El etanol (CH 3 CH 2 OH) es un líquido transparente e incoloro. También se conoce como alcohol etílico, alcohol de grano y EtOH. Tiene la misma fórmula química independientemente de si se produce a partir de materias primas a base de almidón o azúcar, como el grano de maíz (ya que es principalmente en los Estados Unidos), la caña de azúcar (como es principalmente en Brasil), o de materias primas celulósicas (como astillas de madera o residuos de cultivos).
Es un combustible renovable hecho de varios materiales vegetales conocidos colectivamente como «biomasa». Más del 98% de la gasolina de EE. UU. Contiene etanol, generalmente E10 (10% de etanol, 90% de gasolina), para oxigenar el combustible, lo que reduce la contaminación del aire.
Tiene un índice de octano más alto que la gasolina, proporcionando propiedades de mezcla premium. Los requisitos mínimos de número de octano para la gasolina evitan los golpes del motor y aseguran la capacidad de conducción. La gasolina de bajo octanaje se mezcla con etanol al 10% para alcanzar el estándar de 87 octanos.
Mezclas de Etanol.
El etanol está disponible en varias mezclas diferentes para su uso en vehículos de combustible convencionales y flexibles:
- E10: Es una mezcla de bajo nivel compuesta de 10% de etanol y 90% de gasolina. Más del 98% de la gasolina del vecino del norte contiene hasta un 10% de etanol para aumentar el octanaje, cumplir con los requisitos de calidad del aire o satisfacer el Estándar de combustible renovable.
- E15: Es una mezcla de bajo nivel compuesta de 10.5% a 15% de etanol y gasolina. E15 está aprobado para su uso en autos modelo 2001 y vehículos convencionales más nuevos.
- E85 (o combustible flexible): Es una mezcla de etanol y gasolina que contiene del 51% al 83% de etanol. Se puede usar en vehículos de combustible flexible (FFV), que tienen un motor de combustión interna y están diseñados para funcionar con E85, gasolina o cualquier combinación de gasolina y etanol de hasta 83%. Los FFV se han producido desde la década de 1990, y actualmente hay más de 60 modelos disponibles.
Materias primas de etanol
Casi cualquier material de origen vegetal puede ser utilizada para generar etanol. Todas las plantas contienen azúcares, y estos azúcares se pueden fermentar para producirlo en un proceso llamado «conversión bioquímica». El material vegetal también se puede convertir en etanol utilizando calor y productos químicos en un proceso llamado «conversión termoquímica».
La selección de una materia prima depende de muchos factores, como, cuán difícil es cultivar, donde se pueden cultivar (geográficamente) y si los cultivos se están reservando para otros usos, como la alimentación del ganado o la nutrición humana. Los residuos de cultivos y los desechos de madera también se pueden usar como materia prima.
Materias primas de etanol a base de almidón y azúcar
Hoy en día, casi todo el etanol producido en el mundo se deriva de materias primas a base de almidón y azúcar. Los azúcares en estas materias primas son fáciles de extraer y fermentar, lo que permite que la producción a gran escala sea asequible..
Materias primas de etanol celulósico
Las materias primas celulósicas no están basadas en alimentos e incluyen residuos de cultivos, residuos de madera, cultivos energéticos dedicados y desechos industriales y de otro tipo. Estas materias primas están compuestas de celulosa , hemicelulosa y lignina . La lignina generalmente se separa y se convierte en calor y electricidad para el proceso de conversión. Es más difícil liberar los azúcares en estas materias primas para convertirlos en etanol.
Ahorro de combustible, rendimiento y emisiones
Un litro de etanol contiene menos energía que un litro de gasolina, lo que resulta en una menor economía de combustible al operar su vehículo. El etanol también tiene un índice de octano más alto que la gasolina, lo que proporciona mayor potencia y rendimiento. Por ejemplo, los pilotos de Indi 500 a menudo alimentan sus autos de carrera con E98 debido a su alto octanaje.
El dióxido de carbono liberado por un vehículo cuando se quema etanol se compensa con el dióxido de carbono capturado cuando los cultivos de materia prima se cultivan para producir etanol. Esto difiere de la gasolina y el diésel, que se refinan del petróleo extraído de la tierra. No se compensan las emisiones cuando se queman estos productos derivados del petróleo.
Vehículos de combustible flexible
Los vehículos de combustible flexible (FFV) tienen un motor de combustión interna y son capaces de operar con gasolina y cualquier combinación de gasolina y etanol hasta un 83%. E85 (o combustible flexible) es una mezcla de gasolina y etanol que contiene 51% a 83% de
Además de un sistema de combustible compatible con etanol y una calibración diferente del tren motriz, los FFV son similares a sus equivalentes convencionales de gasolina solamente. Si bien la economía de combustible (millas por galón) es generalmente más baja con mayores niveles de etanol (debido al menor contenido de energía en etanol en comparación con la gasolina y porque los motores están optimizados para gasolina), muchos FFV han mejorado el rendimiento de aceleración cuando operan con etanol más alto mezclas.
Etanol en México
La Ley de Promoción y Desarrollo de los Bioenergéticos (LPDB) establece la obligación de promover el desarrollo de los biocombustibles como un medio para fortalecer la independencia energética del país, contribuir a la protección del medio ambiente, y promover el desarrollo del sector rural. Sin embargo, la LPDB no establece metas obligatorias ni prevé mecanismos financieros para su desarrollo.
Adicionalmente, las condiciones legales que rigen en la actualidad tanto a productores agrícolas como a PEMEX, han obstaculizado el desarrollo de la industria del etanol como biocombustible en México, ya que en 2009 y 2012 se intentaron dos esquemas de compra por parte de la paraestatal sin que ninguno de los dos resultara en la adjudicación exitosa de contratos ni en la utilización de etanol.
Para el caso del etanol se han planteado diversas opciones, principalmente el establecimiento de metas obligatorias en su uso a nivel nacional y el otorgamiento de subsidios para impulsar el uso de los biocombustibles, tal y como ha ocurrido en Estados Unidos y Brasil. Sin embargo, por las condiciones tanto del sector agropecuario y de PEMEX, se considera que la ruta para que México incursione en la producción y uso del etanol consiste en establecer un plan para generar experiencia en el manejo del mismo en cantidades moderadas, y que dicha experiencia sirva como elemento de evaluación integral (aspectos económicos, sociales y ambientales) de mediano plazo para determinar la conveniencia de establecer una política pública más agresiva en el largo plazo.