¿Cuál es la huella de carbono del bioetanol?
Ser consciente del medio ambiente ya no es una preocupación marginal. A medida que las consecuencias del cambio climático antropogénico se hacen más evidentes, crece el deseo colectivo de proteger nuestro planeta y nuestro medio ambiente. Aunque necesitamos que las personas cambien su comportamiento, tanto a nivel individual como social, para combatir el cambio climático, las tecnologías verdes también tienen su papel. Cualquier innovación que nos permita reducir las emisiones nocivas y generar menos residuos puede ser importante en la lucha contra el cambio climático.
Una de las principales fuentes de contaminación global son las emisiones de los vehículos. Para muchas personas, el uso de un coche personal es una necesidad. Sin un coche, no podrían ir a trabajar, llevar a sus hijos al colegio o viajar mucho más allá de la puerta de su casa. Pero, a menos que puedas permitirte un coche eléctrico y tengas la suerte de vivir en un lugar con una infraestructura decente, conducir significa contribuir a la interminable corriente de contaminación y emisiones de gases de efecto invernadero de la que todos somos responsables.
Bioetanol se perfila como un prometedor combustible alternativo que algún día podría permitirnos conducir todo lo que queramos sin tener que preocuparnos por lo que sale de nuestros tubos de escape. Cualquiera que aspire a un futuro neutro en carbono debería prestar atención al bioetanol.
¿Cómo se produce el bioetanol?
El bioetanol ofrece numerosas ventajas respecto a los combustibles convencionales, pero su principal argumento de venta es su respeto por el medio ambiente. La producción de bioetanol utiliza recursos renovables, es decir, cultivos como el maíz, la En principio, puede producirse a partir de cualquier planta que contenga azúcar y almidón. Utilizamos el término "biomasa" para referirnos a los materiales orgánicos renovables derivados de plantas y animales. La biomasa incluye los organismos vivos, los materiales derivados de los organismos vivos y los materiales de los organismos que han muerto recientemente.
El proceso exacto de producción de bioetanol depende de la composición de la biomasa utilizada. La mayor parte de la investigación se centra actualmente en el material lignocelulósico, que incluye el sauce, el eucalipto, la paja, la caña de azúcar, los residuos agrícolas y otros materiales leñosos y herbáceos considerados a menudo como residuos. Se necesitan de 2 a 4 toneladas de biomasa lignocelulósica para producir 1 tonelada de bioetanol. Los investigadores prefieren la biomasa lignocelulósica porque es más abundante que los cultivos alimentarios y más barata de producir, sobre todo porque de todas formas se considera un residuo. También tiene un mayor balance energético neto que otras formas de biomasa, lo que hace que ecológico lo hace más atractivo. La biomasa lignocelulósica puede reducir las emisiones de gases de efecto invernadero hasta 90%, lo que es mucho mejor que los biocombustibles de primera generación.
La desventaja de utilizar la biomasa lignocelulósica para la producción de bioetanol es que contiene una serie de polímeros de carbohidratos, entre ellos la celulosa. La celulosa es el principal componente de las paredes celulares de las plantas y está compuesta por moléculas de glucosa. Cuando la celulosa se descompone en un proceso llamado hidrólisis, se libera glucosa. Hay varias formas de hidrolizar la celulosa de la biomasa lignocelulósica para producir azúcares fermentables. Los métodos más comunes incluyen el tratamiento de la biomasa con ácido o enzimas específicas y su calentamiento.
Para la biomasa no lignocelulósica, como el grano, el primer paso es moler la biomasa para liberar el almidón. El material resultante se mezcla con un volumen específico de agua para controlar la proporción de azúcar y levadura en el puré resultante. El calentamiento de la mezcla disuelve los almidones solubles en agua, mientras que la hidrólisis ácida o enzimática se utiliza para convertir simultáneamente el almidón en azúcares. La mezcla resultante se compra hasta un pH entre 4,8 y 5,0, que es ligeramente ácido. Esto es necesario para permitir que la levadura que fermenta los azúcares crezca. El proceso de fermentación produce etanol y CO2. La destilación y deshidratación posteriores aumentan la concentración de etanol en la solución.
Para ser utilizado como combustible, el etanol debe ser muy puro, lo más cercano a 100%. El etanol producido industrialmente tiene un contenido de agua relativamente alto que reduce la pureza. Existen varios métodos de deshidratación del etanol, todos los cuales están siendo investigados por los investigadores para mejorar su eficacia.
¿Cuáles son los beneficios medioambientales del bioetanol?
El bioetanol no sólo procede de fuentes renovables, sino que también reduce significativamente las emisiones de gases de efecto invernadero durante la producción y cuando se quema el combustible terminado, en comparación con los combustibles convencionales. Añadir etanol a la gasolina aumenta el octanaje, lo que significa que arderá en lugar de quemarse, y nos permite estirar nuestras cada vez más escasas reservas de petróleo. Prolongar la vida de las reservas de petróleo mejora nuestra seguridad en materia de combustibles y reduce nuestra dependencia de las naciones productoras de petróleo.
Si se pregunta si el bioetanol produce monóxido de carbono u otras sustancias nocivas, la respuesta es no. La combustión del bioetanol produce muy pocas emisiones; es mucho más limpio que los combustibles convencionales. Lo peor que emite es una cantidad insignificante de dióxido de carbono, demasiado poco para tener un impacto negativo en la salud humana o medioambiental.
Es posible que haya oído declaraciones contradictorias sobre la huella de carbono del bioetanol. Entonces, ¿el bioetanol es neutro en carbono o no? La respuesta es que sí, que es neutra en carbono. Pero hay que preguntarse por qué el bioetanol es neutro en carbono. La respuesta es bastante sencilla: la cantidad de dióxido de carbono que se libera en la producción de bioetanol es la misma que absorben las plantas que producen el combustible durante la fotosíntesis.
El cambio de los combustibles derivados del petróleo por el bioetanol ayudará a sanar la capa de ozono de la Tierra, un objetivo a largo plazo del movimiento ecologista. Cuando etanol quema, los productos resultantes son menos reactivos con la luz solar que las emisiones de las fuentes de combustible convencionales. Ni siquiera la quema de etanol a gran escala puede agotar la capa de ozono.
Aunque en un futuro próximo sigamos utilizando combustible convencional para nuestros vehículos, podemos utilizar el bioetanol para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero. La mezcla de bioetanol con gasolina ofrece una serie de valiosas ventajas. En primer lugar, aumenta el octanaje del combustible, algo que suele ser difícil y caro de hacer. Al enriquecer el combustible de baja calidad con etanol, podemos reducir las emisiones nocivas y mejorar el rendimiento. Añadir bioetanol al combustible también significa que podemos ampliar nuestro suministro y reducir nuestra dependencia de los países productores de petróleo.
En general, el uso generalizado del bioetanol permitiría mejorar la calidad del aire y reducir la prevalencia de partículas cancerígenas. Los proyectos de investigación y desarrollo en curso mejoran constantemente los beneficios medioambientales del bioetanol, lo que lo convierte en una perspectiva aún más atractiva. Por ejemplo, los últimos diseños de las plantas de bioetanol garantizan que toda el agua que se vierte es neutra para el medio ambiente. Algunas plantas reciclan las aguas residuales generadas en la producción de bioetanol para poder reutilizarlas.
¿Para qué se utiliza el bioetanol como combustible?
El etanol es un combustible versátil que ya ha demostrado su potencial en varias áreas clave. La aplicación más destacada del bioetanol en la actualidad es como combustible para el transporte, y muchos en la industria del automóvil esperan que acabe sustituyendo a la gasolina como principal combustible para el transporte de vehículos personales. Sin embargo, una de las ventajas del bioetanol es que no tiene que sustituir completamente a la gasolina para marcar la diferencia. El etanol se utiliza a menudo para mejorar el rendimiento del combustible de baja calidad, y hay varios combustibles mezclados en el mercado que combinan bioetanol con gasóleo o gasolina.
Como cualquier combustible, el bioetanol puede quemarse para producir energía y generar electricidad. Se está investigando el papel potencial del bioetanol en la generación de electricidad. En comparación con el carbón y el petróleo, el etanol tiene un rendimiento energético térmico mucho menor, lo que significa que se necesitan cantidades mucho mayores para producir el mismo rendimiento energético. Sin embargo, podemos permitirnos quemar mucho más etanol sin causar daños al medio ambiente ni liberar emisiones tóxicas.
Las chimeneas de bioetanol también son cada vez más populares. No producen humo ni otros subproductos nocivos, tienen un aspecto estupendo y no requieren una chimenea ni la conexión a una línea de gas.
¿Cómo se compara el bioetanol con los combustibles convencionales?
En comparación con la gasolina, el bioetanol tiene un contenido energético mucho menor. Si tenemos dos vehículos idénticos, uno que funciona con gasolina y otro con bioetanol, el coche con gasolina podrá seguir funcionando. Sin embargo, el bioetanol no produce las mismas emisiones nocivas que la gasolina. A medida que el coste de producción del bioetanol siga bajando y los métodos de producción sean más eficientes, es posible que lleguemos a un punto en el que tener que abastecer de combustible a los vehículos más a menudo se considere una compensación que merezca la pena.
El bioetanol tiene un octanaje superior al de la gasolina y puede incluso añadirse a la gasolina para aumentar el octanaje. Un octanaje más alto significa que el bioetanol arderá en lugar de encenderse en un motor y tiene propiedades antinucleares superiores.
El etanol es menos volátil que la gasolina, según la presión de vapor Reid. La menor presión del bioetanol significa que se evapora lentamente, lo que mantiene la concentración de emisiones por evaporación baja y reduce aún más el riesgo de que el combustible explote. Sin embargo, la baja presión de vapor también puede ser una desventaja para el etanol. La combinación de baja presión y un único punto de ebullición hace que los motores que funcionan con etanol puro no puedan arrancar sin ayuda a temperaturas inferiores a 20 grados centígrados. Si alguna vez se considera seriamente el bioetanol como combustible principal de los coches, los motores tendrán que compensar este problema.
El bioetanol y otros biocombustibles similares pueden desempeñar un papel importante en la lucha contra el cambio climático. No sólo tiene una amplia gama de aplicaciones potenciales, sino que la producción de bioetanol es neutra en carbono. No pierdas de vista este espacio, ya que podría ser el combustible del futuro.