Impactos Ambientales del Ciclo de Producción de Biodiésel desde la Granja hasta la Fábrica: Una Aplicación de la Ingeniería de Sistemas Sostenibles
Autores: Motevali, Ali; Hooshmandzadeh, Niusha; Fayyazi, Ebrahim; Valipour, Mohammad; Yue, Jun
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Impactos Ambientales del Ciclo de Producción de Biodiésel desde la Granja hasta la Fábrica: Una Aplicación de la Ingeniería de Sistemas Sostenibles
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Astronomía
Palabras clave
Combustibles fósiles
Impactos ambientales
Fuentes de energía renovable
Biodiésel
Semilla de algodón
Indicadores ambientales
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 18
Citaciones: Sin citaciones
Uno de los principales desafíos en el uso de combustibles fósiles son los impactos ambientales de estas fuentes de energía, y para reducir estos efectos destructivos, es necesario el uso de fuentes de energía renovables (biocombustibles). Uno de los biocombustibles importantes es el biodiésel, que puede ser producido a partir de semillas de algodón. Para gestionar adecuadamente la cadena relacionada con la producción de biodiésel a partir de la cadena de semillas de algodón (desde la granja hasta la fábrica), deben identificarse los puntos críticos ambientales. En el presente estudio, se intentó examinar los impactos ambientales del ciclo de producción de biodiésel a partir de semillas de algodón (etapas agronómicas, desmotado, extracción de aceite y producción de biodiésel). Los datos obtenidos en las tres etapas fueron analizados mediante el método Impact 2002+ en el software SimaPro. La mayor contribución a la creación de indicadores ambientales en la etapa agrícola estuvo relacionada con el uso de fertilizantes nitrogenados, las emisiones directas de la granja y los combustibles fósiles, la etapa de desmotado y extracción de aceite que involucró el uso de combustible diésel y ácido sulfúrico, y la producción de biodiésel en la fábrica que involucró el uso de metanol y electricidad. Los posibles impactos ambientales de una unidad funcional de 1 kg de biodiésel incluyen: salud humana, 9.05-10 (DÍA); calidad del ecosistema, 1.369 (PDF*m*año); cambios climáticos, (kg CO eq.) 17.247; y recursos (MJ primarios), 89.116. Los resultados mostraron que la agricultura tiene una participación más significativa en el impacto ambiental que otras secciones (desmotado, extracción de aceite y producción de biodiésel), especialmente debido a la aplicación de fertilizantes y combustible. La evaluación de los indicadores ambientales de los resultados mostró que en la etapa agrícola, el indicador de salud humana es 10.43, 1.21 y 5.32 veces más alto que los indicadores de calidad del ecosistema, cambio climático y recursos, respectivamente; en las etapas de desmotado y extracción de aceite, es 2.35, 31.68 y 2.09 veces más alto, respectivamente; y en la etapa de producción de biodiésel en la fábrica, es 16.41, 1.96 y 0.99 veces más alto, respectivamente, en términos de los efectos destructivos. Los resultados generales mostraron que los puntos críticos en el presente estudio pueden ser modificados en gran medida reduciendo el consumo de fertilizantes nitrogenados, utilizando nuevos equipos y maquinaria, desmotado y extracción de aceite, y utilizando menores proporciones de metanol que de aceite.
Descripción
Uno de los principales desafíos en el uso de combustibles fósiles son los impactos ambientales de estas fuentes de energía, y para reducir estos efectos destructivos, es necesario el uso de fuentes de energía renovables (biocombustibles). Uno de los biocombustibles importantes es el biodiésel, que puede ser producido a partir de semillas de algodón. Para gestionar adecuadamente la cadena relacionada con la producción de biodiésel a partir de la cadena de semillas de algodón (desde la granja hasta la fábrica), deben identificarse los puntos críticos ambientales. En el presente estudio, se intentó examinar los impactos ambientales del ciclo de producción de biodiésel a partir de semillas de algodón (etapas agronómicas, desmotado, extracción de aceite y producción de biodiésel). Los datos obtenidos en las tres etapas fueron analizados mediante el método Impact 2002+ en el software SimaPro. La mayor contribución a la creación de indicadores ambientales en la etapa agrícola estuvo relacionada con el uso de fertilizantes nitrogenados, las emisiones directas de la granja y los combustibles fósiles, la etapa de desmotado y extracción de aceite que involucró el uso de combustible diésel y ácido sulfúrico, y la producción de biodiésel en la fábrica que involucró el uso de metanol y electricidad. Los posibles impactos ambientales de una unidad funcional de 1 kg de biodiésel incluyen: salud humana, 9.05-10 (DÍA); calidad del ecosistema, 1.369 (PDF*m*año); cambios climáticos, (kg CO eq.) 17.247; y recursos (MJ primarios), 89.116. Los resultados mostraron que la agricultura tiene una participación más significativa en el impacto ambiental que otras secciones (desmotado, extracción de aceite y producción de biodiésel), especialmente debido a la aplicación de fertilizantes y combustible. La evaluación de los indicadores ambientales de los resultados mostró que en la etapa agrícola, el indicador de salud humana es 10.43, 1.21 y 5.32 veces más alto que los indicadores de calidad del ecosistema, cambio climático y recursos, respectivamente; en las etapas de desmotado y extracción de aceite, es 2.35, 31.68 y 2.09 veces más alto, respectivamente; y en la etapa de producción de biodiésel en la fábrica, es 16.41, 1.96 y 0.99 veces más alto, respectivamente, en términos de los efectos destructivos. Los resultados generales mostraron que los puntos críticos en el presente estudio pueden ser modificados en gran medida reduciendo el consumo de fertilizantes nitrogenados, utilizando nuevos equipos y maquinaria, desmotado y extracción de aceite, y utilizando menores proporciones de metanol que de aceite.