¡Haz tu propio combustible! Alcohol Fuel Basics
hacer Etanol-legalmente
los posibles productores de combustible deben solicitar un permiso para fabricar su propio combustible, pero después de la crisis energética de la década de 1970, el gobierno federal racionalizó sustancialmente el proceso de permiso. Reconociendo la diferencia entre bebidas y licores de combustible, el Departamento del Tesoro presentó una solicitud simplificada para un permiso de productor de combustible de Alcohol (formulario 5110.,74), que designa a un pequeño productor como uno que puede hacer hasta 10,000 galones de prueba de combustible por año. (Un galón de prueba es un galón líquido de licores que es 50 por ciento de alcohol a 60 grados Fahrenheit. Eso es suficiente para fabricar 5,263 galones de combustible de etanol a prueba de 190. Cada Estado tiene sus propios requisitos de permiso, generalmente siguiendo el modelo de las reglas federales. Tendrá que investigar los impuestos y las regulaciones estatales y locales aplicables. En cualquier caso, el alcohol combustible debe ser «desnaturalizado», o no apto para beber, mediante la adición de al menos 2 por ciento en volumen de queroseno o gasolina sin plomo.,
La producción de etanol es un proceso natural que se produce a través de la fermentación de carbohidratos, compuestos orgánicos que contienen carbono, hidrógeno y oxígeno. Las plantas y los cultivos producen carbohidratos en forma de almidones, azúcares y celulosa. Los enlaces en la estructura molecular de las celulosas son difíciles de romper, pero la mayoría de los almidones y azúcares de las plantas se descomponen fácilmente en azúcares simples con la adición de calor, agua y enzimas. Una vez establecidos los azúcares simples, se agrega levadura para deleitarse con el azúcar, reproducirse y, en el proceso, expulsar dióxido de carbono y alcohol.,
la elección de la materia prima es un factor importante. Los cultivos con un alto contenido de azúcar o almidón son ideales, pero casi cualquier cosecha o excedente puede funcionar (si se usa antes de que se deteriore), por lo que puede elegir los materiales más económicos y sostenibles disponibles para usted. Las manzanas y otras frutas pequeñas, las papas, los frijoles, el trigo, el centeno y los granos de sorgo son candidatos potenciales, al igual que el suero de queso, el azúcar de la leche que queda del procesamiento., Los desechos de procesamiento de alimentos de las industrias de bebidas, panadería, refrigerios y confitería son notoriamente altos en contenido de azúcar (o almidón) y pueden proporcionar una alternativa a las materias primas de origen directo del campo.
después de completar la fermentación, el etanol debe destilarse del agua. Esto se logra mejor con un alambique de reflujo, que está equipado con una columna de destilación. La columna utiliza una serie de placas perforadas o compartimentos empaquetados para eliminar el agua en un proceso llamado Fraccionamiento., A medida que el agua caliente y los vapores de alcohol se elevan a través de cada etapa, se crea un vapor de alcohol progresivamente más fuerte. Durante la destilación, la temperatura de la columna debe controlarse para aprovechar los diferentes puntos de ebullición de los dos fluidos. Los vapores de alcohol suben, mientras que el agua se condensa y vuelve a caer para ser reintroducida como una mezcla de vapor una y otra vez.
los vapores de alcohol más potentes salen por la parte superior de la columna para ser enfriados por un condensador de agua y recogidos como etanol a prueba de 192 (96 por ciento puro)., Aunque es posible escurrir ese último 4 por ciento de la mezcla, requiere equipo adicional y generalmente es prohibitivo para un operador a pequeña escala. Además, la pequeña cantidad de agua presente no dificulta el rendimiento del motor.
ejecute su coche en etanol
Los motores del coche tienen que ser modificados para funcionar con etanol recto. Las modificaciones más simples del motor incluyen avanzar el tiempo de encendido en varios grados, rechazar el circuito de combustible principal del carburador para aumentar el diámetro del chorro en un 30 a 35 por ciento en el área, y ajustar o ampliar el circuito de ralentí para permitir más flujo de combustible., Los motores de inyección de combustible pueden tener sus inyectores reemplazados para un mayor flujo, o la presión del combustible aumentada.
también hay kits de posventa diseñados para engañar a la unidad de control del microprocesador del motor para que mantenga el pulso de combustible abierto durante más tiempo o para compensar una condición artificialmente magra enriqueciendo la mezcla de aire y combustible. Los motores se pueden optimizar aún más para etanol precalentando el combustible y el aire, variando el rango de calor de las bujías y aumentando la relación de compresión.
su propio Alambique
entonces, ¿qué se necesita para establecer una destilería a pequeña escala?, Eso depende de qué tan pequeña sea la operación que quieras. Un lote simple todavía se puede hacer de un calentador de agua viejo y una longitud de conducto de 3 pulgadas y se calienta con madera o gas natural. Un alambique de este tamaño hará aproximadamente 1 1⁄2 galones de etanol de grado combustible por hora. Por una inversión de menos de 1 100, podría estar manejando un tractor de césped o una motocicleta pequeña con combustible casero completamente renovable.,
en una escala más práctica, la construcción de una columna de 6 pulgadas todavía lo pondrá en el estadio de producción de 6 galones por hora, un rendimiento sustancial, pero que viene con un costo adicional. Con ese tamaño, lo mejor sería servirlo con un molino de martillos o un molinillo para preparar la materia prima, tanques de cocción y fermentación separados, un recipiente de almacenamiento para la destilería o la cerveza gastada con residuos (junto con una prensa para separar los granos del destilador comercializable) y almacenamiento para el etanol en sí., Las bombas centrífugas, la plomería y las válvulas también son una parte necesaria del plan, junto con un hidrómetro, varios termómetros y herramientas de prueba de pH y azúcar. Una columna de 6 pulgadas acoplada a un tanque de 500 a 1,200 galones ejecutará un lote en cuatro a siete horas.
Si utiliza acero al carbono, podrá soldar los componentes y construir su columna sin necesidad de habilidades o equipos especiales, aunque el metal eventualmente se oxidará con el tiempo., El acero inoxidable es una mejor opción, pero probablemente se limitará a cubas y tanques de almacenamiento a menos que tenga un presupuesto considerable para pagar la fabricación profesional. Las columnas de destilación usadas a veces están disponibles a través de comerciantes de subastas agrícolas e industriales.
hacer que el etanol pague
El costo de producir etanol dependerá de cuánto esfuerzo ponga en el proceso. Incluso el uso de materias primas descartadas no garantiza un producto económico si desperdicia energía durante la producción., La fuente, la duración y el grado de aporte de calor son factores significativos que se pueden economizar con el uso de enzimas eficientes y diseños de recuperación de calor. El uso de levaduras tolerantes al alcohol con nutrientes también mejora la eficiencia de conversión, y aprovechar al máximo los subproductos útiles (como los granos de destiladores con alto contenido de proteínas) se suma a los resultados finales.,
si se encuentra en un entorno rural y decide dedicar un acre o más de tierras de cultivo a la producción de etanol, tendrá que determinar qué cultivo localmente adecuado alcanzará el mejor equilibrio entre resistencia, tolerancia al agua, esfuerzo de cosecha y rendimiento de alcohol (azúcar y almidón). El porcentaje fermentable de granos comunes y tubérculos varía drásticamente entre el 16 y casi el 80 por ciento., Probablemente más importante es el rendimiento de alcohol por acre, que puede variar desde aproximadamente 300 galones para maíz de campo a 400 galones para remolacha azucarera, a casi 600 galones para caña de azúcar, sorgo y alcachofas de Jerusalén. Otros cultivos pueden tener rendimientos más bajos, pero ofrecen ventajas en la conversión, el almacenamiento o el procesamiento. La siguiente tabla es un desglose de los costos representativos y la recuperación para una operación pequeña, que variará dependiendo de su situación particular.
y tenga esto en cuenta: si puede hacer etanol a pequeña escala por menos del costo de la gasolina hoy en día no es la única pregunta., También tiene el conocimiento de que está utilizando un combustible de combustión limpia y producido de manera sostenible, y que no importa qué tan altos suban los precios de la gasolina en el futuro, podrá fabricar el suyo propio a un precio razonable.
datos básicos sobre la fabricación de etanol
- Hacer su propio etanol es legal. Todo lo que necesitas es un permiso.
- Puede producir combustible de sus propios cultivos. De un acre de maíz, se podrían producir 300 galones de etanol.
- Se puede utilizar una amplia variedad de otros cultivos para la producción de alcohol como manzanas, papas, centeno y trigo., El desperdicio de alimentos es otra buena opción, al igual que los sacrificios de cultivos.
- Puede generar subproductos útiles al producir etanol, incluida la alimentación del ganado.
- Puede encontrar equipos usados para destilar etanol, o si suelda, puede hacer el suyo propio.
Richard Freudenberger dirigió las instalaciones de investigación de MOTHER EARTH NEWS de 1980 a 1990 y coordinó nuestro Programa de combustible de Alcohol durante ese tiempo. Actualmente vive en Hendersonville, Carolina del Norte, y es el editor y editor técnico de la revista BackHome., También es el autor de Alcohol Fuel: Making and Using Ethanol as a Renewable Fuel.