Trabajo de Recuperacion de Ampliacion de F&Q: COMBUSTIBLES

Combustibles

-¿Qué es un combustible y que tipos de combustible hay?
Combustible es cualquier material capaz de liberar energía cuando se quema, y luego cambiar o transformar su estructura química. Supone la liberación de una energía de su forma potencial a una forma utilizable. En general se trata de sustancias susceptibles de quemarse, pero hay excepciones que se explican a continuación.
Hay varios tipos de combustibles:
Entre los combustibles sólidos se incluyen el carbón, la madera y la turba. El carbón se quema en calderas para calentar agua que puede vaporizarse para mover máquinas a vapor o directamente para producir calor utilizable en usos térmicos (calefacción). La turba y la madera se utilizan principalmente para la calefacción doméstica e industrial, aunque la turba se ha utilizado para la generación de energía y las locomotoras que utilizaban madera como combustible eran comunes en el pasado.
Entre los combustibles fluidos, se encuentran los líquidos como el gasóleo o la gasolina.
Entre los combustibles gaseosos se encuentra el gas natural, el propano o el butano.
Las gasolinas, gasóleos y hasta los gases, se utilizan para motores de combustión interna.

-Petróleo. Naturaleza.

El petróleo es una mezcla de compuestos orgánicos, principalmente hidrocarburos insolubles en agua. También es conocido como petróleo crudo o simplemente crudo.
Es de origen fósil, fruto de la transformación de materia orgánica procedente de zooplancton y algas que, depositados en grandes cantidades en fondos marinos o zonas lacustres del pasado geológico, fueron posteriormente enterrados bajo pesadas capas de sedimentos. La transformación química debida al calor y a la presión durante la diagénesis produce, en sucesivas etapas, desde betún a hidrocarburos cada vez más ligeros (líquidos y gaseosos). Estos productos ascienden hacia la superficie, por su menor densidad, gracias a la porosidad de las rocas sedimentarias. Cuando se dan las circunstancias geológicas que impiden dicho ascenso se forman entonces los yacimientos petrolíferos.

En condiciones normales es un líquido bituminoso que puede presentar gran variación en diversos parámetros como color y viscosidad (desde amarillentos y poco viscosos como la gasolina hasta líquidos negros tan viscosos que apenas fluyen), densidad (entre 0,75 g/ml y 0,95 g/ml), capacidad calorífica, etc. Estas variaciones se deben a la diversidad de concentraciones de los hidrocarburos que componen la mezcla.
Es un recurso natural no renovable y actualmente también es la principal fuente de energía en los países desarrollados.

-Destilación del Petroleo.

El petróleo natural hierbe a unos 400º centigrados, para destilarlo se introduce a la parte baja de unaa torre, todas las sustancias que se evaporan a esa temperatura pasan como vapores a la cámara superior que es mas fría y en ella se condensan las fracciones mas pesadas que corresponden a los aceites lubricantes. Continúan a la próxima, cámara aquellas que aun a esa temperatura son gases para condensar parcialmente en la fracción de combustibles Diesel. Este proceso de condensación en fracciones de acuerdo al punto de ebullición se continua ascendentemente hasta que al final por la parte superior salen los gases que no condensan a temperatura ambiente.
De este proceso se obtienen las fracciones:
Gases, Bencina, Queroseno, Combustibles Diesel (ligero y pesados), Aceites lubricantes y Asfalto.

-Cracing del Petroleo.

Este sistema para destilar el petroleo es el mas innovador ya que no depende de la composición del petróleo original para lograr mayores o menores cantidades de subproductos. Se rompen las cadenas más largas de átomos de carbono, y se produce un mayor porcentaje de fracciones ligeras.

-Combustibles. Composición

El combustible está compuesto básicamente por carbono (C) e hidrógeno (H2). Cuando estas sustancias se queman en aire, se consume oxígeno (O2). Este proceso se llama oxidación. Los elementos de la combustión del aire y del combustible forman nuevos enlaces.


La combustión del aire está compuesta por oxígeno (O2), nitrógeno (N2), una pequeña proporción de gases residuales y vapor de agua. El aire teórico necesario para una combustión completa no es suficiente en la práctica. Para conseguir una combustión completa óptima, debe suministrarse más aire que el que se necesitaria al generador de calor.

Gas Natural

El gas natural es una fuente de energía no renovable formada por una mezcla de gases ligeros que se encuentra frecuentemente en yacimientos de petróleo, disuelto o asociado con el petróleo o en depósitos de carbón. Su composición varía en función del yacimiento del que se saca, pero está compuesto principalmente por metano en cantidades que comúnmente pueden superar el 90 ó 95% y suele contener otros gases como nitrógeno, CO2, o helio. Como fuentes adicionales de este recurso natural, se están investigando los yacimientos de hidratos de metano que, según estimaciones, pueden suponer una reserva energética muy superiores a las actuales de gas natural.
Puede obtenerse también con procesos de descomposición de restos orgánicos.

Gasolinas

La gasolina es una mezcla de hidrocarburos derivada del petróleo que se utiliza como combustible en motores de combustión interna con encendido a chispa. Tiene una densidad de 720 g/L (un 15% menos que el gasoil, que tiene 850 g/L). Un litro de gasolina tiene una energía de 34,78 megajulios.
El octanaje indica la presión y temperatura a que puede ser sometido un combustible carburado (mezclado con aire) antes de autodetonarse al alcanzar su temperatura de autoignición.
Si el combustible no posee el índice de octano suficiente en motores con elevadas relaciones de compresión, se producirá la combustión demasiado rápida y dará lugar a una detonación prematura en la fase de compresión. Que podrá provocar graves averías en un motor de combustión.

Gasoil

El gasóleo, también denominado gasoil o diésel, es un líquido de color blancuzco o verdoso y de densidad sobre 850 kg/m3 (0,850 g/cm3), compuesto fundamentalmente por parafinas y utilizado principalmente como combustible en motores diésel y en calefacción.
Cuando es obtenido de la destilación del petróleo se denomina petrodiésel y cuando es obtenido a partir de aceites vegetales se denomina biodiésel.

Queroseno

El queroseno es un líquido transparente obtenido por destilación del petróleo. De densidad intermedia entre la gasolina y el gasóleo o diésel, se utiliza como combustible en los motores a reacción y de turbina de gas o bien se añade al gasóleo de automoción en las refinerías.
Se utiliza también como disolvente y para calefacción doméstica, como dieléctrico en procesos de mecanizado por descargas eléctricas y, antiguamente, para iluminación. Es insoluble en agua.

BIOCOMBUSTIBLES

Los biocostumbles son los biocarburantes que obtenemos del medio natural, se puede considerar biocombustibles al carbon, o la madera.

Los biocombustibles estan relacionados con la biomasa, cuando la materia organica se descompone se forma biocombustibles.

REACCIONES DE COMBUSTION

La combustión es una reacción química en la cual generalmente se desprende una gran cantidad de calor y luz ( energia )
En toda combustión existe un elemento que arde y se denomina (combustible) y otro que produce la combustión (comburente), generalmente oxígeno en forma de O2 gaseoso.
Los tipos más frecuentes de combustible son los materiales orgánicos que contienen carbono e hidrógeno. En una reacción completa todos los elementos tiene el mayor estado de oxidación posible.
En la combustión incompleta los productos que se queman pueden no reaccionar con el mayor estado de oxidación, debido a que el comburente y el combustible no están en la proporción adecuada, dando como resultado compuestos como el monóxido de carbono (CO).
El proceso de destruir materiales por combustión se conoce como incineración.
Para iniciar la combustión de cualquier combustible, es necesario alcanzar una temperatura mínima, llamada temperatura de ignición, temperatura a la que los vapores de un combustible arden espontáneamente.
Estequiometria

En química, la estequiometría es el cálculo de las relaciones cuantitativas entre reactivos y productos en el transcurso de una reacción química. Estas relaciones se pueden deducir a partir de la teoría atómica.

La estequiometria se usa continuamente en quimica para conseguir nuevos compuestos y nuevas disoluciones, apartir de elementos que tenemos.



Reacciones Exitérmicas y Endotérmicas.

Se denomina reacción exotérmica a cualquier reacción química que desprende energía.
Se da principalmente en las reacciones de oxidación. Cuando ésta es intensa puede dar lugar al fuego. Cuando reaccionan entre sí dos átomos de hidrógeno para formar una molécula, el proceso es exotérmico.
Son cambios exotérmicos el paso de gas a líquido (condensación) y de líquido a sólido (solidificación).
Un ejemplo de reacción exotérmica es la combustión.

Se denomina reacción endotérmica a cualquier reacción química que absorbe energía.
Las reacciones endotérmicas, sobre todo las del amoníaco impulsaron una próspera industria de generación de hielo a principios del siglo XIX..
Es importante decir que las reacciones endotérmicas al absorber calor pueden ser útiles y prácticas en algunos casos, como por ejemplo, el querer enfriar un lugar.
En las reacciones endotérmicas los productos tienen más energía que los reactivos.

Contaminación

Cuando hacemos reaccionar un combustible ( como el petroleo ) oxidandolo para obtener energia a la vez expulsamos CO2, este CO2 es perjudicial para la atmosfera y en general para la biodiversidad de la tierra, por eso se estan investigando nuevas fuentes de energia que no produzcan CO2 como la energia solar o la eolica.

Energia eléctrica

Se denomina energía eléctrica a la forma de energía que resulta de la existencia de una diferencia de potencial entre dos puntos, lo que permite establecer una corriente eléctrica entre ambos (cuando se les coloca en contacto por medio de un conductor eléctrico) para obtener trabajo. La energía eléctrica puede transformarse en muchas otras formas de energía, tales como la energía luminosa o luz, la energía mecánica y la energía térmica.
Su uso es una de las bases de la tecnología utilizada por el ser humano en la actualidad.
La energía eléctrica se manifiesta como corriente eléctrica, es decir, como el movimiento de cargas eléctricas negativas, o electrones, a través de un cable conductor metálico como consecuencia de la diferencia de potencial que un generador esté aplicando en sus extremos.