viernes, 09 de enero de 2009
Etanol (combustible) 2

Importaciones de etanol combustible
a EE.UU. por país de origen (2002-2007)[23]
(Millones de galones líquidos)
País2007*2006200520042003
Bandera de Brasil Brasil 188.8 433.7 31.2 90.3 0
Bandera de Jamaica Jamaica 75.2 66.8 36.3 36.6 39.3
 El Salvador 73.3 38.5 23.7 5.7 6.9
Bandera de Trinidad y Tobago Trinidad y Tobago 42.7 24.8 10.0 0 0
Bandera de Costa Rica Costa Rica 39.3 35.9 33.4 25.4 14.7
*Nota: Los datos de 2007 corresponden al acumulado hasta noviembre.

Otra crítica del uso del etanol en los Estados Unidos es su disponibilidad. Apenas 600 gasolineras, de un total de 200.000, tienen surtidores E85. Para solucionarlo esta deficiencia habría que seguir una estrategia amplia para la adopción de surtidores, la disponibilidad sería entonces satisfactoria. Otro aspecto de su disponibilidad es que está actualmente solamente disponible en el medio oeste (relativamente poco poblado), donde se refina el etanol. Al 27 de abril de 2006, en EE.UU. hay una capacidad productiva de 4.485,9 millones de galones (unos 17 millones de m³Guiño al año y se construye para aumentarla en 2.229,5 millones de galones por año más (unos 8,4 millones de m³Guiño. Estados Unidos importa etanol producido a partir de caña de azúcar de Brasil y de cuatro países de la Cuenca del Caribe, Jamaica, El Salvador, Trinidad y Tobago y Costa Rica.

En los Estados Unidos la caña de azúcar es cultivada en los estados de Florida, Louisiana, Hawaii, y Texas, que cuentan con el clima tropical adecuado para ese cultivo. Las primeras tres plantas destiladoras de etanol producido a partir de caña de azúcar en los Estados Unidos entrarán en funcionamiento en Louisiana a mediados de 2009. Plantas productoras de azúcar en Lacassine, St. James y Bunkie fueron convertidas usando tecnología e inversión colombiana para destilar etanol a partir de caña de azúcar. Se espera que estas tres plantas produzcan en forma rentable 378 millones de litros (100 millones de galones) de etanol en un plazo de cinco años.[24]

Etanol como combustible en Europa

El continente europeo ha sido tradicionalmente más proclive a los coches pequeños y eficientes, todo lo contrario que los EE.UU. donde los coches son de mayor cilindrada y el consumo de petróleo no ha importado lo más mínimo hasta hace bien poco. Esta tendencia de los europeos no se ha visto reflejada sin embargo a la hora del desarrollo de nuevos combustibles como el etanol, con unas posibilidades interesantes, y más en una región como Europa: con mucha superficie agrícola (y por lo tanto desechos aprovechables) y una escasa disponibilidad de petróleo. Esto está cambiando en los últimos años, ya que las empresas de automóviles europeas comienzan a desarrollar nuevos modelos optimizados para el mejor aprovechamiento del combustible vegetal en cuestión. Como ejemplo de esto tenemos el motor BioPower desarrollado por la empresa sueca de automóviles Saab.

En cuanto a la producción de bioetanol en Europa, en 2006 Francia ocupó el primer lugar en producción, seguida de Alemania y España.

Etanol como combustible en Venezuela

Solo como aditivo para la gasolina sin plomo (aquella preparada sin la adición de Tetraetilo de Plomo) llamada comúnmente gasolina verde, actualmente Venezuela importa el Etanol de Brasil, sin embargo se están construyendo plantas de obtención de Etanol a partir de la caña de azúcar, y el maíz; para no depender de las importaciones, desde Brasil.

Comparación entre Brasil y EE.UU.

La industria de etanol destilado a partir de caña de azúcar que fue desarrollada en Brasil es mucho más eficiente que la industria estadounidense basada en insumos de maíz. En 2007, las plantas destiladoras brasileñas producen etanol por USD 0,22 por litro, comparado con USD 0,30 por litro de etanol obtenido con maíz,[25] además de que los agricultores estadounidenses reciben del Gobierno Federal un subsidio de USD 0,51 por bushel de maíz producido. Otras variables importantes que diferencian la producción en los dos países se presentan en el siguiente cuadro comparativo:

Etanol e hidrógeno

El hidrógeno se está analizando como combustible alternativo, creando la economía del hidrógeno. Dado que el hidrógeno en su estado gaseoso ocupa un volumen muy grande comparado a otros combustibles, la logística se convierte en un difícil problema. Una posible solución es utilizar el etanol para transportar el hidrógeno (en la molécula de etanol), para después liberar el hidrógeno del carbono asociado en un reformador de hidrógeno y así alimentar una celda de combustible con el hidrógeno liberado. Alternativamente, algunas celdas de combustible (Direct Ethanol Fuel Cell DEFC) se pueden alimentar directamente con etanol o metanol. A fecha de 2005, las células de combustible pueden procesar el metanol más eficientemente que el etanol.

A principios de 2004, los investigadores de la universidad de Minnesota anunciaron la invención de un reactor simple de etanol, con el que se alimentaria, y a través de un apilado de catalizadores, emitiría en la salida hidrógeno que podría ser utilizado en las celdas de combustible. El dispositivo utiliza un catalizador del rodio-cerio para la reacción inicial, lo cual ocurre a una temperatura de cerca de 700 °C. Esta reacción inicial mezcla el etanol, el vapor de agua, y el oxígeno y produce considerables cantidades de hidrógeno. Desafortunadamente, también da lugar a la formación de monóxido de carbono, una sustancia que obstruye la mayoría de las células de combustible y se debe pasar a través de otro catalizador en el que se convertirá en dióxido de carbono. (El monóxido de carbono inodoro, descolorido, e insípido también representa un peligro tóxico significativo si se escapa a través de la celda de combustible en el extractor, o si escapa en los conductos entre las secciones catalíticas se escapan.) los últimos productos del dispositivo son gas de hidrógeno, casi 50%, y nitrógeno, 30%, con el 20% restante que es sobre todo dióxido de carbono. El nitrógeno y el dióxido de carbono son bastante inertes cuando la mezcla se bombea en una célula de combustible apropiada. El dióxido de carbono se lanza nuevamente dentro de la atmósfera, donde puede ser reabsorbido por la planta de la que se extrae el etanol cerrando así el ciclo. No se lanza nada de dióxido de carbono neto, aunque se podría discutir que mientras está en la atmósfera, actúa como gas invernadero.

Balance de energía

Para que el etanol contribuya perceptiblemente a las necesidades de combustible para el transporte, necesitaría tener un balance energético neto positivo. Para evaluar la energía neta del etanol hay que considerar cuatro variables: la cantidad de energía contenida en el producto final del etanol, la cantidad de energía consumida directamente para hacer el etanol (tal como el diesel usado en tractores), la calidad del etanol que resultaba comparado a la calidad de la gasolina refinada y la energía consumida indirectamente (para hacer la planta de proceso de etanol, etc). Aunque es un asunto que crea discusión, algunas investigaciones que hagan caso de la calidad de la energía sugieren que el proceso toma tanta o más energía combustible fósil (en las formas de gas diesel, natural y de carbón) para crear una cantidad equivalente de energía bajo la forma de etanol. Es decir la energía necesitada para funcionar los tractores, para producir el fertilizante, para procesar el etanol, y la energía asociada al desgaste y al rasgón en todo el equipo usado en el proceso (conocido como amortización del activo por los economistas) puede ser mayor que la energía derivada del etanol al quemarse. Se suelen citar dos defectos de esta argumentación como respuesta: (1) no se hace caso la calidad de la energía, cuyos efectos económicos son importantes. Los efectos económicos principales de la comparación de la calidad de la energía son los costes de la limpieza de contaminación del suelo que provienen derrames de gasolina al ambiente y costes médicos de la contaminación atmosférica resultado de la refinación y de la gasolina quemada. y (2) la inclusión del desarrollo de las plantas del etanol inculca un prejuicio contra ese producto basado estrictamente sobre la pre-existencia de la capacidad de refinación de la gasolina. La decisión última se debería fundar sobre razonamientos económicos y sociales a largo plazo. El primer argumento, sin embargo, sigue debatiéndose. No tiene sentido quemar 1 litro de etanol si requiere quemar 2 litros de gasolina (o incluso de etanol) para crear ese litro.

La mayor parte de la discusión científica actual en lo que al etanol se refiere gira actualmente alrededor de las aplicaciones en las fronteras del sistema. Esto se refiere a lo completo que pueda ser el esquema de entradas y salidas de energía. Se discute si se deben incluir temas como la energía requerida para alimentar a la gente que cuida y procesa el maíz, para levantar y reparar las cercas de la granja, incluso la cantidad de energía que consume un tractor. Además, no hay acuerdo en qué clase de valor dar para el resto del maíz (como el tallo por ejemplo), lo que se conoce comúnmente como coproducto. Algunos estudios propugnan que es mejor dejarlo en el campo para proteger el suelo contra la erosión y para agregar materia orgánica. Mientras que otros queman el coproducto para accionar la planta del etanol, pero no evitan la erosión del suelo que resulta (lo cual requeriría más energía en forma de fertilizante). Dependiendo del estudio, la energía neta varía de 0,7 a 1,5 unidades de etanol por unidad de energía de combustible fósil consumida. En comparación si el combustible fósil utilizado para extraer etanol se hubiese utilizado para extraer petróleo y gas se hubiesen llenado 15 unidades de gasolina, que es un orden de magnitud mayor.

La extracción no es igual que la producción. Cada litro de petróleo extraído es un litro de petróleo agotado. Para comparar el balance energético de la producción de la gasolina a la producción de etanol, debe calcularse también la energía requerida para producir el petróleo de la atmósfera y para meterlo nuevamente dentro de la tierra, un proceso que haría que la eficiencia de la producción de la gasolina fuese fraccionaria comparada a la del etanol. Se calcula que se necesita un balance energético de 200 %, o 2 unidades de etanol por unidad de combustible fósil invertida, antes de que la producción en masa del etanol llegue a ser económicamente factible.

Efectos ambientales

Contaminación del aire

El etanol es una fuente de combustible que arde formando dióxido de carbono y agua, como la gasolina sin plomo convencional. Para cumplir la normativa de emisiones se requiere la adición de oxigeno para reducir emisiones del monóxido de carbono. El aditivo metil tert-butil éter actualmente se está eliminado debido a la contaminación del agua subterránea, por lo tanto el etanol se convierte en un atractivo aditivo alternativo. Como aditivo de la gasolina, el etanol al ser más volátil, se lleva consigo gasolina, lanzando así más compuestos orgánicos volátiles (VOCs Volatil Organic Compounds).

El uso de etanol puro en lugar de gasolina en un vehículo aumenta las emisiones totales del dióxido de carbono, por cada kilómetro, en un 6%. Si de algún modo se reduce la emisión total, pudiera deberse al proceso agrícola que se necesita para crear el biofuel que produce ciertas emisiones del CO.

Considerando el potencial del etanol para reducir la contaminación, es igualmente importante considerar el potencial de contaminación del medio ambiente que provenga de la fabricación del etanol. En 2002, la supervisión de las plantas del etanol reveló que lanzaron VOCs en una tasa mucho más alta que la que se había divulgado anteriormente. Se producen VOCs cuando el puré fermentado de maíz se seca para venderlo como suplemento para la alimentación del ganado. Se pueden unir a las plantas oxidantes termales u oxidantes catalíticos para consumir los gases peligrosos.

Efectos del etanol en la agricultura

Los ecologistas han hecho algunas objeciones a muchas prácticas agrícolas modernas, incluyendo algunas prácticas útiles para hacer el bioetanol más competitivo. Los efectos sobre los campos afectarían negativamente a la producción para consumo alimentario de la población.

Recurso renovable

El etanol puede convertirse en una opción interesante a medida que la humanidad se acerque al fin de otras fuentes como el petróleo o el gas natural.

De todas formas para que pueda considerárselo un recurso realmente renovable el balance energético debe ser positivo. Es importante que en los debates aún abiertos las versiones pesimistas advierten del uso de pesticidas y fertilizantes. De todas formas la cantidad de pesticidas utilizados varía mucho de si el maíz va dirigido a las personas o a los motores, ya que es en la primera opción en el que se hace un uso más intenso de los pesticidas.

Plomo

En el pasado, cuando los granjeros destilaban su propio etanol, utilizaban a veces los radiadores como parte del alambique. Los radiadores contenían a menudo plomo, que contaminaba el etanol. El plomo pasaba al aire al quemarse el combustible contaminado, generando problemas de salud (saturnismo). Sin embargo ésta era una fuente de plomo menos importante que el tetraetilo de plomo que se empleaba como aditivo corriente de la gasolina, como antidetonante (hoy prohibido en la mayoría de los países). Hoy día, el etanol para uso como combustible se produce casi exclusivamente en plantas construidas ad-hoc, evitando así cualquier remanente de plomo.

Economía

Dependencia del petróleo

Casi cualquier país con suficiente terreno en su territorio puede producir etanol para su uso como combustible. A diferencia del petróleo, que debe ser extraído de unos yacimientos no existentes en todas las regiones.

El etanol es pues una alternativa interesante, que puede incluso ayudar a mitigar las tensiones internacionales derivadas de la dependencia y adicción de algunos países por el petróleo. Aunque en realidad todo esto depende del balance energético (no del económico), ya que el cultivo y procesado de agro-combustibles se realiza actualmente con petróleo por el uso de agroquímicos y maquinaria, por lo que en el mejor de los casos el proceso equivale a un pequeño aumento del rendimiento energético del petróleo si el balance energético es positivo; pero en caso de incluir el ciclo de vida completo, incorporando por ejemplo la energía necesaria para producir y reparar la maquinaria agrícola y la usada en el proceso de destilación y fermentación, entonces hace aparición el balance negativo, es decir, consume más energía fósil que la renovable que produce.

Notas

  • El estudio del etanol como combustible es un tema muy actual y en debate. Es muy posible que en plazos de tiempo no demasiado largos el balance energético mejore, o el uso de etanol se extienda creándose economías de escala que pueden no sólo abaratar costes sino también mejorar el balance.
  • Algunos datos aparecidos en el artículo dependen del estudio del que provienen y de las hipótesis del que parta éste.

Referencias

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Véase también

Enlaces externos

En español

En inglés

Obtenido de "http://es.wikipedia.org/wiki/Etanol_(combustible)"

Tags: Etanol, combustible, gasolina, contaminación, fósiles, cociente, octanaje

Publicado por blasapisguncuevas @ 2:35  | + Artículos y Wikipedia
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