En este punto temporal en específico en donde las distintas naciones han llegado a puntos de producción de contaminación tan altos que se han visto obligados a realizar cumbres internacionales con el único propósito de atacar este flagelo, en las cuales se han entrado a discutir cada una de las posibles soluciones para poder ponerlas en práctica de un modo conjunto de la manera más inmediata posible.
Es ahí cuando los combustibles alternativos obtienen toda la importancia y protagonismo que venían pidiendo, que se les debió dar hace mucho tiempo, son estos la opción más viable para que nuestros ritmos de vida no se vean muy afectados mientras se intenta dar solución a esta crisis y quién sabe, tal vez puedan ser el nuevo paso a un progreso más acelerado. Sólo resta que las compañías más posicionadas que no les interesa que éste nuevo método se explote, entren en conciencia y se unan a esta causa, y así trabajar todos por un planeta que se encuentra en vía de extinción.
No sólo esperanza la idea de que esto esté empezando a tomarse como alternativa fuerte sino también la gran variedad que nos pueden ofrecer, prácticamente dan un sinfín de opciones y posibilidades, que pueden traer un gran cambio; entre ellas están: Biomasa, Bioalcohol, Biocarburantes, Biocombustible M4, Biodiesel, Celulosa, Earthrace, Ecopass, Etanol, Gasógeno, Metanol.
Biomasa
¿Qué es la biomasa?
La biomasa es el nombre dado a cualquier materia orgánica de origen reciente que haya derivado de animales y vegetales como resultado del proceso de conversión fotosintético. La energía de la biomasa deriva del material de vegetal y animal, tal como madera de bosques, residuos de procesos agrícolas y forestales, y de la basura industrial, humana o animales.
El valor energético de la biomasa de materia vegetal proviene originalmente de la energía solar a través del proceso conocido como fotosíntesis. La energía química que se almacena en las plantas y los animales (que se alimentan de plantas u otros animales), o en los desechos que producen, se llama bioenergía. Durante procesos de conversión tales como la combustión, la biomasa libera su energía, a menudo en la forma de calor, y el carbón se oxida nuevamente a dióxido de carbono para restituir el que fue absorbido durante el crecimiento de la planta. Esencialmente, el uso de la biomasa para la energía es la inversa de la fotosíntesis.
Fotosíntesis
Este proceso de captación de la energía solar y su acumulación en las plantas y árboles como energía química es un proceso bien conocido. Los carbohidratos, entre los que se encuentra la celulosa, constituyen los productos químicos primarios en el proceso de bioconversión de la energía solar y al formarse aquellos, cada átomo gramo de carbono (14gr) absorbe 112kcal de energía solar, que es precisamente la que después se recupera, en parte con la combustión de la celulosa o de los combustibles obtenidos a partir de ella (gas, alcohol, etc.)
La biomasa puede utilizarse directamente (por ejemplo combustión de madera para la calefacción y cocinar) o indirectamente convirtiéndola en un combustible líquido o gaseoso (ej: etanol a partir de cosechas del azúcar o biogás de la basura animal). La energía neta disponible en la biomasa por combustión es de alrededor de 8MJ/kg para la madera verde, 20MJ/kg para la materia vegetal seca en horno, 55MJ/kg para el metano; en comparación con cerca de 23 a 30MJ/kg para el carbón. La eficiencia del proceso de la conversión se determina cuánto la energía real puede ser utilizada en forma práctica.
Se distinguen varios tipos de biomasa, según la procedencia de las sustancias empleadas, como la biomasa vegetal, relacionada con las plantas en general (troncos, ramas, tallos, frutos, restos y residuos vegetales, etc.); y la biomasa animal, obtenida a partir de sustancias de origen animal (grasas, restos excrementos, etc.).
Otras formas de clasificar los tipos de biomasa se realizan a partir del material empleado como fuente de energía:
Natural
Es aquella que abarca los bosques, árboles, matorrales, plantas de cultivo, etc. Por ejemplo, en las explotaciones forestales se producen una serie de residuos o subproductos, con un alto poder energético, que no sirven para la fabricación de muebles ni papel, como son las hojas y ramas pequeñas, y que se pueden aprovechar como fuente energética.
Los residuos de la madera se pueden aprovechar para producir energía. De la misma manera, se pueden utilizar como combustible los restos de las industrias de transformación de la madera, como los aserraderos, carpinterías o fábricas de mueble y otros materiales más. Los “cultivos energéticos” son otra forma de biomasa consistente en cultivos o plantaciones que se hacen con fines exclusivamente energéticos, es decir, para aprovechar su contenido e energía. Entre este tipo de cultivos tenemos, por ejemplo, árboles como los chopos u otras plantas específicas. A veces, no se suelen incluir en la energía de la biomasa que queda restringida a la que se obtiene de modo secundario a partir de residuos, restos, etc.
Residual
Es aquella que corresponde a los residuos de paja, serrín, estiércol, residuos de mataderos, basuras urbanas, etc.
El aprovechamiento energético de la biomasa residual, por ejemplo, supone la obtención de energía a partir de los residuos de madera y los residuos agrícolas (paja, cáscaras, huesos...), las basuras urbanas, los residuos ganaderos, como purines o estiércoles, los lodos de depuradora, etc. Los residuos agrícolas también pueden aprovecharse energéticamente y existen plantas de aprovechamiento energético de la paja residual de los campos que no se utiliza para forraje de los animales.
Los residuos ganaderos, por otro lado, también son una fuente de energía. Los purines y estiércoles de las granjas de vacas y cerdos pueden valorizarse energéticamente por ejemplo, aprovechando el gas (o biogás) que se produce a partir de ellos, para producir calor y electricidad. Y de la misma forma puede aprovecharse la energía de las basuras urbanas, porque también producen un gas o biogás combustible, al fermentar los residuos orgánicos, que se puede captar y se puede aprovechar energéticamente produciendo energía eléctrica y calor en los que se puede denominar como plantas de valorización energética de biogás de vertedero.
Fósil
Es aquella que procede de la biomasa obtenida hace millones de años y que ha sufrido grandes procesos de transformación hasta la formación de sustancias de gran contenido energético como el carbón, el petróleo, o el gas natural, etc. No es un tipo de energía renovable, por lo que no se considera como energía de la biomasa, sino que se incluye entre las energías fósiles.
Ventajas de la biomasa
Biodiesel
¿Qué es biodiesel?
El biodiesel puede mezclarse con gasóleo procedente del refino de petróleo en diferentes cantidades. Se utilizan notaciones abreviadas según el porcentaje por volumen de biodiesel en la mezcla: B100 en caso de utilizar sólo biodiesel, u otras notaciones como B5, B15, B30 o B50, donde la numeración indica el porcentaje por volumen de biodiesel en la mezcla.
El aceite vegetal, cuyas propiedades para la impulsión de motores se conocen desde la invención del motor diésel gracias a los trabajos de Rudolf Diesel, ya se destinaba a la combustión en motores de ciclo diésel convencionales o adaptados. A principios del siglo XXI, en el contexto de búsqueda de nuevas fuentes de energía, se impulsó su desarrollo para su utilización en automóviles como combustible alternativo a los derivados del petróleo.
El biodiesel descompone el caucho natural, por lo que es necesario sustituir éste por elastómeros sintéticos en caso de utilizar mezclas de combustible con alto contenido de biodiesel.
¿Cómo se produce el biodiesel?
En la actualidad existen diversos procesos industriales mediante los cuales se pueden obtener biodiesel. Los más importantes son los siguientes:
¿Por qué Colombia está interesada en usar biodiesel?
A Colombia le interesa la utilización del biodiesel fundamentalmente por tres aspectos:
¿En Colombia con qué se puede hacer el biodiesel?
La principal materia prima en Colombia es el aceite de palma, proveniente del cultivo de la palma de aceite. Colombia es el quinto productor de aceite de palma en el mundo y el primero en América Latina y su producción corresponde a un poco más del 85% del total de aceites y grasas vegetales producidos en nuestro país.
Existen otras materias primas en las cuales se pueden extraer aceite para utilizarlas en el proceso de producción de Biodiesel. Las materias primas más utilizadas en la selva amazónica son la jatropha curcas, sacha inchi, el ricino y la palma aceitera.
Además, otra materia prima utilizada es la grasa animal, la cual produce mayores problemas en el proceso de fabricación, aunque el producto final es de igual calidad que el biodiesel de aceite, exceptuando su punto de solidificación.
¿Cómo se produce Biodiesel?
El proceso de transesterificación consiste en combinar, el aceite (normalmente aceite vegetal) con un alcohol ligero, normalmente metanol, y deja como residuo de valor añadido propanotriol (glicerina) que puede ser aprovechada por la industria cosmética, entre otras.
Es ahí cuando los combustibles alternativos obtienen toda la importancia y protagonismo que venían pidiendo, que se les debió dar hace mucho tiempo, son estos la opción más viable para que nuestros ritmos de vida no se vean muy afectados mientras se intenta dar solución a esta crisis y quién sabe, tal vez puedan ser el nuevo paso a un progreso más acelerado. Sólo resta que las compañías más posicionadas que no les interesa que éste nuevo método se explote, entren en conciencia y se unan a esta causa, y así trabajar todos por un planeta que se encuentra en vía de extinción.
No sólo esperanza la idea de que esto esté empezando a tomarse como alternativa fuerte sino también la gran variedad que nos pueden ofrecer, prácticamente dan un sinfín de opciones y posibilidades, que pueden traer un gran cambio; entre ellas están: Biomasa, Bioalcohol, Biocarburantes, Biocombustible M4, Biodiesel, Celulosa, Earthrace, Ecopass, Etanol, Gasógeno, Metanol.
Biomasa
¿Qué es la biomasa?
La biomasa es el nombre dado a cualquier materia orgánica de origen reciente que haya derivado de animales y vegetales como resultado del proceso de conversión fotosintético. La energía de la biomasa deriva del material de vegetal y animal, tal como madera de bosques, residuos de procesos agrícolas y forestales, y de la basura industrial, humana o animales.
El valor energético de la biomasa de materia vegetal proviene originalmente de la energía solar a través del proceso conocido como fotosíntesis. La energía química que se almacena en las plantas y los animales (que se alimentan de plantas u otros animales), o en los desechos que producen, se llama bioenergía. Durante procesos de conversión tales como la combustión, la biomasa libera su energía, a menudo en la forma de calor, y el carbón se oxida nuevamente a dióxido de carbono para restituir el que fue absorbido durante el crecimiento de la planta. Esencialmente, el uso de la biomasa para la energía es la inversa de la fotosíntesis.
CO2 + 2H2O <=> ([CH2O] + H2O) + O2
Fotosíntesis
Este proceso de captación de la energía solar y su acumulación en las plantas y árboles como energía química es un proceso bien conocido. Los carbohidratos, entre los que se encuentra la celulosa, constituyen los productos químicos primarios en el proceso de bioconversión de la energía solar y al formarse aquellos, cada átomo gramo de carbono (14gr) absorbe 112kcal de energía solar, que es precisamente la que después se recupera, en parte con la combustión de la celulosa o de los combustibles obtenidos a partir de ella (gas, alcohol, etc.)
La biomasa puede utilizarse directamente (por ejemplo combustión de madera para la calefacción y cocinar) o indirectamente convirtiéndola en un combustible líquido o gaseoso (ej: etanol a partir de cosechas del azúcar o biogás de la basura animal). La energía neta disponible en la biomasa por combustión es de alrededor de 8MJ/kg para la madera verde, 20MJ/kg para la materia vegetal seca en horno, 55MJ/kg para el metano; en comparación con cerca de 23 a 30MJ/kg para el carbón. La eficiencia del proceso de la conversión se determina cuánto la energía real puede ser utilizada en forma práctica.
Se distinguen varios tipos de biomasa, según la procedencia de las sustancias empleadas, como la biomasa vegetal, relacionada con las plantas en general (troncos, ramas, tallos, frutos, restos y residuos vegetales, etc.); y la biomasa animal, obtenida a partir de sustancias de origen animal (grasas, restos excrementos, etc.).
Otras formas de clasificar los tipos de biomasa se realizan a partir del material empleado como fuente de energía:
Natural
Es aquella que abarca los bosques, árboles, matorrales, plantas de cultivo, etc. Por ejemplo, en las explotaciones forestales se producen una serie de residuos o subproductos, con un alto poder energético, que no sirven para la fabricación de muebles ni papel, como son las hojas y ramas pequeñas, y que se pueden aprovechar como fuente energética.
Los residuos de la madera se pueden aprovechar para producir energía. De la misma manera, se pueden utilizar como combustible los restos de las industrias de transformación de la madera, como los aserraderos, carpinterías o fábricas de mueble y otros materiales más. Los “cultivos energéticos” son otra forma de biomasa consistente en cultivos o plantaciones que se hacen con fines exclusivamente energéticos, es decir, para aprovechar su contenido e energía. Entre este tipo de cultivos tenemos, por ejemplo, árboles como los chopos u otras plantas específicas. A veces, no se suelen incluir en la energía de la biomasa que queda restringida a la que se obtiene de modo secundario a partir de residuos, restos, etc.
Residual
Es aquella que corresponde a los residuos de paja, serrín, estiércol, residuos de mataderos, basuras urbanas, etc.
El aprovechamiento energético de la biomasa residual, por ejemplo, supone la obtención de energía a partir de los residuos de madera y los residuos agrícolas (paja, cáscaras, huesos...), las basuras urbanas, los residuos ganaderos, como purines o estiércoles, los lodos de depuradora, etc. Los residuos agrícolas también pueden aprovecharse energéticamente y existen plantas de aprovechamiento energético de la paja residual de los campos que no se utiliza para forraje de los animales.
Los residuos ganaderos, por otro lado, también son una fuente de energía. Los purines y estiércoles de las granjas de vacas y cerdos pueden valorizarse energéticamente por ejemplo, aprovechando el gas (o biogás) que se produce a partir de ellos, para producir calor y electricidad. Y de la misma forma puede aprovecharse la energía de las basuras urbanas, porque también producen un gas o biogás combustible, al fermentar los residuos orgánicos, que se puede captar y se puede aprovechar energéticamente produciendo energía eléctrica y calor en los que se puede denominar como plantas de valorización energética de biogás de vertedero.
Fósil
Es aquella que procede de la biomasa obtenida hace millones de años y que ha sufrido grandes procesos de transformación hasta la formación de sustancias de gran contenido energético como el carbón, el petróleo, o el gas natural, etc. No es un tipo de energía renovable, por lo que no se considera como energía de la biomasa, sino que se incluye entre las energías fósiles.
Ventajas de la biomasa
- La biomasa es una fuente renovable de energía y su uso no contribuye al calentamiento global. De hecho, produce una reducción los niveles atmosféricos del bióxido de carbono, como actúa como recipiente y el carbón del suelo puede aumentar.
- La biomasa es un recurso doméstico, que no está afectado por fluctuaciones de precio a nivel mundial o a por las incertidumbres producidas por las fuentes de combustibles importados. En países en vías de desarrollo en particular, el uso de biocombustibles líquidos, tales como biodiesel y etanol, reduce las presiones económicas causadas por la importación de productos de petróleo.
Biodiesel
¿Qué es biodiesel?
El biodiesel puede mezclarse con gasóleo procedente del refino de petróleo en diferentes cantidades. Se utilizan notaciones abreviadas según el porcentaje por volumen de biodiesel en la mezcla: B100 en caso de utilizar sólo biodiesel, u otras notaciones como B5, B15, B30 o B50, donde la numeración indica el porcentaje por volumen de biodiesel en la mezcla.
El aceite vegetal, cuyas propiedades para la impulsión de motores se conocen desde la invención del motor diésel gracias a los trabajos de Rudolf Diesel, ya se destinaba a la combustión en motores de ciclo diésel convencionales o adaptados. A principios del siglo XXI, en el contexto de búsqueda de nuevas fuentes de energía, se impulsó su desarrollo para su utilización en automóviles como combustible alternativo a los derivados del petróleo.
El biodiesel descompone el caucho natural, por lo que es necesario sustituir éste por elastómeros sintéticos en caso de utilizar mezclas de combustible con alto contenido de biodiesel.
¿Cómo se produce el biodiesel?
En la actualidad existen diversos procesos industriales mediante los cuales se pueden obtener biodiesel. Los más importantes son los siguientes:
- Proceso base-base, mediante el cual se utiliza como catalizador un hidróxido. Este hidróxido puede ser hidróxido de sodio (soda cáustica) o hidróxido de potasio (potasa cáustica).
- Proceso ácido-base. Este proceso consiste en hacer primero una esterificación ácida y luego seguir el proceso normal (base-base), se usa generalmente para aceites con alto índice de acidez.
- Procesos supercríticos. En este proceso ya no es necesario la presencia de catalizador, simplemente se hacen a presiones elevadas en las que el aceite y el alcohol reaccionan sin necesidad de que un agente externo, como el hidróxido, actúe en la reacción.
- Procesos enzimáticos. En la actualidad se están investigando algunas enzimas que puedan servir como aceleradores de la reacción aceite-alcohol. Este proceso no se usa en la actualidad debido a su alto coste, el cual impide que se produzca biodiesel en grandes cantidades.
- Método de reacción Ultrasónica. En el método reacción ultrasónica, las ondas ultrasónicas causan que la mezcla produzca y colapse burbujas constantemente. Esta cavitación proporciona simultáneamente la mezcla y el calor necesarios para llevar a cabo el proceso de transesterificación. Así, utilizando un reactor ultrasónico para la producción del biodiesel, se reduce drásticamente el tiempo, temperatura y energía necesaria para la reacción. Y no sólo reduce el tiempo de proceso sino también de separación. De ahí que el proceso de transesterificación puede correr en línea en lugar de utilizar el lento método de procesamiento por lotes. Los dispositivos ultrasónicos de escala industrial permiten el procesamiento de varios miles de barriles por día. Especialmente durante el último año el uso del equipo ultrasónico aumentaba significativamente a causa de sus ventajas económicas.
¿Por qué Colombia está interesada en usar biodiesel?
A Colombia le interesa la utilización del biodiesel fundamentalmente por tres aspectos:
- Disminución de la dependencia energética, la cual que surge de las compras de diésel que hace a otros países, requiriendo con ello una salida de divisas importante para el país;
- Desarrollo del campo colombiano, el uso de biodiesel derivado de aceites vegetales no solo permite la sostenibilidad del empleo ya creado por las siembras realizadas en los últimos cinco años, sino que adicional a ello el requerimiento de nuevas áreas sembradas requerirá de mano de obra adicional, permitiendo un mayor número de empleos en el campo
- Mejoría ambiental, el biodiesel tiene un impacto positivo al medio ambiente por ser un producto renovable, biodegradable y por tener menores emisiones de gases efecto invernadero en comparación con el combustible diésel.
¿En Colombia con qué se puede hacer el biodiesel?
La principal materia prima en Colombia es el aceite de palma, proveniente del cultivo de la palma de aceite. Colombia es el quinto productor de aceite de palma en el mundo y el primero en América Latina y su producción corresponde a un poco más del 85% del total de aceites y grasas vegetales producidos en nuestro país.
Existen otras materias primas en las cuales se pueden extraer aceite para utilizarlas en el proceso de producción de Biodiesel. Las materias primas más utilizadas en la selva amazónica son la jatropha curcas, sacha inchi, el ricino y la palma aceitera.
Además, otra materia prima utilizada es la grasa animal, la cual produce mayores problemas en el proceso de fabricación, aunque el producto final es de igual calidad que el biodiesel de aceite, exceptuando su punto de solidificación.
¿Cómo se produce Biodiesel?
El proceso de transesterificación consiste en combinar, el aceite (normalmente aceite vegetal) con un alcohol ligero, normalmente metanol, y deja como residuo de valor añadido propanotriol (glicerina) que puede ser aprovechada por la industria cosmética, entre otras.
Aceite Vegetal ---> Metanol = Glicerina + Biodiesel
¿Qué beneficios ofrece el biodiesel de palma al medio ambiente?
Es un biocombustible renovable y biodegradable, produce emisiones menos dañinas al medio ambiente que aquellas que producen los combustibles fósiles. Específicamente el biodiesel de palma puro o en mezcla con el combustible diesel disminuye las emisiones de material particulado, CO2 y óxidos de nitrógeno – NOx.
Etanol
¿Qué es el etanol?
El etanol es un compuesto químico que puede utilizarse como combustible, bien solo, o bien mezclado en cantidades variadas con gasolina, y su uso se ha extendido principalmente para reemplazar el consumo de derivados del petróleo. El combustible resultante de la mezcla de etanol y gasolina se conoce como gasohol o alconafta. Dos mezclas comunes son E10 y E85, con contenidos de etanol del 10% y 85%, respectivamente.
El etanol también se utiliza cada vez más como añadido para oxigenar la gasolina estándar, reemplazando al éter metil tert-butílico (MTBE). Este último es responsable de una considerable contaminación del suelo y del agua subterránea. También puede utilizarse como combustible en las celdas de combustible.
Para la producción de etanol en el mundo se utiliza mayormente como fuente biomasa. Este etanol es denominado, por su origen, bioetanol
El etanol puede producirse a partir de un gran número de plantas, con una variación, según el producto agrícola, del rendimiento entre el combustible consumido y el generado en dicho proceso. Este etanol, conocido como bioetanol, está sujeto a una fuerte polémica: para unos se perfila como un recurso energético potencialmente sostenible que puede ofrecer ventajas medioambientales y económicas a largo plazo en contraposición a los combustibles fósiles, mientras que para otros es el responsable de grandes deforestaciones y del aumento del precio de los alimentos, al suplantar selvas y terrenos agrícolas para su producción, dudando además de su rentabilidad energética.
El etanol se obtiene fácilmente del azúcar o del almidón en cosechas de maíz y caña de azúcar, entre otros. Sin embargo, los actuales métodos de producción de bioetanol utilizan una cantidad significativa de energía en comparación con la energía obtenida del combustible producido. Por esta razón, no es posible sustituir enteramente el consumo actual de combustibles fósiles por bioetanol.
Etanol como combustible en Colombia
El programa para etanol como combustible de Colombia comenzó en 2002, año en que el gobierno aprobó una ley que obligaba al enriquecimiento en oxígeno de la gasolina. Esto se hizo inicialmente para reducir las emisiones de monóxido de carbono de los coches. Regulaciones más recientes eximieron al etanol elaborado a partir de biomasa de algunos impuestos que gravan la gasolina, haciendo así más barato el etanol que la gasolina. Esta tendencia se vio reforzada cuando los precios del petróleo subieron a principios de 2004, y con él el interés en combustibles renovables (al menos para los coches). En Colombia el precio de la gasolina y del etanol es controlado por el gobierno. Complementariamente a este programa para el etanol, existe un programa para el biodiesel, para oxigenar combustible diésel, y para producir un combustible renovable a partir del aceite vegetal.
Al principio todo el interés en la producción del etanol vino de la industria de azúcar existente, ya que es relativamente fácil añadir un módulo para desarrollar etanol al final de una fábrica de azúcar, y las necesidades energéticas son similares a las que se necesitarían para producir el azúcar. El gobierno alienta a convertir gradualmente las fuentes de combustible de los coches a una mezcla del 10 por ciento de etanol y de 90 por ciento de gasolina. Las plantas del etanol están siendo incentivadas por tratos fiscales. Ha habido interés en plantas de etanol de yuca (mandioca) y de nuevas plantaciones de la caña de azúcar, pero aún no se ha conseguido producir carbohidratos a bajo precio.
La primera planta de etanol para uso como combustible en Colombia comenzó a producir en octubre de 2005, con la salida de 300.000 litros al día en Cauca. Hasta marzo de 2006 cinco plantas, todas en el valle del Río Cauca (departamentos de Valle, Cauca y Risaralda), están operativas, con una capacidad combinada de 1.050.000 litros por día, o de 357 millones de litros por año. En el Valle del Cauca el azúcar se cosecha durante todo el año, y las destilerías nuevas tienen una disponibilidad muy alta. La inversión total en estas plantas es de 100 millones de USD. Eventualmente, Colombia espera tener una capacidad de 2.500.000 litros por el día, que es la cantidad necesaria para agregar el 10% de etanol a la gasolina. El etanol producido se utiliza actualmente en las principales ciudades cerca del Valle del Cauca, tales como Cali y Pereira, como también en la capital, Bogotá. No hay suficiente producción para el resto del país.
El 31 de marzo de 2009 el gobierno colombiano decretó la introducción paulatina de vehículos de combustible flexible E85. La regulación aplica a todos los vehículos con motor a gasolina con cilindrida inferior a 2 litros que se fabriquen, ensamblen, importen, distribuyan y comercialicen en el país a partir del 1 de enero de 2012. El decreto ejecutivo establece que el 60% de tales vehículos deberán tener motores "flex-fuel" capaces de operar con gasolina o E85, o cualquier mezcla de ambos. En 2014 la provisión anual sube para 80% y alcanza el 100% en 2016. Todos los vehículos con cilindrada superior a 2 litros deberán soportar E85 a partir de 2013. El decreto también ordena que en 2011 la infraestructura de la cadena de distribución y venta al consumidor de gasolina deberá adaptarse para garantizar la venta de E85 en todo el país. La introducción obligatoria de los vehículos flex-fuel E85 causó controversia entre los fabricantes y vendedores de autos, así como de algunos productores que reclamaron que la industria no está en capacidad de suplir suficiente etanol para la nueva flota E85. En decreto anterior de 2007 lo que estaba previsto para 2012 era la introducción de gasohol E20.
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 oxígeno para reducir emisiones del monóxido de carbono. El aditivo metil tert-butil éter actualmente se está eliminando 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 Volátil Organic Compounds).
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.
Contaminación del agua
Las vinazas constituyen un sub-producto de procesos de destilación y fermentación de azúcares provenientes de melazas de caña de azúcar, de azúcares obtenidos del agave y de granos en general. Cabe señalar que por cada litro de etanol producido a partir de melazas de caña, se generan 13 litros de vinazas, que contienen una carga orgánica altísima, compuestos tóxicos y recalcitrantes, como las melanoidinas e importantes cantidades de potasio.
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. Pero para ser considerado un recurso, el balance energético debe ser positivo. En los debates aún abiertos, sus detractores advierten del uso de pesticidas y fertilizantes, aun cuando la cantidad de pesticidas utilizados varía mucho dependiendo de si el maíz va dirigido a las personas o a los motores, siendo la primera opción en la que se hace un uso más intenso de éstos.
Gasógeno
¿Qué es el gasógeno?
El gasógeno es un combustible que se obtiene a partir de la Gasificación, que es un sistema que permite obtener combustible gaseoso a partir de combustibles sólidos como el carbón, la leña o casi cualquier residuo combustible.
Al quemar la leña o el carbón de forma parcial se genera, entre otros gases, monóxido de carbono, que tiene algo de poder calorífico. Si se le añade agua también se puede generar hidrógeno.
Tuvo un uso muy extendido en España, al terminar la guerra civil (1939), por las dificultades de abastecerse de petróleo en el mercado mundial. Se añadía a los automóviles un carricoche remolcado donde iba el generador.
Utilizando este sistema se podían aprovechar combustibles sólidos para mover motores de combustión interna en tiempo de escasez de gasolina y gasóleo.
Actualmente ha vuelto a ser útil para obtener combustible adecuado para motores, a partir de leña y otros residuos de biomasa. En países pobres puede ser la única forma de utilizar motores y en países desarrollados permite disminuir el consumo de combustibles fósiles.
Hoy en día, este sistema tiene otros usos. Las centrales como la de Elcogas, en Puertollano, España, se basan en este sistema, produciendo energía eléctrica. Esta central, parecida a otras muchas en el mundo, aunque pionera en aspectos de rendimiento, utiliza un sistema productivo basado en la tecnología de gasificación integrada en ciclo combinado (GICC), con unas características medioambientales modélicas, reduciendo las emisiones atmosféricas por debajo de lo establecido en la legislación vigente.
Metanol
¿Qué es el metanol?
En principio cabe destacar que el metanol surge como combustible alternativo ante la toxicidad de las emisiones de las naftas y la destrucción de la capa de ozono. Igualmente el poder calorífico de la nafta es el aproximadamente el doble del poder calorífico del metanol, haciéndolo así más rentable.
Entre los más conocidos se encuentran el M-85, con 85% de metanol y 15% de nafta y el M-100 (100% metanol).
La empresa Methanex está considerando la producción de gasoil-metanol para disminuir las emisiones de partículas, que producen smog y son el origen de problemas respiratorios. Esta mezcla reduce en un 50% la emisión de partículas.
La tecnología de gasoil-metanol trabaja en motores existentes y sin ninguna modificación de consideración.
Ventajas
Algunas ventajas del metanol como combustibles para auto son:
Se pueden producir a partir de fuentes y residuos renovables tales como pasto, bagazo de caña de azúcar, hojarasca, etc.
Genera menor contaminación ambiental que los combustibles fósiles.
Para que el parque vehicular utilice este combustible sólo es necesario cambiar las partes plásticas del circuito de combustible.
Su impacto en el ambiente
De acuerdo con la Agencia de Protección de Estados Unidos (USEPA por sus siglas en inglés), la contaminación atmosférica ha alcanzado límites peligrosos para la salud humana y el ambiente, y los vehículos motorizados son los principales causantes de esta contaminación.
Por su parte, la Asociación de Recursos Renovables de Canadá señala que agregar un 10 por ciento de etanol al combustible reduciría hasta en un 30 por ciento las emisiones de monóxido de carbono (CO) y entre 6 y 10 por ciento las de dióxido de carbono (CO2); asimismo habría una reducción en la formación de ozono.
La emisión de agentes contaminantes de automóviles que funcionen con metanol contendía 20 por ciento de dióxido de carbono y 10 por ciento de los diferentes hidrocarburos que actualmente emiten los vehículos que utilizan gasolina. Empleando metanol, los autos eliminarían casi por completo las emisiones de partículas en suspensión y compuestos tóxicos tales como: óxido de nitrógeno (NO), ozono (O3), hidrocarburos no quemados, monóxido de carbono (CO), dióxido de carbono (CO2) y dióxido de azufre (SO2) entre otros.
Tanto en las mezclas con etanol, como en las que se emplean grandes porcentajes de metanol, la generación de ozono es mucho menor.
Una desventaja de estos alcoholes es la mayor producción de vapor de agua, que calienta la atmósfera, y menor cantidad de sulfatos, que la enfrían, por lo que contribuirían en mayor medida a provocar el "efecto invernadero".
En síntesis, estos alcoholes podrían ser menos contaminantes, desde que se producen hasta que se queman.
Es un biocombustible renovable y biodegradable, produce emisiones menos dañinas al medio ambiente que aquellas que producen los combustibles fósiles. Específicamente el biodiesel de palma puro o en mezcla con el combustible diesel disminuye las emisiones de material particulado, CO2 y óxidos de nitrógeno – NOx.
Etanol
¿Qué es el etanol?
El etanol es un compuesto químico que puede utilizarse como combustible, bien solo, o bien mezclado en cantidades variadas con gasolina, y su uso se ha extendido principalmente para reemplazar el consumo de derivados del petróleo. El combustible resultante de la mezcla de etanol y gasolina se conoce como gasohol o alconafta. Dos mezclas comunes son E10 y E85, con contenidos de etanol del 10% y 85%, respectivamente.
El etanol también se utiliza cada vez más como añadido para oxigenar la gasolina estándar, reemplazando al éter metil tert-butílico (MTBE). Este último es responsable de una considerable contaminación del suelo y del agua subterránea. También puede utilizarse como combustible en las celdas de combustible.
Para la producción de etanol en el mundo se utiliza mayormente como fuente biomasa. Este etanol es denominado, por su origen, bioetanol
El etanol puede producirse a partir de un gran número de plantas, con una variación, según el producto agrícola, del rendimiento entre el combustible consumido y el generado en dicho proceso. Este etanol, conocido como bioetanol, está sujeto a una fuerte polémica: para unos se perfila como un recurso energético potencialmente sostenible que puede ofrecer ventajas medioambientales y económicas a largo plazo en contraposición a los combustibles fósiles, mientras que para otros es el responsable de grandes deforestaciones y del aumento del precio de los alimentos, al suplantar selvas y terrenos agrícolas para su producción, dudando además de su rentabilidad energética.
El etanol se obtiene fácilmente del azúcar o del almidón en cosechas de maíz y caña de azúcar, entre otros. Sin embargo, los actuales métodos de producción de bioetanol utilizan una cantidad significativa de energía en comparación con la energía obtenida del combustible producido. Por esta razón, no es posible sustituir enteramente el consumo actual de combustibles fósiles por bioetanol.
Etanol como combustible en Colombia
El programa para etanol como combustible de Colombia comenzó en 2002, año en que el gobierno aprobó una ley que obligaba al enriquecimiento en oxígeno de la gasolina. Esto se hizo inicialmente para reducir las emisiones de monóxido de carbono de los coches. Regulaciones más recientes eximieron al etanol elaborado a partir de biomasa de algunos impuestos que gravan la gasolina, haciendo así más barato el etanol que la gasolina. Esta tendencia se vio reforzada cuando los precios del petróleo subieron a principios de 2004, y con él el interés en combustibles renovables (al menos para los coches). En Colombia el precio de la gasolina y del etanol es controlado por el gobierno. Complementariamente a este programa para el etanol, existe un programa para el biodiesel, para oxigenar combustible diésel, y para producir un combustible renovable a partir del aceite vegetal.
Al principio todo el interés en la producción del etanol vino de la industria de azúcar existente, ya que es relativamente fácil añadir un módulo para desarrollar etanol al final de una fábrica de azúcar, y las necesidades energéticas son similares a las que se necesitarían para producir el azúcar. El gobierno alienta a convertir gradualmente las fuentes de combustible de los coches a una mezcla del 10 por ciento de etanol y de 90 por ciento de gasolina. Las plantas del etanol están siendo incentivadas por tratos fiscales. Ha habido interés en plantas de etanol de yuca (mandioca) y de nuevas plantaciones de la caña de azúcar, pero aún no se ha conseguido producir carbohidratos a bajo precio.
La primera planta de etanol para uso como combustible en Colombia comenzó a producir en octubre de 2005, con la salida de 300.000 litros al día en Cauca. Hasta marzo de 2006 cinco plantas, todas en el valle del Río Cauca (departamentos de Valle, Cauca y Risaralda), están operativas, con una capacidad combinada de 1.050.000 litros por día, o de 357 millones de litros por año. En el Valle del Cauca el azúcar se cosecha durante todo el año, y las destilerías nuevas tienen una disponibilidad muy alta. La inversión total en estas plantas es de 100 millones de USD. Eventualmente, Colombia espera tener una capacidad de 2.500.000 litros por el día, que es la cantidad necesaria para agregar el 10% de etanol a la gasolina. El etanol producido se utiliza actualmente en las principales ciudades cerca del Valle del Cauca, tales como Cali y Pereira, como también en la capital, Bogotá. No hay suficiente producción para el resto del país.
El 31 de marzo de 2009 el gobierno colombiano decretó la introducción paulatina de vehículos de combustible flexible E85. La regulación aplica a todos los vehículos con motor a gasolina con cilindrida inferior a 2 litros que se fabriquen, ensamblen, importen, distribuyan y comercialicen en el país a partir del 1 de enero de 2012. El decreto ejecutivo establece que el 60% de tales vehículos deberán tener motores "flex-fuel" capaces de operar con gasolina o E85, o cualquier mezcla de ambos. En 2014 la provisión anual sube para 80% y alcanza el 100% en 2016. Todos los vehículos con cilindrada superior a 2 litros deberán soportar E85 a partir de 2013. El decreto también ordena que en 2011 la infraestructura de la cadena de distribución y venta al consumidor de gasolina deberá adaptarse para garantizar la venta de E85 en todo el país. La introducción obligatoria de los vehículos flex-fuel E85 causó controversia entre los fabricantes y vendedores de autos, así como de algunos productores que reclamaron que la industria no está en capacidad de suplir suficiente etanol para la nueva flota E85. En decreto anterior de 2007 lo que estaba previsto para 2012 era la introducción de gasohol E20.
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 oxígeno para reducir emisiones del monóxido de carbono. El aditivo metil tert-butil éter actualmente se está eliminando 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 Volátil Organic Compounds).
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.
Contaminación del agua
Las vinazas constituyen un sub-producto de procesos de destilación y fermentación de azúcares provenientes de melazas de caña de azúcar, de azúcares obtenidos del agave y de granos en general. Cabe señalar que por cada litro de etanol producido a partir de melazas de caña, se generan 13 litros de vinazas, que contienen una carga orgánica altísima, compuestos tóxicos y recalcitrantes, como las melanoidinas e importantes cantidades de potasio.
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. Pero para ser considerado un recurso, el balance energético debe ser positivo. En los debates aún abiertos, sus detractores advierten del uso de pesticidas y fertilizantes, aun cuando la cantidad de pesticidas utilizados varía mucho dependiendo de si el maíz va dirigido a las personas o a los motores, siendo la primera opción en la que se hace un uso más intenso de éstos.
Gasógeno
¿Qué es el gasógeno?
El gasógeno es un combustible que se obtiene a partir de la Gasificación, que es un sistema que permite obtener combustible gaseoso a partir de combustibles sólidos como el carbón, la leña o casi cualquier residuo combustible.
Al quemar la leña o el carbón de forma parcial se genera, entre otros gases, monóxido de carbono, que tiene algo de poder calorífico. Si se le añade agua también se puede generar hidrógeno.
Tuvo un uso muy extendido en España, al terminar la guerra civil (1939), por las dificultades de abastecerse de petróleo en el mercado mundial. Se añadía a los automóviles un carricoche remolcado donde iba el generador.
Utilizando este sistema se podían aprovechar combustibles sólidos para mover motores de combustión interna en tiempo de escasez de gasolina y gasóleo.
Actualmente ha vuelto a ser útil para obtener combustible adecuado para motores, a partir de leña y otros residuos de biomasa. En países pobres puede ser la única forma de utilizar motores y en países desarrollados permite disminuir el consumo de combustibles fósiles.
Hoy en día, este sistema tiene otros usos. Las centrales como la de Elcogas, en Puertollano, España, se basan en este sistema, produciendo energía eléctrica. Esta central, parecida a otras muchas en el mundo, aunque pionera en aspectos de rendimiento, utiliza un sistema productivo basado en la tecnología de gasificación integrada en ciclo combinado (GICC), con unas características medioambientales modélicas, reduciendo las emisiones atmosféricas por debajo de lo establecido en la legislación vigente.
Metanol
¿Qué es el metanol?
En principio cabe destacar que el metanol surge como combustible alternativo ante la toxicidad de las emisiones de las naftas y la destrucción de la capa de ozono. Igualmente el poder calorífico de la nafta es el aproximadamente el doble del poder calorífico del metanol, haciéndolo así más rentable.
Entre los más conocidos se encuentran el M-85, con 85% de metanol y 15% de nafta y el M-100 (100% metanol).
La empresa Methanex está considerando la producción de gasoil-metanol para disminuir las emisiones de partículas, que producen smog y son el origen de problemas respiratorios. Esta mezcla reduce en un 50% la emisión de partículas.
La tecnología de gasoil-metanol trabaja en motores existentes y sin ninguna modificación de consideración.
Ventajas
Algunas ventajas del metanol como combustibles para auto son:
Se pueden producir a partir de fuentes y residuos renovables tales como pasto, bagazo de caña de azúcar, hojarasca, etc.
Genera menor contaminación ambiental que los combustibles fósiles.
Para que el parque vehicular utilice este combustible sólo es necesario cambiar las partes plásticas del circuito de combustible.
Su impacto en el ambiente
De acuerdo con la Agencia de Protección de Estados Unidos (USEPA por sus siglas en inglés), la contaminación atmosférica ha alcanzado límites peligrosos para la salud humana y el ambiente, y los vehículos motorizados son los principales causantes de esta contaminación.
Por su parte, la Asociación de Recursos Renovables de Canadá señala que agregar un 10 por ciento de etanol al combustible reduciría hasta en un 30 por ciento las emisiones de monóxido de carbono (CO) y entre 6 y 10 por ciento las de dióxido de carbono (CO2); asimismo habría una reducción en la formación de ozono.
La emisión de agentes contaminantes de automóviles que funcionen con metanol contendía 20 por ciento de dióxido de carbono y 10 por ciento de los diferentes hidrocarburos que actualmente emiten los vehículos que utilizan gasolina. Empleando metanol, los autos eliminarían casi por completo las emisiones de partículas en suspensión y compuestos tóxicos tales como: óxido de nitrógeno (NO), ozono (O3), hidrocarburos no quemados, monóxido de carbono (CO), dióxido de carbono (CO2) y dióxido de azufre (SO2) entre otros.
Tanto en las mezclas con etanol, como en las que se emplean grandes porcentajes de metanol, la generación de ozono es mucho menor.
Una desventaja de estos alcoholes es la mayor producción de vapor de agua, que calienta la atmósfera, y menor cantidad de sulfatos, que la enfrían, por lo que contribuirían en mayor medida a provocar el "efecto invernadero".
En síntesis, estos alcoholes podrían ser menos contaminantes, desde que se producen hasta que se queman.
