• Descripción del combustible
• Requerimientos de infraestructura
• Consideraciones de costo
• Experiencias y penetración de mercado
• Desafíos

El etanol es un alcohol con características de alto octano, pero bajo cetano. Un motor de ignición a compresión que funciona con etanol requiere de inyectores especiales y realzadores de ignición para hacer que el etanol se queme. El etanol también se presta para ser mezclado con gasolina para su uso en motores de ignición por chispa. El etanol es producido por la fermentación de plantas de azúcar - en los EEUU típicamente de maíz y otros productos de grano, en Latinoamérica principalmente de caña de azúcar. Para su uso comercial e industrial, siempre es desnaturalizado (es decir, se le adicionan pequeñas cantidades de substancias nocivas) para evitar su mal uso como bebida alcohólica ( 1 ).

Como combustible de tranporte, el etanol se puede usar de las siguientes formas:

1. Como un aditivo para gasolina - en los EEUU, típicamente usando 10% etanol ("gasohol"), en la EU, máximo de 5%, y en Brasil, normalmente 22%.

2. Como un componente de gasolina reformulada directamente y/o en la forma de etil terciario butil etero (ETBE). (Debiera hacerse notar que el ETBE no se usa actualmente en la gasolina reformulada)

3. Mezclado con 15% de gasolina (o a veces más), se conoce como E85 .

4. Mezclado con aditivo de mejoramiento de la ignición para usarseen motores diesel especialmente configurados para ese propósito..

En los casos 1 a 3, el etanol tendrá que estar seco (menos de 200 - 1.000 ppm de agua dependiendo del uso, clima y de aditivos anticorrosión. En el caso 4, el etanol contiene 5% de agua.

El adicionar etanol a la gasolina ("gasohol"), o como ETBE a la gasolina reformulada, no requiere de vehículos configurados especialmente. Casi todos los vehículos existentes tolerarán estos combustibles sin problema y posiblemente con ventajosos beneficios de emisiones. ( 1 ).

El etanol tiene un alto número de octanaje y puede ser usado como un sustituto para el plomo en la gasolina, pero también hay otros sustitutos de menor costo disponibles ( w1 ). Mezclando 22% de etanol anhídrico con gasolina para producir gasohol, Brasil ha podido eliminar completamente el requerimiento de plomo como un realzador del octanaje ( 2 ).

Otras características del etanol incluyen:

• Es un recurso renovable, lo que facilita la dependencia reducida de las importaciones de petróleo.

• Comparado con los combustible convencionales, tiene el potencial de producir menos emisiones de contaminantes, en especial emisiones de ciclos de vida de gases de efecto de invernadero ( w2 ). Esto es porque el CO2 liberado durante la combustión es el mismo que previamenete se tomó durante el crecimiento de la planta. Sin embargo, dependiendo del método de producción, los altos gastos de energía y la generación de N2O de los fertilizantes pueden más que desbalancear esta ventaja. En los EEUU, por ejemplo, se usa más energía para producir etanol que la energía producida que hay en el etanol mismo. ( 3 ) Si está libre de azufre, lleva a muy bajas emisiones de SO2 y es importante para el uso de tecnologías de reducción de emisiones.

• Tiene una menor densidad de energía de cerca de 33% por litro que la gasolina, lo que lleva a una menor autonomía de conducción del vehículo.

• Como un realzador del octanaje en la gasolina, aumentala volatilidad cuando se mezcla en el rango de 0 a 20% y, a menos que sea balanceada por componentes de mezcla de baja volatilidad, tiende a aumentar las emisiones evaporativas de hidrocarburos.

• Tiende a aumentar las emisiones de aldehidos

• Absorbe agua y causará separación de fase en las mezclas de gasolina si es que el agua entra en los sistemas de distribución, almacenamiento y combustible del vehículo.

Respecto del transporte y almacenaje del etanol, su propensión a absorber agua ha sido motivo de preocupación al igual que la corrosión. Generalmente no se necesita de almacenamiento especial y de equipamiento de abastecimiento en las instalaciones de llenado de etanol ( 4 ) , pues el etanol seco es compatible con el acero. Sólo ciertos estanques de fibra de vidrio y algunos revestimientos del estanque pueden no ser compatibles. Las actuales distribución del combustible y sistemas de almacenamiento no son a prueba de agua, y el agua tiene propensión a acarrear impurezas en ella. El etanol no será degradado de forma importante por pequeñas porciones de agua limpia, aunque la adición de ésta diluye su valor como un combustible ( 1 ). En parte, por esta razón, se espera que el uso primario del etanol en el sector del transporte sea como un aditivo de combustible para los combustibles convencionales ( 4 ). Los dispensadores de combustible deben tener elastómeros adecuados para el etanol y no deben usarse componentes de aluminio corriente.

"Las estimaciones del costo de producción de etanol en Brasil son de cerca de 15 centavos/galón. ... Sin embargo, en los EEUU, el combustible etanol se produce del maíz, el cual es mucho más caro que la producción de caña de azúcar. Como resultado, los costos de producción en los EEUU han ido desde cerca de los 91-227 centavos/galón" ( w1 ) (24 - 60 centavos por litro). Según ( 5 ), en 1999 el precio promedio al por mayor del etanol puro en los EEUU era de 91-227 centavos/galón (24 - 60 centavos/litro), mientras que el precio efectivo era de 50 centavos/galón (13 centavos/litro) debido al incentivo de 53 centavos/galón para combustibles de alcohol (14 centavos/litro).

El relativamente alto precio del etanol (yendo de US$ 0,25 a 0,4 por litro en los EEUUen los últimos años, lo que equivale a US$ 0,41 - 0,66 por litro de gasolina sobre una base de energía) "ha imposibilitado su uso efectivo como un combustible de motor, excepto en aquellos lugares donde se subsidia generosamente (como en Brasil y los EEUU)" ( 2 ).

"Debido a que básicamente el etanol es un producto agrícola, las instituciones y la economía agrícolas dominan su producción, y su precio se relaciona con el precio de los cultivos" ( 1 ). Por consiguiente, los altos costos agrícolas, incluyendo la energía, pueden llevar a mayores precios de combustible, además de influir en el potencial de evitar la generación de gases de efecto de invernadero. La producción del etanol para combustible está también en directa competencia con la producción de comida en la mayoría de los países. ( 2 ).

Los costos de las instalaciones de llenado de etanol y de las modificaciones a las instalaciones de mantención "varían sustancialmente sobre la base de las circunstancias y equipos específicos.

Brasil es el mayor productor y consumidor mundial de etanol. Como una respuesta a lacrisis del petróleo de los 1970s, el gobierno creó PROALCOOL, un programa para aumentar la producción de alcohol de caña de azúcar para usarse como un sustituto de la gasolina. El programa fue exitoso, y se produjeron grandes volúmenes de etanol para ser usado tanto en su forma pura, al igual que como un aditivo para la gasolina . Se produjeron vehículos a etanol y se hicieron muy populares en los años 80s (cerca de 5 millones de coches de pasajeros), hasta que la escasez de etanol minó la confianza de los comsumidores. Desde ese entonces, las ventas de vehículos a etanol han declinado en forma importante, y también lo ha hecho el uso del metanol puro como un combustible, aunque éste aún es un importante componente del "gasohol". [hasta un 24% en el 2001, ( 6 )] hasta hoy ( 7 ).

En los EEUU, es de la misma forma mayoritariamente usado como un aditivo para la gasolina, aunque a un menor grado que en Brasil ( 2 ). "En el 2000, 99.7% de combustible etanol consumido en EEUU fue en la forma de "gasohol" o 'E10' (mezclas de gasolina con hasta 10% de etanol)" ( 5 ). "Sirve como un oxigenado (para evitar la contaminación del aire a partir del monóxido de carbón), como un realzador de octanaje (para prevenir la ignición temprana, o "cascabeleo del motor"), y como un extensor de la gasolina. Se produce y consume mayormente en el Medio Oeste, en donde el maíz, la principal materia base para la producción de etanol, se cultiva." ( 5 ).

Suecia también tiene experiencias con el etanol, pues se usa como un sustituto para el diesel en aproximadamente 300 buses de ciudad en la capital( 8 ). A partir de 2004, casi toda la gasolina de 95 octanos en Suecia contendrá 4 - 5% etanol producido en el país o importado de otros países de la EU, estos últimos subsidian grandemente el etanol de vino.

En los EEUU, "el tamaño actual de la industria del etanol depende principalmente de las leyes y normas federales que promocionan su uso con propósitos de calidad de aire y seguridad de energía, además de existir incentivos de impuestos que aminoran su costo para los consumidores. Sin ellos, es probable que la industria se encogería sustancialmente en el futuro próximo. Sin embargo, si se pueden bajar los costos de procesar el etanol, o si los precios de la gasolina suben, el etanol puede aumentar su rol en el consumo de combustible de los EEUU" ( 5 ). Según ( 4 ), "otro obstáculo para el etanol es la incompatibilidad con la infraestructura existente."

La experiencia en Brasil ha demostrado que los precios comparados a los combustible convencionales, así como la confiabilidad del abastecimiento, tiene un rol mayor en la aceptación de los consumidores y, de aquí, en la penetración de mercado.

Para usar eficientemente el potencial del etanol para causar bajas emisiones de gases de invernadero, los métodos de produción debieran ser diseñados para minimizar el gasto de energía.. Según ( 7 ), "Debido a que el mayor consumidor de energía en la cadena del etanol es la planta procesadora de etanol, las emisiones del uso del etanol podrían mejorarse de forma significativa si hubiera un campo de acción para reducir el consumo de enrgía fósil de la planta."

La producción de etanol a partir de azúcar derivada de la celulosa ha sido destacada, por largo tiempo, como el método más atractivo para el futuro.