Bioetanol. ¿Es posible cambiar a un nuevo combustible?
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Producción de bioetanol
El bioetanol, como el biodiesel, se produce a partir de materiales vegetales. Más a menudo que otros, se toman dos cultivos para la fabricación de bioetanol: maíz y caña de azúcar. Por ejemplo, la producción de bioetanol en los Estados Unidos se basa principalmente en el maíz, en Brasil, en la caña de azúcar. Sin embargo, también se pueden utilizar como materia prima otras plantas con un alto contenido en almidón y azúcares vegetales: patata, remolacha azucarera, boniato, etc.
En el mundo, la producción de bioetanol es la más desarrollada en América. Las capacidades de producción de Brasil y Estados Unidos en conjunto representan más de la mitad (más precisamente, más del 60%) de la producción mundial de este combustible.
En esencia, el bioetanol es alcohol etílico ordinario (o etanol), que se utiliza en la fabricación de bebidas alcohólicas con la conocida fórmula química C2H5Oh Sin embargo, el bioetanol no es apto para el consumo alimentario debido a la presencia de aditivos especiales, aditivos para combustibles. Además del terc-butil metil éter (MTBE), que aumenta la resistencia a la detonación de los biocombustibles, reduce la corrosividad de los alcoholes y es un portador de oxígeno adicional involucrado en la combustión, se agregan pequeñas cantidades de otros aditivos al bioetanol.
Se conocen varias tecnologías para la producción de bioetanol.
- Fermentación de productos orgánicos. Conocido desde la antigüedad y el método más sencillo para la obtención de alcohol etílico. Durante la fermentación con levadura de mezclas que contienen azúcar, se obtiene una solución con un contenido en masa de etanol de aproximadamente el 15%. Con un aumento en la concentración, las bacterias de la levadura mueren, lo que lleva a una parada en la producción de alcohol etílico. Posteriormente, el alcohol se separa de la solución por destilación. Actualmente, este método no se utiliza en la producción industrial de bioetanol.
- Producción mediante fármacos recombinantes. La materia prima se tritura y fermenta con glucoamilasa y amilosubtilina. Posteriormente se realiza la destilación en columnas acelerantes con separación del alcohol. Un método ampliamente utilizado para la producción industrial de bioetanol.
- producción de hidrólisis. De hecho, se trata de la producción de alcohol a partir de materias primas que contienen celulosa prehidrolizada mediante fermentación industrial. Se utiliza principalmente en Rusia y otros países postsoviéticos.
Actualmente, la producción mundial de bioetanol, según diversas estimaciones, está algo por debajo de los 100 millones de toneladas anuales.
Bioetanol. precio por litro
El costo de producción de bioetanol por 1 litro depende de varios factores.
- El costo inicial de las materias primas cultivadas para su procesamiento.
- La eficiencia de las materias primas utilizadas (tecnología de producción y relación entre el bioetanol resultante y la cantidad de materias primas involucradas).
- Logística de producción (cuanto más cerca de las plantaciones con materias primas se encuentran las empresas procesadoras, más barata es la producción, ya que los costos de transporte en el caso de este tipo de combustible juegan un papel más significativo que en la producción de gasolina de petróleo).
- Costos de la propia producción (fabricabilidad de los equipos, remuneración de los trabajadores, costos de energía).
Por lo tanto, en diferentes países, el costo de producir 1 litro de bioetanol varía. Aquí está el costo de este combustible por litro en algunos países del mundo:
- EE. UU. - $ 0,3;
- Brasil - $ 0,2;
- en general para los fabricantes europeos - alrededor de $ 0,5;
A modo de comparación, el costo promedio de producción de gasolina es de alrededor de $ 0,5 a $ 0,8 por litro, si no se tienen en cuenta los países exportadores de petróleo crudo como Arabia Saudita o Venezuela, donde un litro de gasolina cuesta menos que un litro de agua.
Bioetanol E85
Quizás la parte del león entre todos los tipos de combustible que contienen bioetanol la ocupe la marca E85. Este tipo de combustible es 85% bioetanol y 15% gasolina regular de petróleo.
Estos combustibles solo son adecuados para vehículos especialmente diseñados capaces de funcionar con biocombustibles. Por lo general, están etiquetados como automóviles Flex-fuel.
El bioetanol E85 se distribuye ampliamente en Brasil y también se encuentra en los Estados Unidos. En Europa y Asia, los grados E5, E7 y E10 son más comunes con un contenido de bioetanol del 5, 7 y 10 por ciento, respectivamente. El resto del volumen de estas mezclas de combustible se asigna tradicionalmente a la gasolina regular. También recientemente, el combustible E40 con un contenido de bioetanol del 40 % está ganando popularidad.
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Ventajas y desventajas del bioetanol
Primero, considere los beneficios del bioetanol.
- Baratura relativa de la producción. Esto siempre que el país fabricante no tenga sus propias y abundantes reservas de petróleo, y la industria de cultivos esté desarrollada. Por ejemplo, Brasil, que tiene pocas reservas propias de petróleo a nivel nacional, pero tiene una agricultura desarrollada y un clima favorable, es mucho más rentable fabricar combustible a base de bioetanol.
- Respeto al medio ambiente del escape. El bioetanol puro emite solo agua y dióxido de carbono cuando se quema. No se emiten a la atmósfera hidrocarburos pesados, partículas de hollín, monóxido de carbono, componentes que contienen azufre y fósforo cuando el motor funciona con bioetanol. Según una evaluación exhaustiva (teniendo en cuenta todos los parámetros evaluados según la norma EURO), la pureza de los gases de escape resultó ser 8 veces mayor para los motores que funcionan con bioetanol.
- Renovabilidad. Si las reservas de petróleo son finitas (un hecho probado hoy en día: las teorías sobre el carácter regenerativo del petróleo como emisiones de las entrañas de la Tierra son rechazadas por la comunidad científica mundial), entonces la producción de bioetanol depende únicamente del rendimiento de las plantaciones.
- Menor consumo de combustible. En promedio, cuando se conduce con bioetanol, con un sistema de combustible correctamente configurado, se ahorra hasta un 15 % de combustible en una relación de volumen. Convencionalmente, en lugar de 10 litros de gasolina, un coche utilizará solo 100 litros de bioetanol cada 8,5 kilómetros.
Las desventajas de este tipo de combustible, especialmente en relación con la flota de vehículos existente, son actualmente importantes.
- Consumo excesivo de bioetanol en un coche en el que la centralita no dispone de ajustes para trabajar con biocarburante. Y en general, suele haber una baja eficiencia de un motor que no está diseñado para combustible vegetal. El hecho es que la densidad de energía y la relación volumétrica requerida de aire y combustible en bioetanol difieren de la gasolina. Esto conduce a un funcionamiento inestable del motor.
- Destrucción de juntas de goma y plástico. Las propiedades del caucho y el plástico que permiten que estos materiales sean prácticamente neutrales con respecto a los portadores de energía del petróleo no pueden brindar resistencia química al etanol. Y los sellos, que pueden resistir la interacción con la gasolina durante décadas, se destruyen en cuestión de meses por el contacto constante con el alcohol.
- Avería rápida de un motor que no está diseñado para funcionar con bioetanol. Como consecuencia de los dos puntos anteriores.
Con base en lo anterior, podemos concluir que el bioetanol será una excelente alternativa a la gasolina convencional si el automóvil está diseñado para este tipo de combustible.
