Venezuela necesita instrumentar una matriz energética con diferentes fuentes de energía, en este caso de renovables

 

Con este título comienza mi redacción con base a la figura 1(abajo) donde el autor el ingeniero Nelson Hernández, comentó en un conversatorio organizado por la Universidad Metropolitana, donde para el año 2016 bajo su visión mostraba la potencialidad de Venezuela en materia de recursos energéticos. Particularmente creo que esta tendencia sigue siendo la misma, con el Torio y los hidrocarburos (petróleo y gas) principalmente los que abarcan mayor potencial. Teniendo a los recursos renovables de tercer lugar, y de éstos, se puede resaltar de los que Venezuela actualmente aún no incorpora, como son la energía solar y eólica, en tanto la hidráulica continúa teniendo participación.

Figura 1.- Hernández, Nelson. ⁽¹⁾

Integración en la Matriz Energética

La energía hidroeléctrica es un componente clave en la estrategia de Venezuela para diversificar su matriz energética, reduciendo la dependencia de los combustibles fósiles y promoviendo la sostenibilidad.

La energía hidroeléctrica en Venezuela representa una pieza fundamental en su desarrollo energético. Con un manejo adecuado y una inversión continua, puede seguir siendo una fuente de energía limpia y renovable que contribuya al desarrollo sostenible del país. La clave está en equilibrar las necesidades energéticas con la protección ambiental y el respeto por las comunidades locales. ⁽¹⁾

Otro recorrido que se puede mencionar son los esfuerzos realizados por Venezuela en proyectos y desarrollos de las otras potencialidades como renovables tales como la energía solar y eólica.

La energía Solar no sólo tiene la capacidad de transformar la industria energética en Venezuela, también es rentable. Nuestro país cuenta con 5.5 horas pico solar. Paneles Solares en Venezuela. Gracias a su ubicación estratégica, nuestro país se caracteriza por ser un territorio privilegiado con respecto a la radiación solar. Con un promedio de 5.5 horas pico de sol al día, el país cuenta con una destacada capacidad para aprovechar este recurso natural en beneficio del ahorro energético. ⁽²⁾

Existen diversos institutos que realizan mediciones de radiación solar nacionales (Instituto Nacional de Meteorología e Hidrología e Instituto Geográfico de Venezuela Simón Bolívar) e internacionales (NASA, NREL y ESA). Es un valor estadístico, que varía en el mes y año. Una de la más actualizada en la data de la NASA. ⁽³⁾

Con relación a la energía fotovoltaica en Venezuela se está en etapa inicial pero prometedora de desarrollo. Actualmente, 80% de la generación eléctrica proviene de fuentes hidroeléctricas, y se están desarrollando proyectos fotovoltaicos para alcanzar el 30% de la generación nacional. La Planta Solar Fotovoltaica Canaima y el Proyecto Solar en la Universidad de Los Andes son ejemplos de iniciativas significativas en el país. ⁽⁴⁾ Sin embargo, hay proyectos menores a escala de municipios (iluminación calles, semáforos), a escala de privados (agrícolas y casas) que existen en Venezuela, pero aún no se ha masificado.

Figura 2: Módulo de iluminación en la Plaza de la República, Maracaibo, estado Zulia, Venezuela, octubre 2024. Autor: propia

La eólica en Venezuela también se puede decir que llegó a una etapa de desarrollo, pero sin éxito en su sustentabilidad. Dos áreas prominentes bien identificadas. Estas áreas son: las penínsulas de La Guajira y Paraguaná, las cuales reciben vientos alisios durante todo el año. comienza a desarrollarse en Venezuela hacia el año 2010, con la aprobación del Plan Energético Nacional que promovió la aprobación de un Plan Nacional de Energía Eólica. Se incluyó el plan de producción de energía eólica pensando en combatir la extrema pobreza, lograr la independencia de los combustibles fósiles, proteger el ambiente, ahorrar el petróleo como recurso y promover el desarrollo sustentable. ⁽⁵⁾

Otros proyectos como en la región de Sucre en Venezuela, el sector Puerto Viejo, ubicado en el noreste del estado, se ha identificado como el lugar más adecuado para la instalación de este proyecto, así como las Islas de Margarita y Coche (Nueva Esparta). ⁽⁵⁾

Otras potencialidades se están gestando a nivel universitario con estudios en Geotermia hacia el noreste de Venezuela específicamente. Aunque suene una paradoja, estas investigaciones las está llevando la escuela de Ingeniería de Petróleo de la Universidad Central de Venezuela, asociados a campos petroleros que ya tienen una gran cantidad de pozos con alto corte de agua y con todo el contexto como potencial en calentamiento de agua y generación de electricidad. Como parte del cuerpo de profesores de dicha escuela, he sido tutora de este trabajo titulado: “Evaluación de la factibilidad técnica de la transformación de pozos productores con alto corte de agua a unidades generadoras de energía basada en el potencial geotérmico - campo El Furrial, norte de Monagas” (6). Esperando que este potencial sume a las áreas ya conocidas en Venezuela como áreas de aguas termales o manifestaciones termales que las que se contabilizan ahora como potenciales en este tipo de energía.

Como conclusión relacionada a la matriz energética en Venezuela, ha costado mucho dejar de depender de una sola fuente que es la fósil y entre las renovables la energía hidráulica, sin embargo, el esfuerzo del gobierno venezolano no ha sido suficiente en muchos aspectos, si existe la intención pero en mi opinión no hay conocimiento de la población, entes gubernamentales y tampoco sigue un impulso en buscar diversificar, no se hace nada en pertenecer a un acuerdo global sino se muestra el compromiso con acciones. Nuestra actualidad es altamente dependiente tanto del petróleo como de la hidráulica, así queda en evidencia depender de un sistema eléctrico nacional que está latente su colapso. En las universidades y otros entes privados siempre se está en disposición de estas tareas de comunicar y concientizar y se está haciendo desde las bases. Un futuro complejo y lento pero el trabajo es de hormiga en forma silenciosa.

Referencias:

1.- Hernández, Nelson. (2017, 15 noviembre). Matriz energética de Venezuela (conversatorio Unimet coener. es.slideshare.com. https://es.slideshare.net/slideshow/matriz-energetica-de-venezuela-conversatorio-unimet-coener/82095662.

2.- Paneles Solares en Venezuela ¿Existen instalaciones en el país? (s.f.) SAGETVE.com. https://sagetve.com/paneles-solares-en-venezuela/

3.- NASA Power. (s.f.). Power.larc.nasa.gov. power.larc.nasa.gov/data-access-viewer/

4.- La Energía Solar en Venezuela. (2021, 20 mayo). Panelsolarvenezuela.com.. https://panelsolarvenezuela.com/

5.- Energía Eólica en Venezuela. Características y Parques Eólicos. (2002, 28 agosto). Lifeder.com. https://www.lifeder.com/energia-eolica-venezuela/

6.- Camperos, María y Rodríguez, A. (2023). Evaluación de la factibilidad técnica de la transformación de pozos productores con alto corte de agua a unidades generadoras de energía basada en el potencial geotérmico - campo El Furrial, norte de Monagas. Trabajo Especial de Grado. Escuela de Ingeniería de Petróleo. Universidad Central de Venezuela.

 

Acuerdo de París, Contribuciones Nacionales Determinadas

Venezuela si se encuentra inmersa en estos compromisos tomados con mucha responsabilidad desde el acuerdo de París y por ende tiene esos compromisos traducidos en las Contribuciones Nacionales Determinadas.

Este compromiso de los países se expresa en metas de mitigación de todas las partes ratificantes, propuestas en las contribuciones determinadas a nivel nacional (CDN). En el Acuerdo de París se establece un mecanismo vinculante para aumentar las metas de mitigación y adaptación cada cinco años. Las CDN son compromisos ambiciosos, progresivos y sucesivos, establecidos por los países para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI). A la luz del Acuerdo de París, desde 2016 hasta 2020 los países están pasando por un proceso de implementación legal, institucional y organizacional de las CDN para definir sus metas, junto con un mecanismo de monitoreo, verificación y reporte. ⁽¹⁾

En esta publicación, se resumen los avances para los países de América y del Caribe, encontrándose que Venezuela presentó sus avances resumidos en varios aspectos relacionados con estos compromisos. Existen varios cuadros muy interesantes que resumen para varios puntos la participación de Venezuela en este tema; estos cuadros resumen aspectos como: (1) los procesos naturales de consulta para un período 2014-2016, (2) la estructura de las contribuciones determinadas a nivel nacional, (3) objetivos de energía renovable, eficiencia energética y transporte contemplados en las contribuciones determinadas a nivel nacional (CDN), (4) metas de reducción de emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) en las contribuciones determinadas a nivel nacional (CDN), entre otras. ⁽¹⁾

A continuación, resumo para cada punto anterior, lo propuesto por Venezuela:

(1): Proceso de consulta: Se reportan múltiples ejemplos de procesos nacionales de lucha contra el cambio climático desde el enfoque de derechos humanos. Búsqueda: Ministerio del Poder Popular para Ecosocialismo y Aguas http:// www.minea.gob.ve Instituto Nacional de Meteorología e Hidrología (INAMEH), véase [en línea] http://www.inameh.gob.ve.

(3): Objetivo Energía renovable: --- Eficiencia energética: Aumentar la eficiencia energética en iluminación y aire acondicionado. Medidas de transporte: Crear un marco normativo para mejorar la seguridad vial, renovar la flota de transporte público, construir y mantener carreteras y construir y expandir sistemas de transporte.

(4): Meta, referencia y horizonte: Reducciones con respecto al escenario BAU • Año objetivo 2030. Condicional a: Reducción del 20% en las emisiones de GEI con respecto a las emisiones proyectadas para 2030.

Con relación al punto (2), la estructura por la cual cada país debe luego interpretar sus objetivos y metas, se basan en el cuadro siguiente:

 

Donde Venezuela sugiere como objetivo la reducción con relación a una trayectoria inercial o Business as usual (BAU). Nuestra intención en este breve ensayo es analizar las principales obligaciones asumidas por Venezuela en la defensa del medio ambiente y su incidencia en el mundo de la energía y la economía. Demás está decir que en este momento el país se encuentra ante una verdadera encrucijada como productor y exportador de combustibles fósiles que aspira a poder utilizarlos por un tiempo prolongado como base de su recuperación económica, en medio de la transición energética. ⁽²⁾

Mi opinión de todos estos compromisos de Venezuela como país, siguen ajenos a una realidad interna, sigue la falta de información a los conciudadanos de esto, adicional sólo un sector lo conoce y no se ven acciones inmediatas ni en el mediano ni a largo plazo. Pareciera que el gobierno venezolano sigue apostando a lo que tiene de hace más de 50 años aun esté deteriorado y sin vislumbrar buenas acciones para mejorar ni siquiera navegar en la transición energética. La recomendación o sugerencias, es como trabajo de hormiga, en las universidades, instituciones privadas de estudios superiores, asociaciones, quienes han tenido la iniciativa de investigar, instruir y proponer ideas, soluciones para que la matriz energética se diversifique.

 

Referencias:

1.- Samaniego, José Luis et. al. (2019). Panorama de las contribuciones determinadas a nivel nacional en América Latina y el Caribe, 2019, Avances para el cumplimiento del Acuerdo de París. La Cepal. Naciones Unidas.

2.- Contribuciones determinadas a nivel nacional (NDC). (s.f.). unfccc.int/. Contribuciones determinadas a nivel nacional (NDC) | CMNUCC.

 

Metas en Energías Renovables

 

El Gobierno de Venezuela, de manos del Poder Popular organizado del país, aprobó el Plan de las Siete Transformaciones (7T) a través de más de 60 mil asambleas comunitarias llevadas a cabo todo el territorio venezolano dentro del método de Consulta-Debate y Acción (CDA) orientado por el presidente Nicolás Maduro. ⁽¹⁾

Así de esta manera es como la poca información con relación al plan de la patria, es manifestado públicamente, en esta oportunidad en la redacción de un periódico venezolano, sin embargo, a todas las instituciones públicas y comunas, se les participa de las mismas. No hay como un plan declarado en materia del uso de energías renovables, pero si a través de la inclusión de propósitos y metas en la ecología y algunas estratégicas en el ministerio de Hidrocarburos, se han fijado durante el corto, mediano y largo plazo.

Este plan está diseñado para abarcar una política de consolidación, recuperación y prosperidad en un proceso a llevarse a cabo hasta el 2030. ⁽¹⁾

Las 7 transformaciones del Plan 7T-2030 incluyen metas en la economía, independencia plena, paz, seguridad e integridad territorial, social, política, ecología y geopolítica, siendo la meta 6 la encargada de la preservación del planeta y atender la crisis climática.

Bajo la influencia de un ahorro energético implementado en el año 2017 y que hoy 2025 vuelve a ser parte de nuestra realidad, el gobierno venezolano propuso lo siguiente: ahorro energéticos en espacios públicos con carga horaria reducida, a mediano plazo, unidades manejadores del aire acondicionado y al largo plazo, proyecto de compensación del factor de potencia, mediante un banco de condensadores, así como ejecutar planes de mantenimiento de los diferentes equipos electromecánicos. ⁽²⁾

Sin embargo, el ministerio de Ecosocialismo en su página web “Minec – Ministerio del Poder Popular para el Ecosocialismo” publica una serie de boletines informativos enmarcados en el cambio climático ⁽³⁾. La República Bolivariana de Venezuela ha tenido una postura sólida en el marco de los procesos que rigen en torno a las decisiones globales en el seno de la Convención Marco de las Naciones Unidas Sobre el Cambio climático, donde se ha ratificado como una de las partes elementales que levanta las banderas de lucha contra la crisis climática, así mismo las acciones tomadas por el presidente Nicolás Maduro Moros, fortalecen la institucionalidad climática del país que al mismo tiempo permiten aumentar la sensibilización de los todos los actores sociales. Venezuela va adelante en el tema climático mientras avance en los indispensables postulados constitucionales ambientales. Actualmente de las 44 áreas protegidas de alta restricción incluye el área del Bioma de Bosque Tropical Húmedo más extenso del Mundo y este es parte de la hoya hidrográfica del 3er río de mayor caudal del planeta. Además, con la creación del ONCC se muestra el compromiso de Venezuela en el marco de los tratados internacionales y establece los vínculos que llevan a dar cumplimiento esencial de las disposiciones enmarcadas en el Acuerdo de París. ⁽³⁾

Si bien no es fácil investigar paginas del gobierno ya sea porque están desactualizadas o porque son de difícil acceso conectarse a alguna, mi opinión de los consultado, si hay políticas claras que están dentro del plan de la patria y que se van desplazando con el tiempo. Las ideas están enmarcadas dentro de los acuerdos adquiridos y el papel del gobierno venezolano hace parecer que nos encontramos alineados contra el cambio climático y las acciones están desplegadas, sin embargo, los hechos ponen en evidencia retrasos en estos planes. Si hay un camino que son los académicos (escuelas, universidades) incluso públicas, las comunidades más vulnerables participan de este conocimiento, pero la falta de recursos que sustenten las mismas, no permiten ni permitirán ver hechos, así lo expresé desde el principio de esta investigación.

 

Referencias:

1.- Venezuela aprueba el Plan de las Siete Transformaciones. (2024, 27 febrero). eluniversal.com. Venezuela aprueba el Plan de las Siete Transformaciones

2.- Ahorro Energético: Necesario para el desarrollo integral de la Nación. (2017, 19 septiembre). www.mppef.gob.ve. Ahorro Energético: Necesario para el desarrollo integral de la Nación - MPPEF

3.- Lo Básico Que Debemos Saber En El Marco De Cambio Climático. (2022, octubre). Boletín sobre cambio climático. www. minec.gob.ve. CUADER CORREGI

 

 

Recomendaciones

Aún así bajo este contexto de Venezuela, debemos seguir apoyando y apostando por lo que esté a nuestro alcance como ciudadanos y académicos. Desde las universidades se está gestando la investigación e instruyendo a los alumnos sobre las energías alternativas.

La concientización es libre y se puede seguir ese camino, y si éste es el gobierno como principal responsable, hay que seguir el lineamiento, pero aportando soluciones, insistir ser escuchados y permitir y valorar la inversión privada y extranjera, bajo el marco de la declaración en el Acuerdo de París.

Todos somos parte de la solución.

Energía de la Biomasa

Introducción

El gobierno venezolano se ha presentado en las jornadas de ingeniería en la Universidad Central de Venezuela, donde se ha tocado por primera vez, las energías limpias con promoción a la investigación y a la inversión en pequeños proyectos que se han de derivar de estas jornadas. Nuestra empresa (ACP CA), conformada por recién egresados en la ingeniería de petróleo y entendiendo la problemática mundial sobre el cambio climático generado por tantos años en el uso de energías provenientes de fósiles (HC), ha tomado esta oportunidad de oro para trabajar en una investigación para cumplir con la propuesta de ejecución de proyectos con base en el uso de energías limpias. Se han dado todas las reglas para orientar el proyecto y con base a eso, se comenzó a trabajar.

Como punto de partida, se tomaron los estudios que en la misma escuela de ingeniería de petróleo se han estado llevando y tiene que ver con la BIOMASA. El departamento de Perforación y Producción, específicamente el laboratorio de fluidos de perforación y su titular, la profesora Yujeisly Reina ha llevado varios trabajos de tesis de pregrado con el uso de BIOMASA con fines de estudiarlos para que sean aditivos naturales al lodo de perforación. Entre la BIOMASA usada se encontró el BONOTE de COCO ⁽¹⁾, la CAESALPINIA CORIARIA o Viriviri ⁽²⁾, el polvo de conchas de PAPA ⁽³⁾, la concha de MANDARINA ⁽⁴⁾ y la concha de PLÁTANO ⁽⁵⁾. Razón, por la cual después de leer las bases de estos estudios, nuestro grupo y mi persona decidió seguir la investigación con el uso de conchas de cítricos en este caso, se tomó las CONCHAS de NARANJA con la finalidad de generar BIOCOMBUSTIBLE.

El biocombustible a producir proviene de biomasa primaria ya que se utilizaría la concha de naranja que es un residuo vegetal ⁽⁶⁾. El combustible sería de segunda generación.

La justificación primeramente proviene de la posibilidad de uso del material de residuo que generan este tipo de fruta (naranja) ya sea por el carácter industrial y comercial, al estado venezolano hacer uso del mismo en vez de su disposición final que actualmente no se clasifica como desecho orgánico quedando expuesto al ambiente siendo más bien un problema de salud urbana, y segundo en el potencial que existe de generar de la concha de naranja biocombustibles para mezclar con el fuel de aviación o transporte o biogás.

La propuesta de generación del biocombustible estaría relacionada con la obtención del aceite de naranja a través de su mejora con la hidrogenación para su transformación final (reducción de la formación de hollín), en aditivo para biorreactores y poder mezclar con fuel para la aviación y transporte ⁽⁶⁾. La otra propuesta es el uso de las cáscaras como las de naranja como biocombustible y su potencial energético, así como también la generación de biogás a través de la fermentación ⁽⁷⁾.

En el contexto venezolano, la propuesta debe indicarse como referencia de otros países que han dado sus primeros pasos en el uso de las conchas de naranja con vistas a ser un potencial biocombustible o biogás. Como se mencionó en la justificación todo país que tenga una tasa de producción y consumo regular y no dispone sanitariamente los residuos resultantes, le debe ser atractivo esta propuesta.

Según datos reportados por FEDEAGRO para el 2023 ⁽⁹⁾ los resultados de las políticas públicas como de otros factores como (fertilizantes, clima, comunidades, granjas privadas, equipos, etc.) han afectado enormemente la producción agrícola en Venezuela (tabla 1), no teniendo algún reporte sobre la disposición de los residuos, sin embargo, la apuesta es al crecimiento y a la ejecución de planes y la adopción de políticas públicas reactivadoras, estar abiertos a este tipo de propuestas que agregan valor e impulsar a los productores a tener primeramente conciencia ambientalista, creativa y agregar iniciativas al ciclo de producción nacional agrícola.

Tabla 1. Estimados de producción nacional en rubros seleccionados (FEDEAGRO, 2023) ⁽⁹⁾

Si notamos en la tabla, la naranja no es uno de los rubros con mayor producción, ciertamente, otros rubros de mayor impacto siguen encabezando la prioridad de la alimentación del venezolano, de manera que no se estaría afectando su participación como producción de cultivo con fines de alimentación y podrían pensarse en su reuso con miras a un valor energético.

Si se partimos del último párrafo de la pregunta anterior, el sustento en seleccionar en el tipo de BIOMASA, a los residuos agrícolas con relación a los de tipo forestal y del tipo de algas, es por un valor creativo e innovador para Venezuela. Es por ello, que nuestro empeño como empresa de presentar a la BIOMASA de tipo residuo agrícola a las conchas de naranja.

Para poder entender y unificar este trabajo de base como propuesta de generación de biocombustible a partir de las conchas de naranja, se pondrá un poco el contexto del proceso del comercio y consumo de las naranjas en el mundo y en Venezuela.

¿Por qué las conchas de naranja? ¿Qué química hay que puede ser aprovechable convirtiéndolo en un biocombustible? Estas preguntas son necesarias responderlas para poder explicar la selección de las conchas de naranja.

La naranja (Citrus Sinensis) como parte de la familia de los cítricos, no sólo es fuente de minerales y vitaminas, como valor nutricional para el ser humano, sino también aporta poder energético tanto en sus semillas como en sus conchas ya vistos como un residuo. Su mayor aporte químico son los TERPENOS. Además, como otros alimentos, si no tiene un destino final aprovechable, su disposición no controlada causa problema sanitarios.

Las cáscaras y semillas de frutas, así como los principales residuos de muchas frutas, han merecido un especial cuidado por parte de los investigadores y la industria en general, dado que a través de estos residuos se han obtenido muchos productos de interés. Algunos ejemplos son: biocombustibles, saborizantes, colorantes, aceites esenciales, carbón activado y biofertilizantes. Además, las cáscaras y semillas de frutas también son una fuente importante de compuestos químicos, empleados en la industria farmacéutica para la elaboración de medicamentos utilizados en la prevención y tratamiento de enfermedades ⁽⁸⁾.

Las cáscaras o conchas de las frutas, en este caso como la de la naranja se aprovechan en Venezuela principalmente por emprendimientos y algunas empresas como un postre llamado “cáscaras de naranja en almíbar” y en la generación de aceites naturales para uso comercial, no siendo la relación consumo/residuo vistas como un aprovechamiento de su valor agregado como una alternativa energética. Tal vez como se menciona en el párrafo anterior, su uso sigue estando en la industria alimenticia y farmacéutica.

La experiencia impartida por el Centro Europeo de Postgrado (CEUPE) en el Master de Energías Renovables, es un buen punto de partida para explicar al ente público, el uso de la BIOMASA como alternativa aprovechable, siendo los residuos agrícolas como es el caso que se expone, una excelente propuesta de inicio para incorporar a Venezuela en esta materia, dando entonces la introducción del uso de las conchas de la naranja.

Como cualquier BIOMASA de tipo residuos agrícolas, éstos deben exhibir cuantitativamente propiedades físicas y químicas que determinen valores de potencialidad que permitan luego estimar su valor energético y de allí proponer la transformación de éstos en ya sea biocombustibles.

El conocimiento de las masas de las cáscaras de frutas, es de gran importancia para el diseño y selección de equipos y contenedores de almacenamiento, transporte, disposición, tratamiento, aprovechamiento y valorización (Ixtaina, 2010; Cerón et al, 2015). Con el conocimiento de la masa y el volumen, se pueden establecer el índice de generación de residuos (para las conchas de naranja de 24.66 %) y el valor de la densidad (para las conchas de naranja: 0.99-1.09 gr/cm3), que son parámetros que van a permitir establecer la disponibilidad de recursos con los que se cuenta para el aprovechamiento y la capacidad de los equipos que se requieren. ⁽⁸⁾

En cuanto a la caracterización química de las cáscaras de frutas, se encuentran la estimación de la humedad, materia volátil, cenizas y carbón fijo, para poder estimar el índice de combustibilidad, y el poder calorífico. ⁽⁸⁾

Con referencias a estos parámetros, los valores referenciales encontrados para las cáscaras o conchas de naranja se muestran en la tabla 2.

Tabla 2. Análisis próximo en base seca e índice de combustibilidad para cáscaras de algunas frutas. Página 129 ⁽⁸⁾

Un contenido alto de materia volátil, favorece la ignición rápida del residuo, en este caso la de la concha de naranja se referencia un valor alto. Con respecto a los valores altos de carbono fijo deben ser mayores a 50% para permitir que la combustión sea más prolongada, es decir, no se requiere de alimentar con más frecuencia residuos para mantener la combustión y también indican que los residuos tienen un mayor poder calorífico y van a entregar más energía al quemarlos ⁽⁸⁾. En este caso conchas de naranja no superan este valor, pero se encuentra entre los más altos.

De acuerdo con las cenizas, mientras éstas sean menores al 5%, ya que también afecta el poder calorífico del material y adicionar algún tipo de corrosión a los equipos donde se realice la combustión ⁽⁸⁾.

Entre otros análisis se encuentran el de los elementales (Carbono, Hidrógeno y Oxígeno) que, combinados con los anteriores, ayuda a determinar, mediante correlaciones, se encuentra el poder calorífico superior (Basu, 2010a; Vargas-Moreno et al., 2012). También la presencia de Azufre y Cloruros, determina la posibilidad de generación de gases contaminantes en la combustión de los residuos de esta naturaleza (conchas).

Tabla 3. Análisis elemental en base seca libre de ceniza de cáscaras de algunas frutas reportadas en la literatura. Página 134 ⁽⁸⁾

El poder calorífico o energía contenida en un residuo representa el calor liberado en la combustión completa del carbono e hidrógeno de la materia orgánica. Este parámetro térmico es empleado para cálculos de diseño o para realizar simulaciones numéricas de sistemas de conversión térmica de biomasa (Sheng y Azevedo, 2004). El poder calorífico puede ser reportado como superior (hhv por sus siglas en inglés - High Heating Value) o inferior (lhv, por sus siglas en inglés - Low Heating Value). El hhv de la cáscara de naranja es de 19.34 MJ/Kg ⁽⁸⁾.

Con los parámetros anteriores y tomando referencias de éstos y en comparación con otras cáscaras o conchas de frutas como residuos, se muestra que éstas pueden optar como material post consumo en considerarse para convertirse en biocombustibles o biogás.

En Venezuela, hay regiones por excelencia de cultivo de naranjas, en Yumare, estado Yaracuy, le siguen Sur del Lago, estado Zulia y estados Anzoátegui y Carabobo. El sector venezolano a pesar de haber decaído enormemente como productor y casi que inexistente su exportación, sigue produciendo naranjas, sin actualización adecuada de sus precios. Se pone esto en el contexto ya que disponibilidad de cosecha sigue existiendo como se mostró en la tabla 1 para el año 2023, y esa producción, aunque sea muy baja atiende al sector al consumidor y a las industrias que la usan como materia prima, quiere decir que la cadena de valor de la naranja continua con sus dificultades, pero sigue siendo entre los rubros que se mantiene. El rango de precio minorista para Venezuela de las naranjas está entre US$ 1.80 y US$ 4.08 por kilogramo o entre US$ 0.82 y US$ 1.85 por libra (lb) ⁽¹⁰⁾, pareciera alto, pero ha permitido que el productor pueda apalear los costos de producirla bajo un escenario no favorable tanto por razones de cultivo (plagas) y no actualización de precios oficiales. Por lo que, para esta propuesta, las regiones antes mencionadas seguirán en pie con la producción de naranjas y se garantiza a nivel país ya como residuo agrícola, el tener las conchas de naranja disponibles.

En cuanto a la sostenibilidad, garantizar el consumo al venezolano y que el sector gobierno implemente mejoras para seguir la producción a pesar de todas las dificultades expuestas, es la base de sustento que esta propuesta de uso de las conchas de naranja como material de residuo agrícola con miras de generación de biocombustibles o biogás pueda ser una alternativa que beneficie por sí misma la producción de naranjas y luego aplicar incentivos para su ejecución sobre todo en las industrias que la usan como materia prima y poner a disposición oportunidades en nuevos emprendimientos que tengan como objetivo la recolección de los desechos de las naranjas y en otros con inversión y tecnología externa, la generación de biocombustibles, tanto en conocimiento como en tecnologías. Desde el punto de vista académico, la Universidad Central de Venezuela, a través de la facultad de ingeniería (agronomía y química) cuenta con trabajos especiales de grado (pre y post) que han atendido este contexto en especies como arroz, maíz y en los RSU.

De acuerdo al desarrollo del punto 2, la propuesta de generación o transformación de alguna BIOMASA, con base al material desarrollado, es la de Biocombustible y como Aditivo, para mezcla en Biodiesel.

3.1.- Combustión (conversión termoquímica)

De acuerdo a los valores referenciales de las características físicas y químicas de las conchas de naranja antes mencionadas, se tiene una base para proponerlas como biocombustible a través de su rendimiento en la combustión. Adicionalmente, el índice de generación de residuos del 24.66 %, permite inferir la cantidad disponible de conchas de naranja de acuerdo a la producción nacional de 3500 toneladas métricas, estarían en el orden de 863 toneladas métricas y si se visualiza esta propuesta viable, llegar a producir los 150000 toneladas métricas, se estarían generando casi 100000 toneladas de residuos de conchas de naranja y podría ser apreciable la cantidad de energía aportada tomando en cuenta el valore referencial de su poder calorífico de 19.34 MJ/Kg, se estaría aportando desde unos 4700 MJ a 1900000 MJ de energía (datos estimados por el autor).

Si se observa comparativamente con productos de origen forestal y fósil, las conchas de naranja se encuentran entre el primer renglón de contribución, lo que pudiera reflejar en su rendimiento frente a los otros con miras de combustible, sin embargo, pudiera figurar como aditivo. A continuación, las tablas 4 y 5, muestran los valores de poder calorífico y en la figura 1, un gráfico de barras donde se muestran esta comparación.

Tabla 4. Poder calorífico de combustibles. ⁽¹¹⁾

Tabla 5. Poder calorífico de algunos productos combustibles líquidos. ⁽¹²⁾

Figura 1. Comparativa del poder calorífico de la concha de naranja versus otros combustibles. (fuente propia)

3.2.- Biodiésel (por conversión fisicoquímica)

En este caso el proceso de la conversión fisicoquímica se utiliza para producir biocombustibles líquidos a partir de semillas, conchas y aceites. El aceite por ejemplo derivado de las conchas de naranja es sometido al proceso de transesterificación para finalmente producir Biodiésel,

Los terpenos o D-limoneno es excelente por su densidad, poder calorífico y propiedades en frío, se encuentran en las cochas de la naranja, especialmente en el aceite que se deriva de ellas.

Aplicando el proceso de transesterificación, el aceite de naranja es utilizado como combustible para los reactores (hasta un 15% de mezclado) y seguido el proceso, se obtienen Biodiésel.

Aún siguen siendo materia de investigaciones sobre el uso de las conchas de naranja, especialmente el del aceite, sin embrago, datos en España, el 0,1% y 0,2% se ha usado para producir queroseno diésel respectivamente como aditivos.

En términos de otro proceso para generación sería como Biogás, sólo que éste vendría acompañado de todos los residuos agrícolas en general, llamados vertederos. En Venezuela, estos vertederos degradan la materia orgánica sin algún tipo de proceso asociado, por lo que no se aprovecharía nada como producto.

En cambio, la combustión y la generación de aditivos para Biodiésel son procesos que pueden ser acoplados a los sitios cercanos de las principales industrias. La rentabilidad o eficiencia de cada proceso antes expuesto dependerá del valor que se le dé como destino final. La capacidad calorífica de las conchas de la naranja puede ser competitiva si vuelven políticas estables para incrementar la producción de las mismas, es un proceso que es sí cubre todo su potencial, en cambio, como aditivo para generar Biodiésel está en etapas prematuras alcanzando ser parte de hasta el 15% pero con logros significativos aún no masivos.

El impacto ambiental solamente de los residuos ya sean éstos de origen agrícola, agropecuario, forestal, ya es un problema de alto nivel si no se tiene control, llámese disposición final. No sólo porque es ornamentalmente desagradable sino es por salud pública.

La producción de combustible o aditivos producto de las conchas de naranja, entrarían en la cadena de valor del rubro de las naranjas, ya que la propuesta considera que, en los lugares de destino de las naranjas como materia prima, tales como las industrias bien esa éstas o emprendimientos nuevos, sean parte del mismo lugar, así hay un mínimo impacto con la movilización de los residuos a otras localidades.

Ahora con respecto al producto, allí se tiene que pensar en como medir el impacto en la cadena de valor de diésel, por ejemplo, el aporte dentro de este compuesto final radicaría en menos contaminación a la atmósfera, poder cambiar progresivamente el parque automotriz a combustión híbrida de manera de ir concientizando a las comunidades del uso de biocombustibles que han sido generados de un producto de cosecha inmerso en su localidad, el cual ha dado participación para su desarrollo.

 

Referencias 

Basu, P. (2010a). Biomass Characteristics. En Biomass Gasification and Pyrolysis (pp. 27-63). Elsevier. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-374988-8.00002-7

Centro Europeo de Postgrado. (2024). Módulo Energía de la Biomasa. Unidad 01. Introducción. Páginas 4, 9, 10.

Cerón, A., Latorre, L., Bucheli, M., Osorio, O., Mejía, D. y Garcés, L. (2015). Determinación de constantes de velocidad de rehidratación y cabios sobre algunas propiedades físicas en semillas de arveja (Pisum sativum L.). Revista Lasallista de Investigación, 12(1), 21-32. http://www.scielo.org.co/pdf/rlsi/v12n1/v12n1a03.pdf

Ixtaina, V. (2010). Caracterización de la semilla y el aceite de chía (Salvia hispánica L.) obtenido mediante distintos procesos. Aplicación en Tecnología de Alimentos [tesis doctoral. Universidad Nacional de la Plata, Argentina]. Repositorio Institucional. http://sedici.unlp.edu.ar/handle/10915/2679

Sheng, C. y Azevedo, J. (2004). Estimating the higher heating value of biomass fuels from basic analysis data. Biomass and Bioenergy, 28 (5), 499-507. https://doi. org/10.1016/j.biombioe.2004.11.008

Vargas-Moreno, J. M., Callejón-Ferre, A. J., Pérez-Alonso, J. y Velázquez-Martí, B. (2012). A review of the mathematical models for predicting the heating value of biomass materials. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 16, 3065-3083. https://doi. org/10.1016/j.rser.2012.02.054

1.- Hernández C. Julio C. (2019). “Evaluación experimental de los cambios que genera el bonote de coco en las propiedades físicas y químicas de un fluido de perforación base agua bentonítico al 5%”. Universidad central de Venezuela. Caracas.

2.- Ramos U. Paola y Rodríguez B., Noyka E. (2018). “Evaluación experimental de la efectividad de la Caesalpinia Coriaria como agente defloculante en el tratamiento de fluidos de perforación base agua bentonítico al 5 % contaminado con yeso (CaSO₄.2H₂O)”. Universidad central de Venezuela. Caracas.

3.- Gil, Glorimar y Vallejo F., Carlos. (2024). “Evaluación experimental de la efectividad del polvo de conchas de papa (pcp) como agente viscosificante en el tratamiento de fluidos de perforación base agua bentonítico al 5%”. Universidad central de Venezuela. Caracas.

4.- Petit M., Irvany M. (2023). “Evaluación de la efectividad del polvo de concha de mandarina (pcm) como aditivo para controlar filtrado en un fluido de perforación base agua al 5% de bentonita”. Universidad central de Venezuela. Caracas.

5.- Dabuin M. Wendy y Rodríguez R. Adriana. (2024). “Evaluación experimental de la factibilidad del uso de la concha de plátano como aditivo orgánico en fluidos de perforación base agua bentonítico al 5%”. Universidad central de Venezuela. Caracas.

6.- Cáscara de naranja como biocombustible (2023, 14 febrero). Ecoportal.net. Cáscara de naranja como biocombustible/

7.- Haim, Liliana (s.f.). Las cáscaras como fuentes de biocombustibles. Docente de la Fundación de Escuelas San Juan.

8.- Rojas, G., Andrés F. (2023). “Caracterización física y química de residuos de frutas: cáscaras y semillas”. Facultad de Ingeniería, Universidad Nacional de Colombia. Manizales. y Arquitectura.

9.- Resultados del año 2023. (2023). Fedeagro.org. El-2023.pdf

10.- Precios de las Naranjas Venezolana. (s.f.). selinawamucii.com. Precio de las naranjas en Venezuela - Precios de mercado de octubre 2024 (actualizados diariamente)

11.- Unidades-de-energía-y-poder-calorífico (2018, 18 octubre). Brageconsultores. https://brageconsultores.blogspot.com/2011/10/unidades-de-energia-y-poder-calorifico.html

12.- Latas de gel de etanol (2011, 10 abril). Descendedor. https://descendedor.blogspot.com/2011/04/latas-de-gel-de-etanol-lacor-sl-bergara.html

 

Aplicaciones del Machine Learning en la caraterización de litologías complejas: Introducción

 Aplicaciones del Machine Learning en la caraterización de litologías complejas: Introducción

En esta ocasión, comenzaremos la introducción sobre este tema de inteligencia artifical, data analítica y aprendizaje profundo con fines académicos.

Para entender un poco mejor como llegamos al uso de estos algorítmos, pasemos una línea de tiempo del uso de estas herramientas, iniciando con la "Estadística". Veamos esto en dos figuras (1):

Acá vemos como desde el principio de la era Antigua hasta la caída del Imperio Romano (476 DC), la estadística como uso social comenzó a usarse hasta llegar a la era Contemporánea (1789-actualidad), con aplicaciones de la estadística en las ciencias sociales, estudios descriptivos y de cuantificación de relaciones, así como también su aplicación en la industria petrolera (E&P). Luego llegamos al siglo XXI, donde venos estas metodologías de Ciencia de Datos, donde nos introducimos en la organización y visualización de datos, clasificación, predicción, etc.

Historia, antecedentes y conceptos originales (2)

v  Desde los primeros usos de los métodos AI/ML en la industria petrolera, la caracterización de yacimientos ha sido un área de aplicación principal debido a su naturaleza  y basada en datos

v  Los métodos AI/ML son ideales para aplicaciones de petrofísica y caracterización de yacimientos que incluyen múltiples escalas y tipos de datos (desde sísmicos hasta núcleos y registros)

v  Litología, identificación de la unidad de flujo, identificación de “Sweet spot” se encuentran entre las técnicas exitosas (Bestagini et al. 2017). Estas aplicaciones están siendo actualmente expandidas a yacimientos no convencionales, donde tienen más valor (Hoeink y Zambrano 2017)

v  En términos de predicción, AI/ML se aplicaron por primera vez a estimaciones de propiedades de fluidos y rocas yacimientos a partir de datos experimentales (p. ej., registros, núcleos) para desarrollar correlaciones (McCain et al. 1998; El-Sebakhy et al. 2007).

v  Luego se utilizó AI/ML con la generación de registros sintéticos, inversión sísmica (Artun y Mohaghegh 2011) y la integración de múltiples conjuntos de datos para la identificación del “Sweet Spot”(Ertekin 2021)

v  Los modelos basados ​​en datos también se han utilizado con éxito en el ámbito del rendimiento y predicción de la producción en yacimientos no convencionales (Esmaili y Mohaghegh 2016; Al-Alwani et al. 2019)

v  Uso de técnicas de ML para cuantificar y analizar la incertidumbre se ha vuelto más práctica en comparación con el uso de modelos de simulación de yacimientos de alta fidelidad debido a la mejora eficiencia computacional

v  El objetivo de los métodos basados ​​en datos no es estar limitado para encontrar estructura en los datos, pero debe ser capaz de interpretar los datos en términos de principios físicos fundamentales.

v  Los modelos basados ​​en ML se han utilizado con éxito tanto para fines de clasificación como de predicción para la toma de decisiones de desarrollo relacionadas con campos convencionales maduros y no convencionales en cuanto a la optimización del número de pozos, ubicación, trayectoria y terminaciones; recuperación mejorada de petróleo; inyección de agua y la selección de pozos candidatos para reestimulación (Kaushik et al. 2017; Burton et al. 2019; Zhou y Lascaud 2019).

En la próxima entrega, comezaremos a integrar con su uso en la geociencias.

Autores:

Ing. Eliana Alvarado

Ing. Carlos Montiel, Msc

Bibliografia consultada:

1.       https://www.estadistica.net/Historia/historia.html

2.       Sankaran, A., Matringe, S., y Artun, E. 2022. “Data Analytics, Artificial Intelligence and Machine Learning”. Reservoir Technologies of the 21st century. SPE. Paginas 80-86