Plantejaments del problema Problema I: Com dissenyar i construir una cambra d’explosió amb materials quotidians per tal de fer una estimació de l’eficiència del treball realitzat per l’expansió dels gasos resultants de l’explosió?

Problema II: Quines seran les proporcions més adequades d’aire i alcohol per produir una explosió?

Problema III: Quin és el combustible més adient per fer-lo explosionar en la cambra d’explosió? ► Problema III.I: Quin combustible serà més eficient segons la relació treball realitzat per unitat de massa de combustible? ► Problema III.II: Quin combustible serà més eficient segons la relació de velocitat (cm/s) per unitat de massa de combustible? ► Problema III.III: Quin combustible sortirà econòmicament més assequible pel consumidor en relació amb el preu de mercat?

Problema IV: Quin és l’anàlisi que es pot fer sobre el biodièsel i altres biocarburants en l’actualitat tenint en compte les vendes i l’opinió de la gent? És ja un terme de present o més aviat de futur?

Metodologia Aquest treball bàsicament es divideix en dues parts: ► Recerca bibliogàfica: - Combustibles - Reserves de petroli - Biocombustibles - Biodièsel - Bioalcohol - Combustió i explosió - Mescles explosives ► Treball experimental: - Disseny i construcció d’una cambra d’explosió - Disseny experimental de la pràctica

Coneixements previs ► Combustibles: Substàncies que tenen la propietat de cremar. Són barreges o combinacions de pocs elements, els més importants el carboni, l’hidrògen i l’oxígen (comburent). Tipus de combustibles: - Sòlids (naturals i artificials). - Líquids (derivats del petroli, residuals). - Gasosos (gas natural, GLP i gasos artificials)

► Reserves de petroli: Els combustibles fòssils s’estan exhaurint de forma preocupant, un dels més importants és el petroli però segons alguns estudis amb el ritme actual de consum les reserves del cru podrien esgotar-se aproximadament l’any 2043.

► Biocombustibles: -Terme que engloba tots els combustibles líquids o gasosos derivats de la biomassa vegetal.

► Biodièsel: - Gasoil que s’obté mitjançant la transesterificació de triglicèrids. Avantatges: ús en motors dièsel, poca despesa de CO2, caràcter renovable, crea treball laboral.

► Bioalcohol: Substàncies com l’etanol o el metanol, produïdes per usos com a biocarburants, a partir de la biomassa. El més important pel seu ús és l’etanol:CH3-CH2—OH. Aplicacions: cuina, indústria i per reduir el consum de benzina mesclant-lo amb aquesta.

► Combustió i explosió: Els vapors explosius són els gasos alliberats a l’atmosfera després de la detonació. Els tipus de vapors defineix una determinada reacció química. Detonació Deflagració Explosió

► Mescles explosives: Per una reacció d’aquest tipus es necessiten dos elements: Combustible (treu flama o s’oxida) Comburent (oxidant) Aquests s’han de combinar entre sí i mitjançant la presència d’energia (calor) s’iniciarà la reacció.

Disseny i construcció d’una cambra d’explosió

Disseny experimental Utillatge: Cotxe - cambra d’explosió Carril Consola MultiLog Sensor de llum Làser Pilota d’espuma Encenedor Ordenador Programari Multilab

Resultats obtinguts Problema I: Aquests són els resultats de la construcció de la cambra d’explosió.

Problema II: Després d’una recerca bibliogràfica he pogut determinar la quantitat d’alcohol i aire que es necessita per produir explosions.

Metanol < Etanol < Benzina < Butanol < Propanol Problema III: Per determinar quin és el combustible més eficent com reemplaçant de la benzina m’he basat en tres mètodes: a) La distància recorreguda pel cotxet segons la massa de combustible usat (gotes). Efectivitat: Metanol>Benzina>Etanol>Propanol>Butanol b) La velocitat mitjana obtinguda pel cotxet segons la massa de combustible usat (gotes). Efectivitat: Etanol>Benzina>Metanol>Propanol>Butanol c) Comparativa de preus dels productes emprats. L’ordre de més econòmic al més car és el següent: Metanol < Etanol < Benzina < Butanol < Propanol Conclusions: - El butanol és la primera substància que he descartat com substitut de la benzina degut a la seva dificultat per explosionar. Les altres tres substàncies han obtingut uns resultats símils als de la benzina, essent el metanol probablement la més efectiva.

Problema IV: Anàlisi sobre l’acceptació que han tingut els biocombustibles, en especial del biodièsel, en la societat. S’han tingut en compte dos aspectes: - estudi de la UAB mitjançant gràfics - resultats d’una enquesta propia a 26 conductors.

Conclusions Problema I: Tant el disseny i construcció de la cambra d’explosió com el seu funcionament han estat òptims. M’ha permés fer una estimació de la pràctica força interessant.

Problema II: - Els límits d’explosivitat entre els alcohols i l’aire m’han servit per analitzar millor l’experiment.

Problema III: - Tenint en compte els subapartats d’aquest problema estic en condicions d’afirmar que les substàncies més adients per reemplaçar la benzina en un futur són el metanol i l’etanol, essent el primer més barat (36 euros/litre pels 49 de l’etanol) i el segon més efectiu fent referència a la velocitat.

Problema IV: Es necessita un punt d’informació més ample per donar a conèixer a la gent la finalitat principal dels biocombustibles ja que tenen pocs coneixements. Tothom ha sentit parlar d’altres biocombustibles com l’hidrogen o el bioetanol. Poca gent coneix algun usuari de biodièsel i opinen que estan satisfets encara que hi ha pocs consumidors. Les vendes de biodièsel no afecten les vendes d’altres fuels. Els biocombustibles són utilitzats en l’actualitat, encara que bàsicament per empreses o sectors públics, el consumidors individuals són més aviat escassos.