Bases conceptuales para la estimación de las propiedades de los biocombustibles y sus mezclas

Abstract

Las investigaciones sobre biocombustibles en Colombia y a nivel mundial se han concentrado en el efecto de las materias primas y diferentes tecnologías de producción sobre sus propiedades y desempeño. Sin embargo, hay poca información disponible sobre la estimación y modelación matemática de éstas propiedades. En esta investigación se elaboró un completo compendio bibliográfico relacionado con las propiedades de las mezclas de biocombustibles y las ecuaciones para estimarlas. Se incluye una metodología basada en ecuaciones conocidas para estimar las propiedades térmicas de las mezclas de biocombustibles con combustibles derivados del petróleo. Se estimó analíticamente la densidad, viscosidad, calor específico, punto de nube, número de cetano, conductividad térmica, capacidad calorífica, número de Prandtl, aire requerido para la combustión, análisis elemental y relación C/H para diferentes mezclas de etanol gasolina y diesel biodiesel. Los resultados de las predicciones se compararon con resultados experimentales reportados en la literatura científica. Se realizó el cálculo estequiométrico de la formación de los productos de la combustión con diferentes coeficientes de exceso de aire. Se evaluaron propiedades de estos productos tales como: composición, densidad, capacidad calorífica, viscosidad, conductividad térmica, número de Prandtl, datos importantes para el aprovechamiento térmico de los productos de la combustión de los biocombustibles y sus mezclas. Con base en el estudio de los productos de combustión se realizó el análisis de los impactos ambientales generados por el uso de los biocombustibles y sus mezclas. Finalmente se definieron los lineamientos para el montaje de un laboratorio para la certificación de la calidad de biocombustibles para la ciudad de Cartagena.