Los biocombustibles de segunda generación se consideran combustibles de transición para las próximas décadas. Compuestos oxigenados tales como éteres y alcoholes, que pueden ser obtenidos de materiales lignocelulósicos renovables (no competidores de materias alimentarias), se añaden a los combustibles actuales para mejorar la eficiencia de los motores y reducir sus emisiones. Las propiedades termodinámicas de estas mezclas deben medirse con precisión para establecer modelos predictivos de mezclas de biocombustibles más complejas.

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Equipo de investigación durante una reunión en la Université Abdelmalek Esaadi de Tetuán (Marruecos)

Resumen:

Ante la creciente problemática asociada a la disponibilidad de combustibles líquidos derivados del petróleo, los biocombustibles alternativos de origen renovable atraen un interés creciente tanto en el campo de la investigación y el desarrollo como a nivel industrial, puesto que permiten reducir las emisiones de CO2 y favorecen el desarrollo del sector agrícola. El Consejo de Europa acordó llegar al objetivo mínimo vinculante del 10% para todos los Estados Miembros en la fracción de biocarburantes del consumo total de la UE en gasolina y diesel para 2020, con el fin de alcanzar un 20% de fracción de energías renovables globales para dicha fecha.1-s2.0-S0021961414X00121-cov150h

El objetivo se centra en la producción de combustibles con las propiedades requeridas tanto a nivel técnico como económico para que contribuyan a la sostenibilidad energética y la protección del medio ambiente. Los biocombustibles de segunda generación se consideran combustibles de transición para las próximas décadas. Compuestos oxigenados tales como éteres y alcoholes, que pueden ser obtenidos de materiales lignocelulósicos renovables (no competidores de materias alimentarias), se añaden a los combustibles actuales para mejorar la eficiencia de los motores y reducir sus emisiones. Las propiedades termodinámicas de estas mezclas deben medirse con precisión para establecer modelos predictivos de mezclas de biocombustibles más complejas. Una herramienta esencial para garantizar todos estos aspectos requeridos para un desarrollo sostenible de las naciones es su capacidad de poder determinar medidas precisas y fiables.

El presente trabajo forma parte de una serie desarrollada por el grupo de investigación en Ingeniería Energética de la Universidad de Burgos sobre propiedades termodinámicas de mezclas ternarias éter + alcohol + hidrocarburo. En particular, este artículo se refiere a 1-propanol y dibutiléter como como compuestos oxigenados renovables que son añadidos a hidrocarburos aromáticos representativos. La propiedad medida es la entalpía de mezcla, es decir, el carácter endotérmico o exotérmico de la mezcla. Los resultados muestran un comportamiento endotérmico de las mezclas a las temperaturas de 25ºC y 40ºC.

As the availability of petroleum-based liquid fuels is becoming increasingly problematic, alternative renewable bio-fuels attract growing research and development and industry interest, moreover they allow to reduce CO2 emissions and to support the agricultural community. The European Council agreed to a 10% binding minimum target to be achieved by all Member States for the share of biofuels in overall EU transport petrol and diesel consumption by 2020, within the 20% share on global renewable energies goal. The focus is to produce fuels with desired properties in both technically and economically attractive ways to support sustainability and protect the environment. Second generation bio-fuels are the considered as transition fuels for the next decades. Oxygenated compounds such as ethers and alcohols that can be obtained from renewable lignocellulosic materials (non-food supplies) can be added to fuels to improve engine efficiency and to reduce emissions. Thermodynamic properties of these mixtures should be measured accurately to establish predictive models for more complex bio-fuel mixtures. An essential tool to guarantee all these aspects required for a sustainable development of nations is their capability of performing reliable measurements.

The present work is part of series of the Energy Engineering research group of the University of Burgos on thermodynamic properties of ternary mixtures ether + alcohol + hydrocarbon. Particularly, this paper deals with 1-propanol and di-butyl ether as renewable oxygenated compounds which are added to a representative aromatic hydrocarbons. The measured property is the enthalpy of mixing, it is to say the endothermic or exothermic character of the mixture. Results show endothermic behavior of the mixtures at the temperatures of 25ºC and 40ºC.

Palabras clave: biocombustibles, termodinámica / bio-fuels, thermodynamics

Referencia bibliográfica del artículo:

Alaoui, F. E. M., Aguilar, F., Gonzalez-Fernandez, M. J., Dakkach, M., & Montero, E. A. (2015). Excess enthalpies of ternary mixtures of (oxygenated additives plus aromatic hydrocarbon) mixtures in fuels and bio-fuels: (Dibutyl-ether+1-propanol + benzene), or toluene, at T = (298.15 and 313.15) K. Journal of Chemical Thermodynamics, vol. 85, 26-34. doi: 10.1016/j.jct.2015.01.003

Dirección de contacto con el autor:

Eduardo Montero García (emontero@ubu.es). Universidad de Burgos, Departamento de Ingeniería Electromecánica. Área de Máquinas y  Motores Térmicos. Grupo de investigación de Ingeniería energética (IENERGIA)

Datos de la revista:

Journal of Chemical Thermodynamics  (Elsevier). ISSN: 0021-9614,  eISSN: 1096-3626

  • Revista indexada en  Science Citation Index (WOS)
  • Factor de impacto (2013): 2,423  Q1 posición 9/55 en la categoría Thermodynamics. (Fuente consultada Journal Ctitation Report®)
  • SCImago Journal Rank (SJR): 1,292   Q1 posición 28/147 en la categoría  Physical and Theoretical Chemistry.

Otra información relevante:

M. Dakkach, F. Aguilar, F. E. M. Alaoui, E. A. Montero. (2015). Liquid density of oxygenated additive 2,4-dimethyl-3-oxapentane at pressures up to 140 MPa and temperatures from (293.15 to 393.29) K. Journal of Chemical Thermodynamics 2015, 80, 135–141. Doi: 10.1016/j.jct.2014.08.023

F. Alaoui, F. Aguilar, M. J. González-Fernández, A. El Amarti, E. A. Montero. (2014). Oxygenated Compounds + Hydrocarbon Mixtures in Fuels and Biofuels: Excess Enthalpies of Ternary Mixtures Containing 1‑Butoxybutane + Propan-1-ol +1-Hex-1-ene, or Heptane, or 2,2,4-Trimethylpentane at (298.15 and 313.15) K. Journal of Chemical and Engineering Data,  59, 2856−2864. Doi: 10.1021/je5004912

 F. Alaoui, E. Montero, J.P. Bazile, F. Aguilar, C. Boned. (2014).  “(p, VE, T) measurements of Mixtures (DBE + Alcohol) at Temperatures from (293.15 to 353.15) K and at Pressures up to 140 MPa”. Fluid Phase Equilibria, 363, 131-148. Doi: 10.1016/j.fluid.2013.11.031

 Resumen redactado por Eduardo Montero García.