó que cada muestra de biodiesel tenía una duración y flama ligeramente diferente. Esto podría ser un factor importante a considerar al seleccionar el biodiesel adecuado para un propósito específico. Por ejemplo, si se requiere una combustión de larga duración, se podría optar por una de las muestras que mostró una duración más larga en las pruebas.

En general, los resultados obtenidos indican que las muestras de biodiesel son prometedoras como una fuente de energía renovable. Estos resultados también sugieren que existe un potencial para la mejora continua y la optimización de los procesos de producción de biodiesel, lo que podría conducir a la creación de productos aún más eficientes y sostenibles en el futuro.

Galería Resultados

Discusión

Los resultados de las pruebas realizadas en las tres muestras de biodiesel revelaron que todas eran funcionales y capaces de generar energía de manera efectiva. Esta observación es un indicativo prometedor de la viabilidad de las muestras de biodiesel como una fuente de energía renovable.

Un hallazgo interesante que surgió de las pruebas fue la variación en la duración de la llama entre las muestras. Cada muestra de biodiesel mostró una duración y una flama ligeramente diferente. Este hallazgo sugiere que la selección del biodiesel adecuado para un propósito específico puede depender de factores como la duración deseada de la combustión. Por ejemplo, si se requiere una combustión de larga duración, sería prudente optar por una de las muestras que mostró una duración más larga en las pruebas.

Estos resultados respaldan la idea de que el biodiesel tiene un potencial significativo como una fuente de energía renovable y sostenible. Además, indican que la optimización y mejora continua de los procesos de producción de biodiesel podrían conducir a la creación de productos aún más eficientes en el futuro.

Es importante destacar que, si bien este estudio proporciona información valiosa sobre la funcionalidad y la variación en las muestras de biodiesel, es necesario llevar a cabo investigaciones adicionales para comprender completamente su viabilidad en aplicaciones prácticas y comerciales. Esto podría incluir un análisis más detallado de las propiedades específicas de las muestras, así como su desempeño en situaciones del mundo real.

En resumen, los resultados obtenidos indican que las muestras de biodiesel son prometedoras como una fuente de energía renovable y sugieren la posibilidad de mejoras y optimizaciones futuras en la producción de biodiesel. Estos hallazgos son un paso positivo hacia la reducción de la dependencia de los combustibles fósiles y la promoción de fuentes de energía más sostenibles.

Conclusiones

En conclusión, la investigación demuestra que la producción de biocombustible a base de aceite vegetal es una alternativa viable para reducir los gastos de aceites. Los resultados obtenidos indican que el proceso es efectivo y eficiente, y que las muestras producidas funcionan adecuadamente. Estos hallazgos sugieren que el uso de biocombustibles a base de aceite vegetal podría tener un impacto positivo en la reducción de costos y en la sostenibilidad ambiental en diferentes industrias. Sin embargo, se necesitan más investigaciones para evaluar la viabilidad de la producción a gran escala y su posible impacto en el medio ambiente. En resumen, la producción de biocombustibles a base de aceite vegetal es una prometedora alternativa para reducir los gastos de aceites y avanzar hacia una economía más sostenible.

Bibliografía

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PJ – MA – 134 Biovegy


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Summary

Research Question

Problem approach

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Objective

Justification

Hypothesis

Method (materials and procedure)

Results

Discussion

Conclusions

Bibliography