El etanol (CH3CH2OH) es un alcohol que se obtiene a partir de la fermentación de azúcares contenidos en los cultivos mediante la utilización de levaduras, para luego transitar un proceso de purificación, de la misma manera que se procede en la obtención de alcohol comercial convencional.
Las principales materias primas utilizadas a tal fin pertenecen a tres grupos:
- Productos ricos en sacarosa (caña de azúcar, melaza, sorgo dulce)
- Fuentes con alto contenido de almidón (maíz, trigo, cebada)
- Tubérculos (remolacha, batata, papa).
El azúcar es convertido en etanol y dióxido de carbono (CO2). En caso de tratarse de cereales, el almidón se convierte en una primera instancia en azúcar para después seguir el proceso convencional.
En el siguiente esquema se presenta el modelo generalizado del proceso productivo del bioetanol.
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También es posible obtener etanol mediante la hidrólisis de materiales ricos en celulosa, como la madera y los residuos agrícolas, pero aún no es una práctica mayormente difundida.
En Estados Unidos y Europa el etanol es producido principalmente a partir de maíz y trigo mientras que en Brasil crece el uso de la caña de azúcar.
El bioetanol cuenta con la posibilidad de remplazar a los combustibles utilizados en los motores Otto, así como también complementarlos. El etanol puede ser mezclado con la nafta fósil en proporciones de hasta un 5% sin necesidad de modificar el motor. En este caso, no solo se consigue una mayor eficiencia en la combustión y una mejora en el Índice de Octano, sino que además se alcanza una reducción en la contaminación provocada. Debido a su condición de biodegradable, el etanol no representa un peligro para el suelo y los cursos de agua. En Europa se ha optado por oxigenar las naftas con productos derivados de los alcoholes, como el MTBE (metil-terbutileter) o el ETBE (Etil – terbutileter) para eliminar los aditivos con plomo. Ambos éteres son sustituibles entre sí en la formulación de naftas.
Por otro lado, el rendimiento energético del etanol es un tercio más bajo que el de la nafta fósil. Por lo tanto, 1 litro de etanol puede remplazar 0,66 litros de nafta.
A continuación se presentan algunas especificaciones técnicas del bioetanol en comparación con la nafta.
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Como en todo proceso productivo, además del producto deseado se obtienen otros, denominados subproductos, inherentes al mismo y que, en algunos casos, pueden ser aprovechados sin extender los límites de la organización.
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De esta manera, cuando se trabaja con cereales, se consigue un derivado con alto contenido de proteínas (alrededor del 30%) denominado grano destilado seco y soluble (DDGS), de gran valor nutritivo para animales. En cambio, cuando la materia prima utilizada es la remolacha, los subproductos obtenidos son la vinaza y la pulpa, que se utilizan para la alimentación de animales y como fertilizantes.
En ambos casos, los subproductos pueden alcanzar un valor económico dentro de la cadena que merece la pena analizar y que complementa al ciclo del etanol.
La capacidad que puede brindar cada una de las materias primas para la producción de etanol varía sustancialmente. A modo de ejemplo, se tiene:
- Remolacha: Una hectárea de remolacha puede producir combustible para 80.300 kilómetros y sus subproductos cuentan con la potencialidad de cubrir un tercio de las necesidades proteicas anuales de una vaca.
- Maíz: De una tonelada de maíz se obtienen 410 litros de etanol y 320 kg de DDGS.
En adición a las ventajas ya nombradas, en el caso particular de nuestro país cabe también mencionar:
- Utilización de especies cuyas técnicas de cultivo son ampliamente conocidas por los agricultores locales,
- Empleo de las mismas herramientas y medios de producción que en cultivos destinados a alimentos,
- Posibilidades de autoabastecimiento energético a nivel local.
La utilización del bioetanol como combustible puede darse de tres formas diferentes:
1. Mezcla de etanol con nafta fósil en porcentajes que abarcan hasta el 10%. No es necesario variar el motor.
2. Mezcla de etanol con nafta fósil en porcentajes que van desde el 10 al 85%. Exigen modificaciones en los vehículos.
3. Bioetanol puro. Se debe modificar el vehículo sustancialmente.
Desde el punto de vista técnico, una de las ventajas más importantes de la utilización de etanol es que posee un calor de vaporización más elevado que el de la nafta, lo que implica una disminución en temperatura máxima de combustión y de esta manera, se consigue una mayor eficiencia en el motor.
A pesar de los beneficios descriptos con anterioridad con respecto a la utilización de bioetanol, cabe aclarar que aún en la actualidad se trata de un proceso productivo costoso, posicionado en desventaja con respecto a los combustibles fósiles y esta es la principal razón por la cual no se extiende en mayor medida su uso.
Sin embargo, desde una visión a largo plazo, además del incremento en el uso de combustibles alternativos, en los años próximos será necesario también poner el foco en la reducción del consumo energético por procesos de mayor eficiencia, tanto en la explotación como en la producción y utilización de los diferentes tipos de combustibles. La sociedad es de por sí una sociedad que se caracteriza por la movilidad y cada vez resulta más complejo y costoso poder abastecer al mundo de la energía necesaria. De esta manera, es una buena opción desarrollar alternativas que complementen a los combustibles fósiles y que ganen paulatinamente un espacio en la matriz energética mundial.
