UNIVERSIDAD DE LA AMAZONÍA MARIO PELÁEZ BÁZAN

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1 UNIVERSIDAD DE LA AMAZONÍA MARIO PELÁEZ BÁZAN Res. N CONAFU ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA MECÁNICA PROYECTO DE INVESTIGACIÓN: APLICACIÓN DE COMBUSTIBLES ALTERNATIVOS EN MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA DEL PARQUE AUTOMOTOR DE LA REGIÓN AMAZONAS-PERÚ BAGUA GRANDE- AMAZONAS PERÚ-2016

2 PROYECTO DE INVESTIGACIÓN: APLICACIÓN DE COMBUSTIBLES ALTERNATIVOS EN MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA DEL PARQUE AUTOMOTOR DE LA REGIÓN AMAZONAS-PERÚ CAPITULO I. PROBLEMA DE LA INVESTIGACIÓN 1.1. PLANTEAMIENTO DE LA REALIDAD PROBLEMÁTICA El mundo se encuentra frente a una enorme campaña global, cuyo objetivo es incorporar de la forma más rápida posible diferentes materias primas tales como: caña de azúcar, soya, maíz, colza, remolacha, etc., a la producción de biocombustibles como substitutos perfectos de los derivados de petróleo. Los biocombustibles de primera generación utilizan cultivos específicos como materias primas; los más ampliamente difundidos son el biodiesel y el bioetanol. Este último representa más del 90% del total de biocombustibles que se utilizan actualmente en el mundo. En Brasil, Suecia y Estados Unidos existen 6 millones de vehículos circulando que pueden aceptar mezclas etanol/gasolina de hasta 85%. Las etapas de procesamiento son distintas dependiendo de la fuente de carbono; así, las tecnologías utilizadas en los procesos de primera generación son más simples que las de los procesos de segunda y sus costos de producción e inversión son menores (González, 2008). Frente a las exigencias actuales, entorno a los efectos de la contaminación ambiental y la dependencia hacia las fuentes de energía fósiles, se han desarrollado investigaciones e iniciativas para incorporar fuentes de energías alternas, de alto rendimiento y baratas para la producción de combustibles. Sin embargo, algunas de ellas requieren de grandes inversiones en investigación y desarrollo para que cumplan con estos requisitos. Por otra parte, las fuentes de energía fósiles parecen aportar las mejores opciones. En el futuro, los combustibles que contaminen menos el ambiente serán la mejor alternativa para los vehículos terrestres. Entendiendo que esta alternativa tendrá como variables independientes: La menor emisión de partículas contaminantes, accesibilidad económica y conocimiento de los combustibles no contaminantes por parte de la gente; y como variables dependientes: el nivel de impacto ambiental producido por los combustibles: alternos (hidrógeno, metanol, etanol, etc.) y fósiles (gasolina, gasoil, diesel, entre otras). Cada vez se hace más urgente utilizar otros combustibles en los automotores, especialmente para sustituir a los combustibles fósiles.

3 1.2. FORMULACIÓN DEL PROBLEMA Esta investigación tiene como finalidad probar la eficiencia de los combustibles alternativos en motores de combustión interna. Frente a los efectos de la contaminación ambiental y la dependencia hacia las fuentes de energía fósiles, se deberán desarrollar investigaciones e iniciativas para incorporar alternativas no contaminantes, de alto rendimiento y baratas para la producción de combustibles y se utilizado en el parque automotor de la Región Amazonas, geográficamente, la investigación cubre las provincia de Utcubamaba, Bagua y Chachapoyas OBJETIVOS GENERAL Identificar y caracterizar combustibles alternativos de actual generación basados en insumos renovables para su aplicación en motores de combustión interna si es viable y sostenible OBJETIVOS ESPECÍFICOS: Seleccionar los combustibles alternativos según sus características técnicas y compatibilidad de uso en motores de combustión interna de tecnología contemporánea. Identificar las materias primas y los sub productos generados de la producción de biocombustibles seleccionados, y así establecer su sostenibilidad económica. Evaluar el poder calorífico de combustibles seleccionados, tanto puros como mezclados con combustibles convencionales. Identificar las necesidades del consumo de diésel en la Regional, y verificar si los combustibles realmente es una alternativa viable. Identificar el impacto técnico y ambiental de los combustibles alternativos JUSTIFICACIÓN DE LA INVESTIGACIÓN. Las principales justificaciones que se encontraran en este proyecto de investigación tienen su fundamento y se sustenta en el ensayo de mezclas de combustibles derivados del petróleo con una mayor cantidad de biocombustibles, para reducir la emisión de gases de efecto invernadero causantes del cambio climático en el planeta, ya que en el futuro, los combustibles que contaminen menos el ambiente serán la mejor alternativa para los vehículos terrestres. Se espera que el estudio contribuya a generar un panorama más clara sobre los posibles impactos socio-económicos de los biocombustibles, que permita la generación de políticas, para el desarrollo sostenible de este nuevo sector, con beneficios sociales y económicos para las poblaciones locales.

4 1.5. ENFOQUE TEORICO DE LA INVESTIGACIÓN ANTECEDENTES DE LA INVESTIGACIÓN La búsqueda de combustibles alternativos al menos hace 150 años, cuando los combustibles fósiles, como el carbón, comenzaron a suplantar a la madera como fuente de combustible. En la actualidad, sin embargo, la búsqueda de combustibles alternativos ha evolucionado a la búsqueda y desarrollo de fuentes limpias y renovables. Las fuentes de combustible alternativas modernas tienden a ser más caras que los combustibles tradicionales, pero también son más limpias y menos proclives a falta de suministro. La mayor parte de la energía que consumen los motores de combustión interna en todo el mundo proviene del petróleo. Con el agotamiento de este recurso, el cual no es renovable, se hace necesario la búsqueda de combustibles alternativos que sustituyan a los tradicionales en los motores de combustión interna (MCI), tanto en el transporte automotor como en motores estacionarios. En el caso de los combustibles alternativos para transporte automotor, son el biodiésel (BD) y el etanol los que más atención reciben en el mundo en cuanto al desarrollo de su tecnología de producción y uso en MCI. El primer reporte de uso de biocombustibles provenientes de plantas oleaginosas data de 1900, cuando Rudolf Diesel ( ), inventor del motor diésel, utilizó aceite vegetal para demostrar su invención. En la década de los treintas del pasado siglo, los aceites vegetales fueron usados como alternativa energética ante determinadas situaciones. Existe norma nacional NTN, para el biodiesel, elaborada sobre la base de las normas (ASTM), y publicada recientemente por INDECOPI, las normas técnicas para otros biocombustible están en elaboración y/o constante actualización, de no contar con la respectiva norma nacional, la Ley autoriza el uso de la correspondiente norma ASTM (Arévalo et al., 2008) A nivel internacional y nacional se tiene trabajos de investigación referenciales, a nivel de la Región Amazonas todavía no se tiene trabajos de investigación en esta línea BASES TEORICAS Los biocombustibles como el etanol y el biodiesel son alternativas viables actualmente y ambientalmente amigables, pero insuficientes para cubrir la demanda total de energía que representa el petróleo, a lo sumo, podrán sustituir el 10% del petróleo. Para los países latinoamericanos que no cuentan con producción petrolera suficiente para su consumo o que del todo no la tienen, los biocombustibles les ayudarán a una independencia parcial del petróleo.

5 Los biocombustibles como etanol y biodiesel, además de hacer una sustitución parcial del petróleo, ayudan a los países sin explotación petrolera a disminuir su factura petrolera e incentivar al sector agrícola, el cual es uno de los más golpeados en América Latina. La implementación del etanol carburante no implica, en algunos casos, una disminución del precio al consumidor final. Biocarburantes: Los biocombustibles líquidos, se denominan también biocarburantes, son productos que se están usando como sustitutivos de la gasolina y del gasóleo de vehículos y que son obtenidos a partir de materias primas de origen agrícola. Existen dos tipos de biocarburantes. Bioetanol (o bioalcohol): Alcohol producido por fermentación de productos azucarados (remolacha y la caña de azúcar). También puede obtenerse de los granos de cereales (trigo, la cebada y el maíz), previa hidrólisis o transformación en azúcares fermentables del almidón contenido en ellos. Pueden utilizarse en su obtención otras materias primas menos conocidas como el sorgo dulce y la pataca. Biodiesel: Los biodiesel son metilesteres de los aceites vegetales obtenidos por reacción de los mismos con metanol, mediante reacción de transesterificación, que produce glicerina como producto secundario. Los metilesteres de los aceites vegetales poseen muchas características físicas y físico-químicas muy parecidas al gasóleo con el que pueden mezclarse en cualquier proporción y utilizarse en los vehículos diesel convencionales sin necesidad de introducir modificaciones en el diseño básico del motor. Sin embargo, cuando se emplean mezclas de biodiesel en proporciones superiores al 5% es preciso reemplazar los conductos de goma del circuito del combustible por otros de materiales como el vitón, debido a que el biodiesel ataca a los primeros. A diferencia del etanol, las mezclas con biodiesel no modifican muy significativamente gran parte de las propiedades físicas y fisicoquímicas del gasóleo, tales como su poder calorífico o el índice de cetano. La Sociedad Americana de Ensayos y Materiales (ASTM) define al biodiésel como ásteres monoalquílicos de ácidos grasos de cadena larga derivados de insumos grasos renovables, como los aceites vegetales o grasas animales. El término bio hace referencia a su naturaleza renovable y biológica en contraste con el combustible diésel tradicional derivado del petróleo; mientras que diésel se refiere a su uso en motores de este tipo. Como combustible, el biodiésel puede ser usado en forma pura o mezclado con diésel de petróleo.

6 CAPITULO II. METODOLOGIA DE LA INVESTIGACIÓN 1.6. TIPO DE INVESTIGACIÓN El tipo de Investigación es aplicada 1.7. DISEÑO DE LA INVESTIGACIÓN La investigación será de gabinete y campo, descriptivo analítica. Nivel descriptivo y exploratorio. Trabajo de gabinete (TG): Colección de información para revisión, selección, análisis y validación; en base al marco conceptual y a la contrastación con la información proveniente de trabajos experimentales referenciales y la consulta técnica. Consulta técnica (CT): Verificar y contrastar la información seleccionada y los resultados obtenidos del trabajo de investigación HIPOTESIS DE LA INVESTIGACIÓN El uso de combustibles alternativos en el parque automotor es sostenible, económicamente y ambientalmente en la Región y en el País VARIABLES DE LA INVESTIGACIÓN Las variables de la investigación son las siguientes: - Variable Dependiente (VD): Motores de combustión Interna del Parque Automotor. - Variable Independiente (VI): Combustibles alternativos INSTRUMENTOS DE RECOLECCIÓN DE DATOS Fundamental mente se contara con información existente en los documentos públicos tales como planes de desarrollo, memorial, diagnósticos sectoriales de los Ministerios Involucrados. El trabajo de campo está relacionado con la información sobre el consumo de combustible en parque automotor. Se trabaja con muestras representativas de las zonas de la Región, aplicando cuestionarios y entrevistas directas. La validez y confiabilidad de los Instrumentos serán previamente validadas POBLACIÓN Y MUESTRA La población y territorio de estudio es la Región Amazonas. Se utilizaran las siguientes categorías: El consumo de combustible; mercado automotor en la Región; las muestras estarán referidas a sectores de la población en actividades primarias y secundarias y los productos seleccionados en la

7 Región Amazonas, específicamente en la provincia de Utcubamaba, Bagua y Chachapoyas PROCESAMIENTO DE DATOS Para los datos cuantitativos se selecciona las pruebas estadísticas apropiadas para analizar los datos. Las principales pruebas aplicar son análisis de varianza, covarianza, análisis de correlación y regresión, análisis de factores, etc. Se utilizaran programas o software estadísticos. CAPITULO III. ASPECTOS ADMINISTRATIVOS DE LA INVESTIGACIÓN 3.1. CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES El cronograma de actividades se presenta en el siguiente diagrama Gantt: 3.2. PRESUPUESTO BIEN UNIDAD CANTIDAD BIENES DE CAPITAL COSTO UNITARIO S/. COSTO TOTAL S/. Computadora personal Intel Core 2 Duo, Disco duro, Memoria, Windows 7 de última UND 1 4, , generación Impresora Multifuncional UND Bibliografía y Software GLB 1 3, , BIENES FUNGIBLES Investigadores GLB 1 10, , Internet GLB Transporte (global) GLB Papel x millar GLB Fotocopias (global) GLB Imprevistos GLB 1 1, , TOTAL S/. 20,000.00

8 3.3. RECURSOS El proyecto será financiado por la Universidad Politécnica Amazónica, así mismo queda abierta la posibilidad de ser financiada por otra entidad ONGs, Concytec, etc. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS 1. Arévalo F., Torres J., Nalvarte J., Ramírez Y. (2008). Impactos socioeconómicos de la producción de biocombustibles en la Amazonía peruana. SNV Servicio Holandés de Cooperación al Desarrollo. Tarapoto/Pucallpa. 2. Goñi J., Rojas M. (2014). Combustibles alternativos en motores de combustión interna, Universidad de Lima. Lima, Perú. 3. González, A. (2009). Producción de bioenergía en el norte de México: Revista Frontera Norte, Redalyc, 21(41), Fabiola S., Barrera L., Montiel H. (2011). Impacto Social y Económico en el Uso de Biocombustibles. Revista J. Technol. Manag. Innov., Volume 6. Bagua Grande, Diciembre 2016