Combustible: ¿Qué es?, Tipos, Combustible Fósil y Mucho Más

El Combustible, es una especie de sustancia que explota de una forma violenta cuando entra en contacto con el calor lo que hace que se convierta en energía. En el siguiente artículo conoceremos cuales son los tipos de combustibles, entre los cuales están los derivados del petróleo y los biológicos, también conocerás más acerca de sus características y mucho más.

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¿Qué es un Combustible?

El Combustible es cualquier tipo de material capaz de llegar a liberar la energía cuando se tiende a oxidar de una forma violenta con el desprendimiento de calor. Esto supone la liberación de una energía de su forma potencial es decir de la energía de enlace a una forma que es utilizable sea de forma directa que es la energía térmica o la energía mecánica que consiste en los motores térmicos llegando a dejar como residuo el calor que es de la energía térmica, el dióxido de carbono y algún otro tipo de compuesto químico.

Características

La principal característica de el combustible es el calor que se encuentra desprendido por la combustión completa de 1 unidad de masa es decir kilogramo de combustible, denominado poder calorífico, este se suele medir en joules por kilogramo, en el sistema internacional ( SI ) que es por lo normal en kilojoules por kg, ya que el julio es una especie de unidad muy pequeña. En el sistema técnico de las unidades, en las calorías por kilogramo y también en el sistema anglosajón en BTU que es por libra.

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Tabla de Poderes Caloríficos de Sustancias Combustibles

Combustible

MJ/kg

kcal/kg

Acetileno

48,55

11 600

Alcohol de 95º

28,2

6 740

Antracita

34,7

8 300

Coque

32,6

7 800

Fueloil

40,2

9 600

Gas de alumbrado

29,3

7 000

Gas natural

53,6

12 800

Gasoil

42,7

10 200

Hulla

16,7

4 000

Lignito

20,0

4 800

Propano
Gasolina
Butano

46,0

11 000

Turba

19,7

4 700

Otra de las características de los combustibles, en algunos casos que tienden a ser muy importantes, es la denominada temperatura de ignición, o la temperatura a la que se suele desencadenar la reacción de la combustión.

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Tipos de Combustibles

Entre los combustibles que son sólidos se incluyen el:

  • Carbón

  • Madera

  • Turba Natural

El carbón se tiende a quemar en las calderas para llegar a calentar el agua que puede pasar a vaporizarse para de esa manera poder mover las máquinas a vapor o para de forma directa producir calor utilizable en los usos térmicos por ejemplo la calefacción.

La turba y también la madera se usa principalmente para la calefacción tanto doméstica como la industrial, sin embargo la turba se ha utilizado para la generación de la energía y de las locomotoras o hasta de los barcos que usaban la madera como una especie de combustible los cuales fueron muy comunes en el pasado.

Entre los tipos de combustibles comburenciales se encuentran el:

  • Gasóleo

  • Queroseno

  • Gasolina o también conocida como la nafta

Y entre los combustibles gaseosos se encuentran, el:

  • Gas Natural

  • Gases Licuados de Petróleo ( GLP )

Que son representados por el propano y también por el butano. Tanto la gasolina, el gasóleos y hasta los gases, son utilizados para los motores de la combustión interna o en las calderas.

En los cuerpos de los animales, el combustible principal se encuentra constituido por los:

  • Carbohidratos

  • Lípidos

  • Proteínas

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Que son los que proporcionan la energía para el movimiento de todos sus músculos, para el crecimiento y hasta para los procesos de la renovación y la regeneración celular, que es por medio de la combustión lenta, dejando también, como un residuo, de energía térmica, que es la que sirve para llegar a mantener el cuerpo a la temperatura que es adecuada para que de esa manera funcionen todos los procesos vitales.

Se denominan también combustibles a todas las sustancias que son empleadas para llegar a producir la reacción nuclear en el proceso de la fisión, sin embargo, este tipo de proceso no es propiamente una combustión. Tampoco suele ser propiamente un combustible el de hidrógeno, cuando se usa para poder proporcionar la energía y en las grandes cantidades en el proceso de la fusión nuclear, en el que se tienden a fundir atómicamente 2 átomos de hidrógeno para llegar a convertirse en 1 de helio, con la gran liberación de la energía.

Este tipo de medio para llegar a obtener la energía no ha llegado a ser dominado en su gran totalidad por el hombre a excepción de la forma más violenta que es en el caso de la bomba nuclear de hidrógeno, la cual es más conocida también como la Bomba H, sin embargo, en el universo es muy común, específicamente como la fuente de energía de todas las estrellas.

Combustible Fósil

Los combustibles fósiles se llegaron a formar hace millones de años a partir de los restos orgánicos de las plantas y de los animales muertos. En el transcurso de miles de años de la evolución de la Tierra, los restos de los seres vivos que lo llegaron a poblar en sus diversas etapas se iban depositando en el fondo de los mares, de los lagos y también de las otras masas de agua. Allí se llegaron a cubrir por las sucesivas capas de los sedimentos.

Las reacciones químicas de la descomposición y de la presión ejercida por el tipo de peso de dichas capas durante los millones de años, fue lo que transformaron todos esos restos orgánicos en lo que ahora se conoce como los combustibles fósiles. Estos son recursos no renovables, o mejor dicho, tienden a ser renovables, sin embargo, harían mucha falta millones de años para que ocurra su renovación, y en algún momento, se llegaran a acabar. Por el contrario, los otros combustibles, como por ejemplo la madera que solamente requieren de años para su renovación.

Químicamente, los combustibles fósiles son una especie de mezclas de los compuestos orgánicos que se encuentran mineralizados y que se extraen del subsuelo con el fin de llegar a producir energía por medio de la combustión. El origen de dichos compuestos es la materia orgánica que, como mencionamos anteriormente tras millones de años, se ha ido mineralizado. Se consideran como combustibles fósiles al:

  • Carbón, el cual es procedente de la madera de los bosques del periodo carbonífero.

  • Petróleo

  • Gas Natural, ambos son procedentes de los otros organismos.

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Entre los combustibles fósiles que suelen ser los más utilizados se encuentran los derivados del:

Petróleo entre ellos las:

  • Gasolinas

  • Naftas

  • Gasóleo

  • Fuelóleo

Los Gases que son Procedentes del Petróleo ( GLP ):

  • Butano

  • Propano

  • Gas Natural

Las diversas variedades del Carbón:

  • Turba

  • Hullas

  • Lignitos, etc.

Los Biocombustibles

Los llamados biocombustibles que son un tanto impropiamente porque los combustibles fósiles también son los que proceden de la materia orgánica, la materia viva y la que se encuentra fosilizada, son las sustancias procedentes del reino vegetal, que pueden llegar a utilizarse como el combustible, bien directamente, o tras una clase de transformación por los medios químicos.

Entre ellos se encuentran los siguientes:

Los Sólidos

Que es el aprovechamiento de las materias sólidas agrícolas: Entre este tipo se encuentran la madera o los restos de los otros procesos, como por ejemplo las cáscaras no aprovechables de los frutos, que se tienden a aglomerar en las pellas combustibles.

Los Líquidos

Que por lo general tienden a ser procedentes de las transformaciones químicas de algunas materias orgánicas, como por ejemplo el llamado bioalcohol o el biodiésel.

Los Gaseosos

Como el denominado biogás, que es el tipo de residuo natural de la putrefacción de los organismo vivos en la atmósfera controlada y que se encuentra compuesto del elemento metano y también de dióxido de carbono a las partes más o menos iguales.

Combustión

La combustión que proviene del latín combustión, onís, en una clase de sentido amplio, puede llegar a entenderse de toda reacción química, que es relativamente rápida, de un carácter notablemente exotérmico, que se tiende a desarrollar en las fases gaseosa o heterogénea es decir en:

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  • Líquido – Gas

  • Sólido – Gas

Sin llegar a exigir necesariamente la presencia del oxígeno, con o sin manifestación del tipo de llamas o de radiaciones visibles.

Desde un punto de vista sobre la teoría clásica, la combustión se llega a referir a las reacciones de la oxidación, que se producen de una forma rápida, de los materiales que son denominados combustibles, formados fundamentalmente por el carbono ( C ) y del hidrógeno ( H ) y en ciertos casos por el azufre ( S ), en presencia del oxígeno, llamado el comburente y con un gran desprendimiento de calor.

Desde el punto de vista funcional, la combustión es el tipo de conjunto de los procesos físico – químicos, por los cuales se tiende a liberar de forma controladamente por parte de la energía interna del combustible que es la energía química que se tiende a manifestar al exterior bajo la llamada forma de calor, para de esta manera ser aprovechado dentro de 1 horno o de una caldera.

En adelante, todo se llega a referir a la teoría clásica. En la realidad, en lugar de el oxígeno puro, la reacción se suele producir con la presencia del aire, que por lo normal, es usado para simplificar los cálculos, el cual se le considera con 1 composición en volumen; que es de 21 % de oxígeno y 79% de nitrógeno.

Fases de la Combustión

Las reacciones de la combustión tienden a ser en realidad mucho más complejas de lo que se puede llegar a parecer, esto es debido principalmente a la gran rapidez con la que suceden las distintas etapas. Hasta en el caso de la llama más simple es el resultado de las muchas reacciones químicas que suelen ser casi simultáneas, del cual cuyo estudio es el que requiere la resolución de los problemas de la aerodinámica, de la conducción de calor y también de la difusión molecular.

La teoría clásica es la que simplifica todo este tipo de proceso llegando a atender más al resultado final, que a la misma dinámica del proceso. Los 3 componentes que son indicados no se encuentran como los componentes puros, sino que estos tienden a formar parte de un tipo de compuesto que por lo general conocemos como el hidrocarburo. El proceso de la combustión se realiza en unas 3 fases que son:

  1. En la primera fase se suele producir una pre reacción en la que los hidrocarburos se tienden a descomponer para de esa manera reaccionar con el oxígeno, legando a formar unos compuestos que son inestables los cuales son los que reciben el nombre de radicales.

  1. En la segunda fase se trata de la oxidación, en la cual se tiende a liberar la mayor parte del calor.

  1. En la tercera fase y siendo esta la final se llega a completar la oxidación y se suelen formar los productos que son estables que estos serán los componentes de los gases de la combustión.

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Tipos de Combustión

Se pueden llegar a distinguir unos 3 tipos de combustión que son:

La Combustión Completa o Perfecta

Cuando las reacciones que son indicadas se encuentran desplazadas totalmente a la derecha, esto quiere decir, que los componentes se llegan a oxidar completamente, llegando a formar el:

  • Dióxido de Carbono ( CO2 )

  • Agua Líquida ( H2O )

  • Dióxido de Azufre ( SO2 )

Esto es independientemente de la cantidad de aire que se llegue a emplear en la reacción. Esto implica que el oxígeno que se encuentra presente en el aire, ha llegado a ser cuando menos, suficiente para poder oxidar de manera completa a los componentes.

La Combustión Estequiométrica o Neutra

Esta consiste en una combustión completa en la que se ha llegado a emplear la cantidad exacta del aire que es obtenida a partir de las relaciones cuantitativas de las moléculas que son las que intervienen en cada una de las reacciones. En realidad se trata de 1 combustión ideal, que solo puede llegar a conseguirse en los laboratorio.

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Combustión Incompleta

Es aquella de los cuales cuyos gases de la combustión son los que contienen los compuestos que están parcialmente oxidados los cuales son denominados inquemados, como por ejemplo el:

  • Monóxido de Carbono ( CO )

  • Partículas de Carbono

  • Hidrógeno, etc.

Combustible Diésel

El gasóleo o también conocido como diésel, sin embargo es denominado en ciertas ocasiones como gasoil, es un tipo de hidrocarburo líquido de la densidad sobre 832 kg / m³ ( 0,832 g / cm³ ), compuesto fundamentalmente por las parafinas y usando principalmente como combustible en la calefacción y en los motores de diésel. Su poder calorífico tiende a ser inferior de los 35,86 MJ / l ( 43,1 MJ / kg ) que es lo que depende de su composición.

Propiedades

En el año 2010 la densidad del gasóleo que es obtenido del petróleo era de aproximadamente de unos 0,832 kg / l este tiende a variar según la región, un 12 % más que la gasolina que posee una densidad de unos 0,745 kg / l. Aproximadamente el 86,1 % del combustible diésel es de carbono, y cuando se tiende a quemar se puede obtener un poder calorífico de unos 43,10 MJ / kg contra unos 43,20 MJ / kg de la gasolina.

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Sin embargo, a causa de la mayor densidad, el gasóleo llega a ofrecer una densidad volumétrica energética de unos 35,86 MJ / L contra los 32,18 MJ / L que posee la gasolina, lo que se supone un 11 % más, que podría llegar a considerarse muy notable cuando se compara a la eficiencia del motor diésel frente al del ciclo Otto.

Las emisiones del CO2 del diésel tienden a ser de unos 73,25 g / MJ, solo ligeramente más bajas que la misma gasolina, con unos 73,38 g / MJ.

Composición de Diésel

El gasóleo es el derivado del petróleo que se encuentra compuesto aproximadamente de un 75 % del elemento de los hidrocarburos saturados que son principalmente las parafinas incluyendo las isoparafinas y también los cicloparafinas y un 25 % de los hidrocarburos aromáticos estre estos se encuentran incluidos los naftalenos y los alcalobencenos. La fórmula química por lo general del gasóleo común es el:

  • C12H26

Incluyendo las cantidades mínimas de los otros hidrocarburos de las cuales cuyas fórmulas tienden a ir desde el C10H22 al C15H32.

Combustible Etanol

El etanol es un tipo de compuesto químico que es obtenido a partir de la fermentación de los azúcares por lo que pueden llegar a utilizarse como una especie de combustible, solo, o también mezclado en cantidades variadas con la gasolina, y su utilidad se ha llegado a extender principalmente para de esa forma reemplazar el consumo de los derivados del petróleo.

El combustible es el resultante de la mezcla del etanol y de la gasolina esta clase de combustible se conoce como gasohol o también como alconafta. Las cuales son 2 mezclas comunes que son el:

  • E10

  • E85

Con los contenidos de etanol del 10% y 85%, respectivamente.

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El etanol también se suele utilizar cada vez más como un añadido para llegar a oxigenar la gasolina normal, de esta manera reemplazando al éter metil tert – butílico ( MTBE ). Este último es el responsable de 1 muy considerable contaminación del suelo y también de las aguas subterráneas. También puede llegar a utilizarse como un combustible en las celdas de combustible.

Como una fuente para la producción de etanol en el mundo se usa fundamentalmente la llamada biomasa. Este etanol es llamado, por su origen, bioetanol.

Fuentes y Proceso de Fabricación

El etanol que es el mismo Alcohol Etílico puede llegar a producirse de unas 2 formas. La mayor parte de la producción a nivel mundial se llega a obtener del procesamiento de la materia de un origen renovable es decir de la:

  • Caña de Azúcar

Y también de los derivados como lo es la:

  • Melaza

  • Sorgo Dulce

  • Sorgo Rojo

  • Remolacha; etc.

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En particular, algunas de las plantas con azúcares. El etanol que es de esa manera producido se conoce como el bio – etanol. Por otra parte, también se puede llegar a obtener el etanol por medio de la modificación química del elemento etileno, por la hidratación.

El Bioetanol

El etanol es un tipo de combustible que puede llegar a producirse a partir de un gran número de las plantas, con una especie de variación, según el producto agrícola, del rendimiento entre el combustible que es consumido y el que es generado en esos proceso.

Este tipo de etanol, es conocido como el bioetanol, que se encuentra sujeto a 1 fuerte polémica el cual para unos se suele perfilar como un recurso energético que es potencialmente sostenible que puede llegar a ofrecer las ventajas medioambientales y las económicas a un largo plazo en la contraposición a los combustibles fósiles, mientras tanto que para los otros este es el responsable de las grandes deforestaciones y también del aumento del precio de ciertos alimentos, al llegar a suplantar las selvas y los terrenos agrícolas para su producción, dudando además de la rentabilidad energética.

El llamado bioetanol posee las mismas características y también la composición química que el etanol ya que este consiste del mismo compuesto. La diferencia tiende a radicar en el proceso de la producción. El bioetanol ha llegado a ser obtenido desde la biomasa, no pudiendo llegar a obtenerse del petróleo. Todos los licores que suelen ser alcohólicos que proceden de la fermentación de los azúcares de ciertas plantas se pueden llegar a llamar como el bioetanol.

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Debido al aumento de las ciertas medidas tomadas para poder controlar las emisiones totales de los gases con el efecto invernadero, la utilización de dicho alcohol como el combustible para el trasporte por la carretera se encuentra creciendo de una forma muy rápido. Un análisis del ciclo de vida que es completo de dicho producto como el combustible tiende a mostrar como las emisiones son generadas en el proceso de la producción del combustible y también de la operación tienden a ser compensadas por las fijadas en el cultivo en el transcurso de su crecimiento.

La Gasolina

Esta consiste en una especie de mezcla de los hidrocarburos la cual es obtenida del petróleo por la destilación fraccionada, que se llega a utilizar principalmente como el combustible en los motores de:

  • Combustión Interna

  • Estufas

  • Lámparas

  • Para Limpieza con Solventes, entre otras aplicaciones

En las regiones de Argentina, de Paraguay y también Uruguay, la gasolina se suele conocer como “nafta” ya que es del compuesto nafta, y en el país de Chile, como la “bencina” ya que este es del compuesto benceno.

Su densidad es de 680 kg /m³, es un 20 % menos que la del gasóleo o diésel, que es de 850 g / L. Un litro de gasolina tiende a proporcionar al arder una energía de unos 34,78 megajulios ( MJ ), aproximadamente un 10 % menos que el mismo gasóleo, que es el que proporciona 38,65 MJ por litro. Sin embargo, en los términos de masa, la gasolina suele proporcionar un 3,5 % más de energía.

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Por lo general, se obtiene a partir de la gasolina de la destilación directa, que es la clase de fracción líquida más ligera del petróleo a excepción de los gases. La gasolina también se puede obtener a partir de la conversión de las fracciones pesadas del petróleo que es el gasóleo de vacío en las unidades de proceso denominadas FCC que significa craqueo catalítico fluidizado o hidrocraqueo.

La gasolina es una especie de mezcla de cientos de hidrocarbonos individuales desde el conocido C4 que es el butanos y butenos hasta el C11 como, por ejemplo, el metilnaftaleno.

Características

Debe de llegar a cumplir una serie de condiciones, unas para que los motores funcione bien y las otras de tipo ambiental, las 2 reguladas por ley en la mayoría de los países. La especificación que suele ser más característica es el índice del octano que en el idioma inglés es:

  • MON, que es “motor octane number”.

  • RON que es “research octane number”

O también el promedio de los anteriores que se denomina como:

  • PON que es “pump octane number”.

El cual es el que indica la resistencia que suele presentar el combustible a producir el fenómeno de la detonación.

En las regiones de España, en el año 2008, se llegaban a comercializar unos 2 tipos de gasolina sin plomo de un diferente octanaje cada una es llamada:

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  • Sin Plomo 95

  • Sin Plomo 98

Sin embargo, las petroleras llegaban a realizar distintas modificaciones en la composición para de esa forma poder mejorar el rendimiento, y llegar a ofrecer los productos ligeramente diferentes que la competencia.

Índice de Octano

El Índice de octano o, popularmente denominado como, octanaje, la indica la presión y la temperatura a la que puede llegar a ser sometido un tipo de combustible carburado el cual es mezclado con el aire antes de llegar a auto – detonar al alcanzar la temperatura de ignición debido a la ley de los gases ideales. Eisten diferentes tipos de gasolinas comerciales, las cuales son clasificadas en función a su número de octano. La gasolina que suele ser la más vendida en las regiones de Europa en el año 2004 posee un MON mínimo de 85 y un RON mínimo de 90.

Composiciones Químicas

Por lo normal se tiende a considerar nafta a la fracción del petróleo el cual cuyo punto de ebullición se llega a encontrar aproximadamente entre los 28 y 177 °C que es el umbral que varía en cuanto a la función de las necesidades comerciales de la refinería. A la vez, este tipo de subproducto se subdivide en la nafta ligera hasta más o menos unos 100 °C y la nafta pesada que es el resto.

  • La nafta que es ligera es uno de los tipos de componentes de la gasolina, con unos de los números de el octano en torno a los 70.

  • La nafta que es pesada no posee la calidad suficiente como para llegar a ser utilizada para dicho fin, y su destino es cuanto a la transformación por medio de del reformado catalítico, el proceso químico por el cual se suele obtener también el hidrógeno, a la misma vez que se aumenta el octanaje de dicha nafta.

Además de la nafta que es reformada y la nafta ligera, otros de los componentes que se tienden a utilizar en la formulación de 1 gasolina comercial tienden a ser la:

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  • Nafta de FCC

  • Nafta Ligera Isomerizada

  • Gasolina de Pirólisis Desbencenizada

  • Butano

  • Butenos

  • MTBE

  • ETBE

  • Alquilato

  • Etanol

Las fórmulas de cada una de la refinería suelen ser diferentes hasta incluso perteneciendo estas a las mismas compañías, en cuanto a la función de las unidades del proceso de que dispongan y que según sea verano o sea el invierno.

La Gasolina con Plomo

A partir de los años 20 y como una de las consecuencia de los mayores requerimientos de todos los motores de explosión, los cuales suelen ser derivados del aumento de la compresión para llegar a mejorar el rendimiento, se comenzó el uso de los compuestos para llegar a aumentar el octanaje a base del plomo ( Pb ) y también del manganeso ( Mn ) en las gasolinas.

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El uso de los antidetonantes a base del plomo y también del manganeso en las gasolinas tiende a obedecer principalmente a que no existe forma más barata de poder incrementar el octanaje en las gasolinas que han utilizado los compuestos de ellos es decir el tetraetilo de plomo ( TMP ) y a base de el manganeso que es conocido por sus siglas en inglés como MMT, comparando con los otros costos que conllevan a las instalaciones que producen los componentes de un alto octanaje esto es a la:

  • Reformación de las Naftas

  • Desintegración Catalítica

  • Isomerización

  • Alquilación

  • Producción de éteres – MTBE

  • TAME, etc.

A partir de los años 70, el uso de los compuestos de plomo en las gasolinas tenía unas 2 razones y son:

La 1era era la comentada de llegar a alcanzar el octanaje que era requerido por los motores con una mayor relación de la compresión.

La 2da era la de proteger los motores en contra del fenómeno llamado Recesión del Asiento de las Válvulas de Escape conocido por su nombre en ingles “Exhaust Valve Seat Recession”, o por sus siglas “EVSR” junto a la labor del lubricante que el plomo tiende a ejercer en la parte elevada del cilindro que consiste en el:

  • Pistón

  • Camisa

  • Segmentos

  • Asientos de Válvula.

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Combustible Alternativo

Los combustibles alternativos tienden a ser carburantes pensados para llegar a sustituir a los tanto a los combustibles fósiles o a los derivados del petróleo. El Petróleo que tiende a ser cada vez más escaso y, por lo tanto, también suele ser cada ves más cara su obtención, al mismo tiempo es muy contaminante.

Los combustibles alternativos deben de ser más económicos y también ecológicos que los mismos tradicionales. Y, aunque este aún no han llegado a alcanzar la potencia de los combustibles tradicionales, suele ser una tecnología que se encuentra todavía en desarrollo y podrían llegar a alcanzar en un futuro muy cercano una mayor eficiencia hasta incluso poder superar a los que son derivados del petróleo.

Combustibles Alternativos y Nuevas Tecnologías

El uso de los combustibles alternativos llegan a suponer también la creación de las nuevas tecnologías tanto en los motores de la industria automovilística como también en la de la aeronáutica o en cualquier tipo de motor que llegue a funcionar con los combustibles que suelen ser derivados del petróleo.

Las compañías automovilísticas se encuentran ofreciendo vehículos con los motores para los combustibles alternativos que son cada vez más optimizados y con las mejores prestaciones. La visión de todas estas compañías, con respecto a la gran futura rentabilidad de dichos vehículos, se encuentra convirtiéndose en una de las prioridades del desarrollo y de máximo aprovechamiento de esta clase de tecnología de la automoción.

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Los Combustibles Alternativos Biológicos

Según la Unión Europea los diferentes tipos de combustibles alternativos de formas biológicos suelen ser los siguientes:

El Biocarburante

Este es un Combustible tanto líquido como también gaseoso el cual es consumido por el sector del transporte, que es obtenido de la biomasa.

La Biomasa

Este es el Cúmulo de la materia orgánica que es tanto animal como también vegetal a base de los productos y de los residuos de la agricultura y también de los residuos industriales y los domésticos, todos ellos tienden a ser biodegradables.

El Bioetanol

EL compuesto de Etanol es obtenido a partir de la fermentación de los vegetales que suelen ser ricos en azúcar / almidón.

El Biodiésel

Este es el Combustible alternativo que es a base de el éter metílico de la calidad diésel el cual es producido con el aceite vegetal o también el animal.

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Combustible de Hidrógeno

El combustible de hidrógeno consiste en una especie de emisión cero “0” que utiliza las celdas electroquímicas o también la combustión en los motores internos, para poder propulsar los vehículos y también a los dispositivos eléctricos. Este es usado de la misma forma en la propulsión de las naves espaciales y potencialmente puede llegar a ser producido en masa y hasta comercializado para el uso en los vehículos terrestres que son de pasajeros y en las aeronaves.

El hidrógeno se encuentra ubicado en el 1er grupo y el primer período de la conocida tabla periódica, este es el primer elemento de la tabla periódica, llegando a convertirlo en el elemento más liviano en el universo. El hidrógeno no es ni un tipo de metal ni un no metal sin embargo, aún suele ser considerado un no metal. El cual actúa como una clase de metal cuando tiende a ser comprimido a las elevadas densidades.

Dado que el gas del hidrógeno tiende a ser tan ligero, este se eleva en la atmósfera y por lo tanto muy raramente es encontrado en su forma más pura, H2. En 1 llama de gas de hidrógeno puro, llegandose a quemar en el aire, el hidrógeno ( H2 ) tiende a reaccionar con el oxígeno ( O2 ) para de esa manera poder formar el agua ( H2O ) y liberar el calor. La formula de esto es la siguiente:

2H2(g) + O2(g) → 2H2O (g)

Si se llega a producir en el aire atmosférico en vez de oxígeno puro como normalmente suele ser el caso, la combustión del hidrógeno puede llegar a producir mínimas cantidades de óxido de nitrógeno, adherido con el vapor del agua.

Producción

Debido a que el hidrógeno que es puro no tienden a ocurrir naturalmente, se necesitan de unas substanciales cantidades de energía para poder realizar la producción industrial. Existen diversas formas de llegar a producirlo, tal como la electrólisis y también el proceso de la reformación vapor – metano.

En el caso de la electrólisis, esta conduce la electricidad por medio del agua para de esa manera separar los átomos de hidrógeno de los átomos del oxígeno. Este tipo de método puede llegar a utilizar las diferentes tipos de fuentes de energía tales como por ejemplo la enegía:

  • Eólica

  • Solar

  • Geotermal

  • Hidráulica

  • Combustibles Fósiles

  • Biomasa y muchas otras.

Obtener el hidrógeno por este tipo de proceso se encuentra siendo estudiado como una clase de forma viable de poder producirlo domésticamente a un bajo costo.

Combustible Nuclear

Se llama combustible nuclear a todo aquel tipo de material que haya llegado a ser adaptado para poder ser usado en la generación de la energía nuclear.

El término de combustible nuclear puede llegar a referirse tanto al material que es físil o también al fusionable por sí mismo como al tipo de conjunto elaborado y utilizado finalmente, esto quiere decir que, los haces o los manojos de combustible, que son compuestos por las barras que contienen el material físil en el interior, de todas aquellas configuraciones que incluyen al combustible junto con el moderador o también cualquier otra cosa.

El proceso que tiende a ser más utilizado y el más conocido es la fisión nuclear. El combustible nuclear que es más común se encuentra formado por los elementos fisibles como por ejemplo el uranio, llegando a generar las reacciones en cadena que son controladas dentro de los reactores nucleares que se encuentran en las centrales nucleares. El isótopo que es utilizado más habitualmente en el proceso de fisión es el 235U.

Fabricación de Combustible Nuclear

El combustible nuclear que es utilizado por los reactores de agua a presión conocido por sus siglas ( PWR ) y el de agua en ebullición que es ( BWR ) se tiende a fabricar a partir del uranio natural. El uranio tal como se ubica en la naturaleza se encuentra formado por 3 tipos de isótopos que son el:

  1. Uranio – 238 ( 238U )

  1. Uranio – 235 ( 235U )

  1. Uranio – 234 ( 234U )

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La composición porcentual del uranio natural es:

  • 99,28 % del 238U

  • 0,71 % del 235U

  • 0,005 % del 234U

Los reactores PWR y BWR ambos funcionan obteniendo su energía a través de la fisión de los átomos del 235U que son contenidos en el combustible y de las otras reacciones nucleares, entre las cuales principalmente la fisión del 239Pu que es generado por la activación del 238U.

Para que los reactores que son moderados por el agua ligera que son:

  • PWR
  • BWR
  • VVER

Para que estos puedan llegar a funcionar les es necesario el aumentar la proporción del isótopo 235U desde el 0,71% con el que se suelen presentar en la naturaleza hasta con una concentración de entre el 2 % y el 5 %, por medio de un proceso el cual es denominado enriquecimiento de Uranio.

Para poder llegar a utilizar el uranio en un tipo de reactor nuclear es muy necesario realizar una serie de procesos químicos y también físicos para poder convertirlo desde la forma mineral en que se localiza en la naturaleza a los pellets del óxido cerámico que se tienden a cargan en el núcleo del reactor nuclear.

Combustible Gaseoso

Este tipo de combustible se encuentra formado principalmente por los hidrocarburos, es decir, están compuestos por las moléculas de carbono y también por las de hidrógeno. Las propiedades de los distintos gases tienden a depender del número y también de la disposición de los átomos de carbono y los de hidrógeno en sus moléculas. Todos estos tipos de gases suelen ser inodoros en su estado puro, de la misma manera que ocurre con el Monóxido de Carbono el cual es tóxico que en ciertas ocasiones lo contienen.

Por tal motivo en corriente el añadir los compuestos de azufre al gas comercial; dichos compuestos, que en ciertos momentos se encuentran presentes de una forma natural en el gas, los cuales poseen un olor desagradable y estos sirven para advertir de un escape en las tuberías o también en los aparatos de gas. Además de los componentes combustibles, la gran mayoría de los combustibles que son gaseosos contienen grandes cantidades que son variables de:

  • Nitrógeno

  • Agua

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Gas de Hulla

Los procesos de gasificación de la hulla más importantes se encuentran destinados sobre todo a la producción del gas llamado ‘de tipo gasoducto’, de las cuales cuyas propiedades tienden a ser más o menos equivalentes a las del denominado gas natural. El gas que es procedente de la hulla, además de llegar a cumplir las especificaciones del bombeo y del calentado, debe de satisfacer los límites estrictos en cuanto al contenido del:

  • Monóxido de Carbono

  • Azufre

  • Gases Inertes

  • Agua

Para poder cumplir dichas normas, la mayoría de los procesos de la gasificación de hulla terminan con las operaciones de limpieza y la metanación del gas.

Gas embotellado

Múltiple de los hidrocarburos como el

  • Propano

  • Butano

  • Pentano

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O de las mezclas de esos gases, se tienden a licuar para de esa forma emplearlos como un tipo de combustible. Gracias a los denominados gases embotellados, que se suelen almacenar en las:

  • Bombonas o Tanques Metálicos

Estos pueden llegar a utilizarse en las cocinas o en las estufas en las localidades que tienen escasos suministro de gas. Dichos gases embotellados se tienden a producir a partir del gas natural y también del petróleo.

Combustible Sintético

Se denomina combustible o también carburante sintético a la:

  • Gasolina

  • Queroseno

  • Gasóleo

Los cuales los 3 tienden a ser obtenidos por medio de los procesos termoquímicos a partir del carbón, del gas natural o también de la denominada biomasa. Este llegó a ser inventado por el científico alemán que también fue el ganador del premio Nobel Friedrich Bergius en el año 1927.

Por la extensión, también puede llegar a usarse para los otros productos combustibles como por ejemplo el:

  • Metanol

  • Dimetiléter

  • Butano

Y para los otros tipos de materias primas que son «no convencionales» como por ejemplo para las arenas bituminosas o para los residuos plásticos. Los 3 principales procesos de producción de los combustibles sintéticos tienden a ser:

  1. La Licuefacción directa del carbón.

  1. La Producción del gas de síntesis que es ( CO + H2 ) y seguida de la síntesis Fischer – Tropsch.

  1. Y la Producción de gas de síntesis el cual es seguida de síntesis de metanol y prosigue con la transformación del metanol en la gasolina y / o el gasóleo.

Combustible Vegetal

El aceite vegetal se puede llegar a usar como una especie de combustible alternativo del motor diesel, y también en los quemadores de petróleo. Cuando el aceite vegetal se usa de forma directa como un combustible, ya sea este modificando o sin llegar a modificar el equipo. Los motores de diesel que son convencionales pueden llegar a ser modificados para de esa manera ayudar a asegurar que la viscosidad del aceite vegetal sea lo suficientemente baja como para poder permitir una adecuada atomización del combustible.

Esto es lo que evita la combustión incompleta, por lo que dañaría el motor del equipo o vehículo causando 1 acumulación de carbono. El aceite vegetal que es puro también puede llegar a ser mezclado con el diesel convencional o en otros casos ser transformado en el biodiesel o biolíquidos para su utilidad bajo una gama más amplia de ciertas condiciones.

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Combustible Renovable o Biomasa

Se nomina biomasa a todo aquel tipo de combustible que es renovable de origen animal o también de una procedencia vegetal, lo que incluye el aprovechamiento de los residuos forestales o de los residuos agrícolas. También los cultivos que se dedican la producción exclusiva de la generación de combustible y de los gases que son procedentes de la descomposición de la materia orgánica tienden a ser considerados biomasa.

La energía por medio de la biomasa suele ser básicamente usar la materia orgánica como una fuente energética. Dicha materia orgánica, es heterogénea. Esta pueden llegar a ser desde los deshechos de la agricultura entre ellos los:

  • Huesos de Aceituna

  • Cáscaras de Frutos Secos

  • Restos de Poda de Vid

  • Hasta los restos de la madera, como el pellets o el serrín.

Se trata de una clase de producción de la energía más barata, también renovable y con una menor emisión por su forma de la combustión. Además, esta es la que ayuda a mantener limpios los bosques por lo que también ayuda en la prevención de los Incendios Forestales.

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¿Para qué se Utiliza?

Por lo general este es usado para generar calor, y a un nivel industrial en ciertas ocasiones es utilizado para la electricidad, sin embargo, es un tipo de proceso más laborioso. Se pueden llegar a instalar calderas de biomasa en los hogares, para de esa forma llegar a obtener calefacción por medio de un suelo radiante y así calentar el agua.

Combustible de los Aviones

Los aviones se tienden a dividir principalmente en 2 clases que son los que suelen ser:

  1. Los Propulsados o los Traccionados por los motores de pistón entre ellos los aviones que son ligeros de hélice o los históricos.

  1. Los de Turbina o de Reactor, en donde se encuentran los aviones de carga o los de pasajeros entre ellos los de turbofan o turbohélice y los aviones que son militares.

Los de pistón son los que utilizan principalmente el combustible AVGAS 100LL, que es una clase de gasolina a cual es parecida a la de automoción pero es baja en plomo y la de automoción ya no contiene y con algo más de octanaje.

También se tienden a utilizar las gasolinas de automoción ( MOGAS ) con un cierto porcentaje más bajo de etanol.

Por último, algunos de los motores de diesel son los que utilizan el JET – A1, que es el estándar de algunos motores de turbina. El JET – A1 es un tipo de queroseno el cual es usado como estándar a nivel mundial para todos aquellos aviones de turbina civiles.

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A un nivel militar, el estándar es el JP – 8 llamado OTAN F – 34, que suele ser básicamente un JET – A1 con los aditivos anticongelantes y los anticorrosivos. Todos estos son muy simplificado sin embargo estos son básicamente los tipos de combustibles que suelen ser los más utilizados en la actualidad.

Combustible Comburente

El comburente es un tipo de combustible el cual es el encargado de oxidar el combustible llegando de esta manera a favorecer la combustión. El comburente que es más habitual en la tierra es el oxígeno, el cual se localiza en la atmósfera en una proporción de un 21 %. Dicha proporción tiende a ser más que suficiente para que se llegue a producir la combustión de los combustibles. Esto es dependiendo de los otros factores con ciertas concentraciones de entre un 10 – 15 % de oxígeno el cual puede llegar a producirse la combustión.

En ciertas ocasiones deseamos poder producir una combustión en sitios en los que el oxígeno llega a escasear como puede ser el conocido espacio, en el que el oxígeno tiende a ser totalmente inexistente. Las combustiones que llegamos a necesitar poder realizar en el espacio son las de los llamados cohetes que maniobran los satélites o también los transbordadores espaciales. Para este tipo de combustiones de los cohetes ellos van equipados con el oxígeno en un estado líquido.

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Combustible Ecológico

Entre los avances que se han desarrollado para poder alcanzar la sostenibilidad de las ciudades se han encontrado ya con los diferentes tipos de combustibles ecológicos como por ejemplo la:

  • Electricidad

  • Hidrógeno

  • Biobutanol o Gas

El coste, junto con los niveles de la contaminación que pueda llegar a aportar al medio, es el que constituye algunas de las claves para poder garantizar la evolución y la integración.

Los combustibles ecológicos son todos aquellos que no son derivados del petróleo, tal y como ocurre con los combustibles tradicionales, sino de las fuentes primarias que son las que velan por el cuidado del medio ambiente al llegar a reducir las emisiones en su proceso de la producción.

Se trata de fomentar y también de incentivar las diferentes vías de los estudios para el correcto desarrollo, siendo el origen de la electricidad que es a partir del carbón o de una energía renovable la clave para poder disminuir los niveles de la contaminación a nivel mundial.

Combustible Orgánico

Un combustible es cualquier tipo de material o de producto que poseen la capacidad de llegar a liberar energía cuando estos experimenta un tipo de proceso químico de oxidación, llegando a desprender violentamente calor. Por lo tanto, una clase de combustible es un medio por el cual se llega a obtener la energía que se puede llegar a utilizar mecánica o térmicamente.

La gran mayoría de las veces los combustibles tienden a presentar dióxido de carbono y algún otro tipo de compuesto químico. Algunos de los combustibles que son más conocidos tienden a ser:

  • Gasolina

  • Gas

  • Alcohol

  • Petróleo

  • Diésel, etc.

Las aplicaciones que son más comunes de los combustibles tienden a ser para que funcionen las máquinas o los aparatos tales como los autos, los aviones, las fábricas, etc. Existen diferentes tipos de combustibles, los cuales se pueden definir a partir de su procedencia o también de las características químicas internas.

Entre lo combustibles orgánicos se encuentran: El Carbón, El Petróleo y el Gas Natural.

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El Carbón

El carbón o también carbón mineral es una especie de roca sedimentaria que es usada como un combustible fósil, de un color negro,el cual es muy rico en carbono.

El Petróleo

El petróleo es una especie de mezcla la cual es compleja no homogénea de los hidrocarburos insolubles en el agua. Este es de un origen orgánico, fósil, el fruto de la transformación de la materia orgánica la cual es procedente de la zooplancton y las algas, que son depositados en las grandes cantidades en los fondos carentes de oxígeno de los mares o de las zonas lacustres del pasado geológico.

Gas Natural

El gas natural es una especie de fuente de energía no renovable la cual es formada por 1 mezcla de los gases que se encuentra de manera frecuente en los yacimientos fósiles, en los no – asociado es decir solo, en los disuelto o los asociado con o acompañados del petróleo o en los depósitos de carbón.

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Lubricantes

Un lubricante es una clase de sustancia que, es colocada entre 2 piezas móviles, la cual no se degrada, y forma de la misma manera una capa que es la que impide su contacto, llegando a permitir el movimiento hasta incluso a unas elevadas temperaturas y también presiones.

Una segunda definición es que los lubricantes consisten en una sustancia sea gaseosa, líquida o sólida que tiende a reemplazar una fricción entre 2 piezas que se encuentran en movimiento relativo por la fricción interna de las moléculas, que tiende a ser mucho menor.

En el caso de los lubricantes gaseosos se puede llegar a considerar una corriente de aire a una presión que separe las 2 piezas que están en movimiento. En el caso de los líquidos, los que son más conocidos son los aceites de lubricantes que se tienden a emplear, como por ejemplo, en los motores. Los lubricantes que suelen ser sólidos son, por ejemplo, el:

  • Disulfuro de Molibdeno ( MoS2 )

  • Mica

  • Grafito.

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