5/22/2009

39. Fabricación automatizada de Biodiesel

Autor: Jorge Elías
A. Proyecto: Producción automatizada de Biodiesel (Tecnología Central BioDiesel)
B. Fundamentación:
El biodiesel es un combustible renovable que reemplaza ventajosamente al gasoil. Se elabora a partir de cualquier aceite vegetal - virgen o usado - o de grasas animales. Su energía específica es ligeramente menor que la del gasoil, pero su elevada lubricidad compensa esta diferencia. Es por esto que el rendimiento energético de ambos combustibles sea esencialmente el mismo. Puede usarse puro, o mezclado en cualquier proporción con gasoil, y no requiere modificación alguna de los motores. La lubricidad del biodiesel es notable, al punto de duplicar la vida útil de los motores. Es por ello que se le adiciona biodiesel al gasoil con bajo tenor de azufre, devolviéndole la lubricidad perdida por el bajo contenidode azufre.

La fabricación de biodiesel es sencilla, y no responde a economías de escala: Se parte de un aceite vegetal, o grasa animal, a los que se somete aun proceso de transesterificación. Como resultante de este proceso se obtiene biodiesel y un subproducto conocido como glicerol. Este último se utiliza como desengrasante, garrapaticida, pulguicida, piojicida, aceite soluble para maquinas herramientas, alimento balanceado, jabon, edulcorante, o para la obtención de glicerina.

La transesterificación se logra mezclando el aceite vegetal, o la grasa animal, con un alcohol liviano y un catalizador. Al cabo de un tiempo de reposo, se separan por decantación el biodiesel, y el glicerol. Si fue correctamente elaborado, el biodiesel que se obtiene solo requiere filtrado antes de ser usado. Se lo puede almacenar igual que el gasoil.

Las emisiones netas de dióxido de carbono (CO2) y de dióxido sulfuroso (SO2) se reducen un 100 %. La emisión de hollín se reduce un 40-60%, y las dehidrocarburos (HC) un 10-50 %. La emisión de monóxido de carbono (CO) disminuye un 10-50%. Se reduce igualmente la emisión de hidrocarburos policíclicos aromáticos(PAHs), y en particular de los siguientes derivados, de comprobada acción cancerígena: Fenantrén - 97%; Benzoflúorantren - 56%; Benzopirenos - 71%.
Finalmente, la emisión de compuestos aromáticos y aldehídos se reduce un 13%, y las de óxidos nitrosos (NOx) se reducen, o aumentan, 2-5% de acuerdo al desgaste del motor, y a la calibración de la bomba inyectora. El biodiesel es 100% biodegradable, y su toxicidad es inferior a la de la sal de mesa. Su combustión genera, de acuerdo al precursor que se utilice, un olor similar al de las galletas dulces, o al de las papas fritas. Por ejemplo, el protocolo de proceso de CentralBioDiesel, con índices de conversión superiores al 98%, permite la elaboración de Biodiesel de alta calidad, sin la necesidad de lavado posterior. Esto no solo abarata costos y disminuye la complejidad del proceso, sino que también elimina la generación, tratamiento y vertido de afluentes contaminantes.

C. Objetivos generales:
-Reemplazar a los combustibles de origen fosil, dado su progresivo agotamiento
-Reducir contaminación.
-Incorporar valor agregado a la producción agricola
-Desarrollar nuevas fuentes de trabajo
-Incorporar nuevas tecnologias
-Ahorrar el costo de combustible en la cadena ecónomica

D. Lugar: Unidades de producción de la materia prima

E. Recursos necesarios:
-Credito especifico para la adquisición de equipamiento para producción de biodiesel
-Adquisición del equipamiento
-Provisión de la materia prima
-Entrenamiento en el manejo de materias primas
-Uso del equipamiento entregado
-Implementación de protocolo de proceso
-Control de calidad del producto.
-Entrenamiento y Puesta en Marcha en sitio

F. Características generales:
Las unidades BIO10K tienen una capacidad de hasta 10,000 litros cada 24 horas. Estas unidades batch/continuas permiten generar procesos de alcoholisis en forma de batch y al mismo tiempo proveen un flujo continuo de biodiesel y glicerol como producto. Las unidades BIO10K incluyen:
-Unidad de Premediación y Calentado de Aceite – BIOHeat 400
-Reactor BIO400 MkVI
-Unidad de Metóxido – BIOMeth
-Dos unidades de Descompresión
-Unidad de extracción de Metanol Excedente – BIOVac
-Unidad Centrifuga abierta – BIOWest
-Tres unidades de centrifugado cerrado con filtros de un micrón – BIOClean
Precio del equipamiento: USD = 106,885.80

Las semillas son procesadas en unidades como la BIOPress 200 (Costo:US$ 4,331.32). Estas son prensas a tornillo, extremadamente robustas. Con capacidad de hasta 200 Kilos por hora de procesamiento, las unidades BIOPress 200 son ideales para operaciones pequeñas y medianas. Su construcción simple y robusta hace de estas prensas el componente ideal para la producción de aceite, gracias a su bajo mantenimiento y alta durabilidad.

El tornillo de la BioPress200 cuenta con un núcleo variable, siendo este de menor diámetro en la zona de ingreso de grano y de mayor diámetro en la zona de expulsión de torta. De esta manera, el la medida que el material avanza a lo largo del tornillo, se ve sometido a una presión axial generada por la restricción de salida y a la vez por una presión tangencial en la medida que el núcleo empuja el material contra las paredes de zona de prensado. Estas presiones generan a su vez temperatura, que ayuda a expulsar el aceite de lo alvéolos en los que esta contenido en la semilla, permitiendo que fluya libremente.

Con respecto a la materia prima, los litros de biodiesel por hectárea que se obtengan dependerán del cultivo que dé origen al aceite vegetal. Los ejemplos a continuación dan una idea del potencial de cada cultivo.
-Algodón (Gossypium Hirsutum) 270 litros
-Soja (Glicine max): 420 litros
-Arroz (Oriza sativa): 770 litros
-Tung (Aleurites fordii): 880 litros
-Girasol (Helianthus annuus): 890 litros
-Maní (Arachis hipogaea): 990 litros
-Colza (Brassica napus): 1100 litros
-Ricino (Ricinus communis): 1320 litros
-Jatropa (Jatropha curcas): 1590 litros
-Aguacate (Persea americana): 2460 litros
-Coco (Cocos nucifera): 2510 litros
-Cocotero (Acrocomia aculeata): 4200 litros
-Palma (Elaeis guineensis): 5550 litros

El alcohol se utiliza en una proporción del 15 al 25%, y el catalizador es menos del 1.5% del volumen procesado. Preferentemente se utilizan alcoholes metílicos o etílicos, e hidróxidos de sodio o de potasio. El glicerol que se obtiene puede venderse tal cual, transformarse en otros productos de mayor valor agregado, como se menciono al principio de este, ó ser refinado para obtener glicerina. La venta del glicerol generalmente cubre el costo del alcohol, catalizador, la electricidad, y la mano de obra.

Datos de interes:
8208 NW 6th St.Coral Springs, FL 33071,United States+1.954.889.7BIO (7246)sales@centralbiodieselhtp.com

Fuente: http://www.centralbiodieselhtp.com/es/porque_usar_biodiesel.php

38. Fabricación de Mula Mecánica

Autor: Jorge Elías
A. Proyecto: Fabricación de Mula Mecánica Tipo EINSA

B. Fundamentación: Las mulas mecánicas son vehículos ligeros de tipo plataforma caracterizados por su condición aerotransportable, elevada movilidad y capacidad de carga en todo terreno en comparación con sus pequeñas dimensiones y peso. Pueden ser empleadas en el medio militar, ya que ha sido concebida para el transporte de personal, armamento y equipo de las unidades aerotransportadas. Es transportable en avión y helicóptero y apilable, y puede ser lanzada en paracaídas. Es empleada para el transporte de sistemas de armas y comunicaciones. En el medio civil puede efectuar tareas en medios rurales debido a su tracción 4x4 y facilidad de carga que presenta. Es un vehículo simple, robusto y resistente. Económico -diesel-. Es el complemento ideal del vehículo Samil 20 (Ver proyecto Nº 7)
C. Objetivos generales:
-Proporcionar un vehículo de carga de baja costo de fabricación de uso dual (civil y militar).
-Permitir a la población rural el acceso a un vehículo de carga de bajo mantenimiento y costo de adquisición
-Emplear tecnología simple y resistente y compuestas de motorización y autopartes de vehículos de producción nacional
-Completar las necesidades de equipamiento de carga para los diferentes tipos de actividades habituales que se desarrollan en las tareas de apoyo logístico y traslado de mercancías, especialmente del sector agrario, dada su importancia en la estructura económica nacional.

D. Lugar: Fabricaciones Militares

E. Recursos necesarios:
-Realización del estudio de factibilidad para el desarrollo y fabricación de la Mula Mecánica
-Convenio con la industria autóctona de autopartes para proporcionar los elementos requeridos para su ensamblaje
-Implementar una línea de montaje en FM
-Desarrollo de prototipos y prueba de adaptación a las diversas topografías del país.
-Fabricación del modelo final

F. Características generales:
La mula mecánica es un vehículo multifunción con dos configuraciones, para carga general y transporte de tropa. El sistema es sencillo y manejable. La carga puede ser izada por un solo hombre, siempre que se encuentre paletizada, a través de un malacate situado detrás de la cabina que, con la ayuda de unos rodillos, simplifica enormemente el proceso. Para el transporte de tropa, se encuentra entre los rodillos una trampilla tipo bisagra que, una vez abierta, los cubre con un asiento habilitando así mismo un hueco para colocar los pies. En total se puede transportar hasta 4 soldados, con dos más en la cabina.

Especificaciones:
Tipo: Mula mecánica MM-1A
Fabricante: EINSA (España)
Tripulación: 2 hombres en cabina
Ángulos de entrada y salida: 90º y 90º
Pendientes: 60% (cargada)
Capacidad de carga: 4 hombres o 1.200 kg
Motor: Peugeot XUD9A, diesel
Tracción: 4x4
Transmisión: ZF
Suspensión: Muelles helicoidales y amortiguadores telescópicos.
Frenos: de discos
Neumáticos: 9.00-R16
Dirección: Asistida
Sistema eléctrico: 12 V.
Velocidad máxima: 70 km/h. (carretera y todo terreno)
Obstáculo vertical: 250 mm.
Pendiente longitudinal: 70 %
Pendiente lateral: 40 %
Luz: 0.4 m.
Vadeo: sin preparación, 0,70 cms; con preparación, 1 metro
Autonomía: 700 km. con carga de 800 kg.
Remolque: Gancho OTAN
Longitud: 3,40 m
Ancho: 1,98 m
Altura: 2,00 m
PMA: 3245 kg.
PMR: 2000 kg.
Tara: 1785 kg.
Radio de giro: 3,5 m.
Superficie: 6,73 m2
Volumen: 13,94 m3
Espacio de carga: Largo, 2150 m y Ancho, 1980 m
Carga útil: 1200 kg. (carretera) y 800 kg. (todo terreno)
Sistema de Recuperación: Cabrestante de 9000 Lbs.

Fuente: Desarrollo y Defensa

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