Biocombustible, Producción, Clasificación, materias primas.

1. CLASE 10:
Sé Íntegro, Sé Misionero, Sé Innovador

2. DOCENTE:

3. Producción de
Biocombustible

4. ¿Qué esun Biocombustible?
1 Energía Renovable
🔋
Un biocombustible es un
tipo de combustible
producido a partir de
fuentes renovables,
como cultivos agrícolas
y residuos orgánicos.
2 Baja Huella
Ambiental 🌍
A diferencia de los
combustibles fósiles, los
biocombustibles
reducen
significativamente las
emisiones de gases de
efecto invernadero.
3 Compatibilidad con
la Infraestructura
Existente 🏭
Los biocombustibles se
pueden utilizar en los
mismos motores y
sistemas de distribución
que los combustibles
convencionales.

5. Ventajas del Uso de Biocombustible
1 Sostenibilidad Ambiental
El biocombustible es una opción más
ecológica y sostenible en
comparación con los combustibles
fósiles, ya que reduce las emisiones
de gases de efecto invernadero y
minimiza el impacto ambiental.
2 Reducción de Dependencia
Energética
El biocombustible nos permite reducir
nuestra dependencia de los
combustibles fósiles y diversificar
nuestras fuentes de energía, lo que
aumenta nuestra seguridad
energética a largo plazo.
3 Mejora de la Calidad del Aire
El uso de biocombustible contribuye a mejorar la calidad del aire al disminuir la emisión
de contaminantes nocivos para la salud, como los óxidos de azufre y los compuestos
orgánicos volátiles.

6. Desventajas del Biocombustible

7. Tipos de Biocombustible
Etanol
Producido a partir de cultivos
ricos en azúcar o almidón,
como la caña de azúcar o el
maíz, el etanol se utiliza
principalmente como aditivo
para la gasolina y como
combustible para vehículos
de motor flexibles.
Biodiesel
Obtenido a partir de aceites
vegetales y grasas animales,
el biodiesel puede ser
utilizado en motores diésel
sin modificaciones
importantes. Es una
alternativa más limpia y
renovable al diésel derivado
del petróleo.
Biogás
Se obtiene a través de la
fermentación de materia
orgánica, como residuos
agrícolas y estiércol. El biogás
puede ser utilizado para
generar electricidad,
calefacción y como
combustible vehicular.

8. Tipos de Biocombustible
Biocombustible
Sólido
Producido a partir de biomasa
sólida, como pellets de
madera. Se utiliza
principalmente en calefacción
y generación de electricidad.
Biocombustible
Líquido
El más común es el biodiésel,
producido a partir de cultivos
oleaginosos. Se utiliza como
sustituto del combustible
diésel en motores de
vehículos.
Biogás
Producido mediante la
descomposición de materia
orgánica en condiciones
anaeróbicas. Se utiliza para
generar calor, electricidad y
combustible para vehículos.

9. Tipos de Biocombustible
Los biocombustibles por su naturaleza son sólidos (leña, carbón vegetal, astillas y
pellets de madera), líquidos (bioetanol, biodiésel, etc.) y gases (biogás, gas de
síntesis, etc.), investigados, producidos y utilizados intensamente. Para obtener
energía y calefacción pueden ser usados directamente (biocombustibles
primarios) o transformarse (biocombustibles secundarios) considerando la
evolución sistemática de cuatro generaciones de biocombustibles, en función del
tipo de recurso renovable y mediante tres rutas de conversión tecnológica:
fisicoquímica (biomasa en combustibles líquidos), bioquímica (fermentación),
termoquímica (combustión, gasificación y pirolisis.

10. Primera generación de Biocombustible
Los biocombustibles de primera generación es la forma más convencional de
producción, siendo el bioetanol y el biodiesel los únicos biocombustibles
comercializados con éxito hasta ahora. Obtenidos de cultivos agrícolas
comestibles (caña de azúcar, maíz, sorgo, palma aceitera y semillas oleaginosas),
donde el consumo excesivo de estos recursos impacta negativamente en el
suministro de alimentos. Estados Unidos y Brasil son los principales productores
de bioetanol en el mundo, emplean el maíz y la caña de azúcar como materia
prima. El Reino Unido y Australia emplean el trigo como principal materia prima
para la industria del etanol

11. Segunda generación de Biocombustible
Los biocombustibles de segunda generación son considerados más ecológicos
que los de primera generación, son obtenidos de desechos agrícolas y forestales,
residuos industriales y municipales. La biomasa lignocelulósica, es un recurso
renovable más abundante y disponible con producción anual mundial de 10-20
billones de toneladas secas. Estos biocombustibles de segunda generación,
líquidos o gases son producidos a nivel laboratorio; existen varias rutas
tecnológicas de conversión, sin embargo, ninguna ha alcanzado totalmente su
disponibilidad comercial por el aumento drástico de costos productivos.

12. Tercera generación de Biocombustible
Los biocombustibles de tercera generación son considerados una opción
plausible como fuente de energía sostenible, superan las debilidades a los de
primera y segunda generación, provienen de procesar fuentes microbianas y
algas, no requieren utilizar terrenos agrícolas, los estanques o reactores en los
que se cultivan pueden ubicarse en tierras improductivas. Las microalgas son
microorganismos fotosintéticos que utilizan la energía de la luz para su
crecimiento, asimilan el CO2 atmosférico de manera más eficiente comparadas
con las plantas terrestres, demuestran potencial para producir biocombustibles y
coproductos, con mayor rendimiento y menor consumo de recursos

13. Clasificación de Biocombustible

14. Tipos de
Biocombustible

15. Cuarta generación de Biocombustible
Los biocombustibles de cuarta generación utilizan algas genéticamente modificadas,
usando ingeniería metabólica, con la intención de evitar la destrucción de la biomasa con
la captura y el almacenamiento completo del CO2, con proceso neutral o negativo en
carbono. Pueden generarse biocombustibles solares, electrocombustibles y
biocombustibles sintéticos; el tipo y calidad, de biocombustible, dependerá de la
naturaleza de la biomasa microalgal genéticamente diseñadas y optimizadas. Estos
biocombustibles serán muy útiles en un determinado país, limitados por la biomasa
disponible y la tecnología, que restringe su aplicación a escala global

16. Materias Primas Utilizadas para Producir
Biocombustible
Cultivos Agrícolas 🌱
Se utilizan cultivos como
maíz, trigo y caña de
azúcar para producir
biocombustibles líquidos
como el etanol y el
biodiésel.
Residuos Orgánicos
♻️
Los desechos de
alimentos, residuos de
jardín y estiércol pueden
convertirse en biogás a
través de la digestión
anaeróbica.
Algas Marinas 🌊
Las microalgas pueden ser
utilizadas para producir
biocombustibles líquidos
de alta calidad y con un
menor impacto ambiental.

17. Proceso de Producción de
Biocombustible
1 Cosecha y Preparación
Las materias primas se recolectan y se
preparan para su procesamiento.
2
Transformación
Las materias primas se convierten en
biocombustible a través de procesos
físicos, químicos o biológicos. 3 Refinamiento y Distribución
El biocombustible se purifica y se
distribuye para su uso en motores y
sistemas de calefacción.

18. Aplicaciones y Usos del Biocombustible
Transporte Sostenible 🚗
Los biocombustibles líquidos
se utilizan como combustible
en vehículos de transporte,
reduciendo las emisiones de
carbono.
Generación de
Electricidad ⚡️
El biogás y los biocombustibles
sólidos se utilizan en plantas
de energía para generar
electricidad renovable.
Industria y Calefacción
🔥
El biocombustible es utilizado
por la industria y los sistemas
de calefacción como una
alternativa más sostenible al
combustible fósil.

19. Importancia y Futuro de la Producción de
Biocombustible
El biocombustible desempeña un papel crucial en la reducción de las emisiones de gases de efecto
invernadero y el logro de la sostenibilidad energética. A medida que avanzamos hacia un futuro más
limpio y sostenible, el biocombustible jugará un papel cada vez más importante en nuestra sociedad.

20. El Futuro del
Biocombustible
En un mundo cada vez más preocupado por el cambio climático y la
necesidad de fuentes sostenibles de energía, el biocombustible se
presenta como una prometedora alternativa que puede ayudar a reducir
nuestra dependencia de los combustibles fósiles y disminuir las
emisiones de gases de efecto invernadero.

21. Necesidad de Biocombustible
Cambio Climático
La industria del transporte
es una de las principales
causas de emisiones de
carbono. El biocombustible
puede ayudar a reducir
nuestra huella de carbono
al reemplazar los
combustibles fósiles
contaminantes.
Seguridad Energética
El biocombustible nos
ofrece la oportunidad de
diversificar nuestras
fuentes de energía y
reducir nuestra
dependencia de los países
productores de petróleo.
Desarrollo Rural
La producción de
biocombustible puede abrir
nuevas oportunidades
económicas y crear
empleo en áreas rurales,
contribuyendo así al
desarrollo sostenible de
estas comunidades.

22. Producción de Biocombustible
Materia Prima
El biocombustible se produce a
partir de materiales orgánicos
renovables, como cultivos
energéticos, residuos agrícolas
y forestales, y desperdicios de
alimentos.
Tecnología Avanzada
La producción de
biocombustible involucra
técnicas avanzadas de
procesamiento y refinamiento
para convertir la materia prima
en combustible utilizable.
Escalabilidad
Se están desarrollando
sistemas de producción a gran
escala para satisfacer la
creciente demanda de
biocombustible y hacerlo más
accesible comercialmente.

23. Aplicaciones del Biocombustible
1 Transporte
El sector del transporte es uno de los principales usuarios de biocombustible, ya que
puede ser utilizado en vehículos de motor convencionales o en combinación con
combustibles fósiles.
2 Generación de Energía
El biocombustible también se utiliza en la generación de energía eléctrica, ya sea en
forma de biogás para plantas de cogeneración o como combustible sólido en plantas de
energía biomásicas.
3 Industria Química
Algunos biocombustibles también pueden ser utilizados como materias primas en la
industria química para la producción de productos químicos, plásticos y otros materiales.

24. Desafíos y Limitaciones del
Biocombustible
1 Competencia por la
Tierra y el Agua
La producción de
biocombustible puede
competir con la
producción de
alimentos y el uso de
recursos naturales,
como tierra y agua, lo
que plantea desafíos en
términos de
sostenibilidad y
seguridad alimentaria.
2 Rendimiento y
Eficiencia
Algunos
biocombustibles
presentan rendimientos
más bajos en
comparación con los
combustibles fósiles y
pueden requerir
grandes superficies de
cultivo para su
producción, lo que limita
su viabilidad a gran
escala.
3 Impacto Ambiental
La producción intensiva
de cultivos energéticos
para biocombustible
puede tener impactos
negativos en el medio
ambiente, como la
deforestación, la
pérdida de
biodiversidad y el
agotamiento de los
recursos naturales.

25. El Futuro del Biocombustible
Investigación y
Desarrollo
La continua investigación y
desarrollo en el campo del
biocombustible está
permitiendo el descubrimiento
de nuevas tecnologías y
fuentes de materia prima más
eficientes y sostenibles.
Complementariedad con
la Electrificación
El biocombustible puede
complementar la electrificación
de los transportes,
especialmente en sectores
donde es difícil electrificar
completamente, como la
aviación y el transporte
marítimo.
Transición hacia Fuentes
Renovables
El biocombustible forma parte
de una transición hacia un
sistema de energía más
sostenible y basado en fuentes
renovables, en línea con los
objetivos de mitigación del
cambio climático a nivel global.

26. Procesos Bioquímicos
Tecnológicos de
Bioetanol
El bioetanol es un biocombustible que se obtiene a partir de la biomasa y
que se utiliza como una alternativa sostenible al combustible fósil. En esta
presentación, conocerás los procesos bioquímicos y tecnológicos para
producir bioetanol, sus aplicaciones, ventajas y desventajas, así como
sus perspectivas futuras.

27. ¿Qué es el Bioetanol?
1 Biocombustible sostenible 🌱
El bioetanol se obtiene a partir de la biomasa, lo que lo convierte en una
alternativa sostenible al combustible fósil.
2 Uso generalizado 🚗
Actualmente se utiliza para la elaboración de biocombustibles, productos
químicos y en la industria alimentaria y farmacéutica.
3 Reducido impacto ambiental 🌍
Al ser producido a partir de biomasa, el bioetanol contribuye a reducir las
emisiones de gases de efecto invernadero.
4 Impacto económico 📈
La producción de bioetanol puede promover la diversificación económica y la
generación de empleo en áreas rurales.

28. Proceso de Fermentación
Obtención
La fermentación se realiza a
partir de biomasa que se
somete a un proceso de
hidrólisis para liberar los
azúcares.
Fermentación
alcohólica
Los azúcares son convertidos
en alcohol etílico a través de
la fermentación anaerobia.
Separación
El bioetanol obtenido
mediante fermentación es
separado del resto de los
componentes a través de la
destilación.

29. Producción de Bioetanol a partir de
Biomasa
Maíz
El maíz es una de las fuentes
más comunes para la
producción de bioetanol en
América y Asia.
Caña de azúcar
La caña de azúcar es la
materia prima más común para
la producción de bioetanol en
países como Brasil e India.
Papa
La papa es una fuente
interesante para la producción
de bioetanol en países
europeos y podría ser
considerada una fuente
importante en el futuro.

30. Proceso de Destilación
1 Destilación simple
Se produce una separación parcial de
agua y bioetanol por medio de calor.
2
Destilación fraccionada
Se realiza una separación más precisa
del bioetanol del agua.
3 Rectificación
Se concentra el bioetanol para mejorar
su calidad y su rendimiento para ser
utilizado como combustible.

31. Aplicaciones del Bioetanol
Biocombustibles 🚗
Se puede utilizar como combustible para
vehículos y maquinaria.
Productos químicos 💉
Se puede utilizar en la producción de
diversos productos químicos, como plásticos
y resinas.
Industria alimentaria ️
Se puede utilizar en la producción de bebidas
alcohólicas, conservas y edulcorantes.
Salud y Medicina ️
Se puede utilizar para la producción de
desinfectantes, antisépticos y medicamentos.

32. Ventajas y desventajas del Bioetanol
✅ Ventajas ❌ Desventajas
Reducción de emisiones de gases de efecto
invernadero
Posible impacto en la producción de alimentos
Promoción de la diversificación económica Posibles impactos en el uso de la tierra y la
biodiversidad
Generación de empleo en áreas rurales Posibles efectos en la salud y el medio
ambiente

33. Perspectivas Futuras del Bioetanol
Energías renovables
La demanda de energías
renovables está en aumento, lo
que podría impulsar el
crecimiento del mercado de
bioetanol.
Química Verde
Se espera que la química
verde continúe creciendo, y
que el bioetanol sea un
componente clave para la
producción de productos
químicos más sostenibles.
Innovación y Tecnología
La investigación y el desarrollo
de tecnologías de producción
de bioetanol más eficientes y
sostenibles están en marcha
en todo el mundo.

34. E l Biodiésel
El biodiésel es un combustible renovable que se obtiene a partir de
fuentes vegetales o animales y se utiliza como una alternativa más
sostenible al diésel convencional.
by Herbert Larry Flores Reategui

35. ¿Qué es el biodiésel?
E l biodiésel es un tipo de combustible renovable producido a partir de materias primas como
aceites vegetales, grasas animales y residuos orgánicos. E s una alternativa más sostenible al
diésel convencional debido a su menor impacto ambiental.

36. Materia prima para el biodiésel
Aceites Vegetales
Se utiliza una amplia
variedad de aceites
vegetales, como el de
soja, girasol y palma,
para producir biodiésel.
Grasas Animales
Las grasas animales,
como las provenientes
de la carne y los
productos lácteos,
también se utilizan como
materia prima para el
biodiésel.
Residuos
Orgánicos
Los residuos orgánicos,
como el aceite de cocina
usado y los desperdicios
de alimentos, pueden ser
transformados en
biodiésel.

37. Proceso de producción del biodiésel
1 Extracción
La materia prima, ya sea aceite vegetal o grasa animal, se extrae y se purifica para
eliminar impurezas.
2 Transesterificación
Se realiza una reacción química llamada transesterificación para transformar la
materia prima en biodiésel.
3 Purificación
El biodiésel resultante se purifica para eliminar cualquier residuo o impureza antes
de su uso.

38. Ventajas del biodiésel
1 Sostenibilidad
El biodiésel es
renovable y reduce las
emisiones de gases
de efecto invernadero,
lo que contribuye a la
lucha contra el cambio
climático.
2 Compatibilidad
El biodiésel se puede
utilizar en motores
diésel convencionales
sin necesidad de
realizar
modificaciones.
3 Menor
contaminación
El biodiésel produce
menos contaminantes
atmosféricos y
partículas finas que el
diésel convencional, lo
que mejora la calidad
del aire.

39. Usos y aplicaciones del biodiésel
Transporte
E l biodiésel se puede utilizar
como combustible en
vehículos de transporte,
como camiones y autobuses.
Generación de Energía
E l biodiésel se puede utilizar
en plantas de energía para
generar electricidad de
manera más limpia y
sostenible.
Agricultura
E l biodiésel puede ser
utilizado en maquinaria
agrícola, reduciendo la
dependencia de los
combustibles fósiles.

40. Retos y limitaciones del biodiésel
1 Competencia
con alimentos
La producción de
biodiésel a partir de
aceites vegetales
puede competir con la
producción de
alimentos y afectar los
precios.
2 Disponibilidad
de materias
primas
La disponibilidad de
materias primas para
la producción de
biodiésel puede ser
limitada y depender
de factores como la
estacionalidad y la
producción agrícola.
3 Infraestructura
necesaria
La adopción masiva
del biodiésel requiere
una infraestructura
adecuada para su
distribución y
almacenamiento.

41. Perspectivas futuras del biodiésel
Investigación y desarrollo
Se están llevando a cabo
investigaciones para mejorar la
eficiencia de producción del biodiésel y
encontrar nuevas fuentes de materia
prima.
Políticas y regulaciones
E l apoyo político y la implementación
de regulaciones pueden fomentar el
uso y la producción sostenible del
biodiésel.
Innovación tecnológica
La innovación tecnológica puede impulsar la mejora del biodiésel, como la producción a
partir de algas o la co-generación de energía durante el proceso de producción.

42. Materiales y procedimientos
para biocombustibles
Descubre cómo se producen los biocombustibles utilizando materiales
naturales y ¡ayuda a preservar nuestro planeta!
by Herbert Larry Flores Reategui

43. Introducción al tema
¿Qué son los
biocombustibles?
Son combustibles
producidos a partir de
fuentes renovables, como
plantas y cultivos agrícolas.
Importancia de los
biocombustibles
Contribuyen a reducir la
dependencia de los
combustibles fósiles y
disminuyen las emisiones
de gases de efecto
invernadero.
Impacto ambiental
positivo
Reducen la contaminación
del aire y ayudan a mitigar el
cambio climático.

44. Definición de biocombustibles
Los biocombustibles son combustibles líquidos o gaseosos derivados de materia orgánica, como aceites
vegetales y residuos de cultivos.

45. Materiales utilizados en la producción de
biocombustibles
Semillas de oleaginosas
Se extraen aceites vegetales de
semillas como la soja, el girasol
y el colza.
Cultivos energéticos
Se cultivan plantas como la caña
de azúcar, el maíz y la
remolacha azucarera para
obtener bioetanol.
Residuos orgánicos
Se aprovechan desechos
agrícolas y forestales, así como
residuos de alimentos.

46. Procedimientos para producir
biocombustibles
1 Extracción de aceites
Las semillas oleaginosas se prensan y se extrae el aceite mediante procesos de
extracción en caliente o en frío.
2 Fermentación y destilación
Los cultivos energéticos se fermentan para producir bioetanol y luego se destilan para
obtener un combustible líquido.
3 Transformación de residuos
Los residuos orgánicos se someten a procesos de fermentación y destilación para
obtener combustibles bioquímicos.

47. Beneficios de los biocombustibles
1 Sostenibilidad ambiental
Reducen las emisiones de dióxido de
carbono y otros contaminantes, así
como la contaminación del suelo y el
agua.
2 Seguridad energética
Disminuyen la dependencia de los
combustibles fósiles importados y
promueven el desarrollo de fuentes
energéticas locales.
3 Generación de empleo
La producción y el uso de biocombustibles estimulan la creación de empleo en el sector
agrícola y en la industria de biocombustibles.

48. Desafíos en la producción de
biocombustibles
A pesar de los beneficios, la producción de biocombustibles también
presenta desafíos, como la competencia con la producción de alimentos y la
necesidad de mejorar los procesos de producción.

49. Conclusiones y recomendaciones
Conclusión
Los biocombustibles son una alternativa
sustentable y renovable para disminuir nuestra
dependencia de los combustibles fósiles.
Recomendación
Es importante invertir en investigaciones y
tecnologías que mejoren la eficiencia y la
sostenibilidad de la producción de
biocombustibles.

50. Producción de Bioetanol
a partir de la Biomasa
El bioetanol es un combustible renovable producido a partir de materia
orgánica. Aprende cómo se produce el bioetanol utilizando biomasa como
materia prima clave en este proceso sostenible.
by Herbert Larry Flores Reategui

51. Introducción a la Producción de
Bioetanol
Descubre las bases teóricas y los principios fundamentales sobre la producción de bioetanol
mediante procesos fermentativos.

52. Fuentes de Biomasa para la
Producción de Bioetanol
Explora diferentes fuentes de biomasa, como maíz, caña de azúcar,
remolacha, y celulosa, y cómo se convierten en azúcares fermentables.

53. Proceso de Producción de Bioetanol
a partir de la Biomasa
1 Pretratamiento de la Biomasa
Descubre cómo se descompone la biomasa y se convierte en un sustrato
adecuado para la producción de bioetanol.
2 Hidrólisis
Aprende cómo los enzimas descomponen los azúcares complejos en
azúcares más simples, listos para la fermentación.
3 Fermentación
Explora el proceso en el que los microorganismos convierten los azúcares
en etanol, generando calor y dióxido de carbono como subproductos.
4 Destilación
Descubre cómo se separa el etanol del agua y se purifica para su uso posterior.

54. Tecnologías Utilizadas en la
Producción de Bioetanol
Procesos
Continuos
E xplora los sistemas
de fermentación en
flujo continuo y cómo
mejoran la eficiencia y
productividad.
Biorreactores
Avanzados
Aprende sobre los
biorreactores de
membrana y cómo
optimizan la
producción de
bioetanol.
Técnicas de
Mejora Genética
Descubre cómo las
técnicas de
modificación genética
ayudan a optimizar las
cepas de
microorganismos
utilizados en el
proceso de
fermentación.

55. Aplicaciones y Beneficios del
Bioetanol
Combustible
Sostenible
Aprende cómo el bioetanol
se utiliza como un
reemplazo para los
combustibles fósiles en
automóviles, reduciendo
las emisiones de gases de
efecto invernadero.
Industria Química
Descubre cómo el
bioetanol se utiliza como
materia prima en la
producción de productos
químicos, como plásticos y
solventes.
Energía Renovable
Explora cómo el bioetanol
se convierte en una fuente
de energía renovable
utilizada para la
generación de electricidad.

56. Retos y Limitaciones en la
Producción de Bioetanol
1 Competencia
Alimentaria
E xplora la discusión
sobre el uso de
cultivos alimentarios
para la producción
de bioetanol y sus
implicaciones en la
seguridad
alimentaria.
2 Sostenibilidad
Aprende sobre los
desafíos
ambientales y
sociales
relacionados con la
producción a gran
escala de biomasa
para bioetanol.
3 Infraestructura
Descubre cómo la
falta de
infraestructura
adecuada, como
estaciones de
combustible de
bioetanol,
representa un
desafío para su
adopción masiva.

57. Conclusiones y Perspectivas
de la Producción de
Bioetanol
En conclusión, el bioetanol presenta un enorme potencial como fuente de
energía renovable y una alternativa sostenible a los combustibles fósiles.
Sin embargo, su implementación a gran escala requiere abordar los retos
actuales y mejorar las tecnologías existentes.

58. Cumpliendo la Misión
BIOCOMBUSTIBLES
¿Cómo y donde podrían utilizarse?

59. Cumpliendo la Misión
Desarrolle un proceso de
obtención de biocombustible a
partir de la papa

60. Cumpliendo la Misión
¿Que aprendiste?
¿Para que te servirá el tema?
¿Qué puedes agregar al tema para serlo
útil?