En el último tiempo se ha popularizado la búsqueda de nuevas fuentes de energía que aporten mayores ventajas y sean renovables, de allí que cada vez sea más común que veamos el desarrollo de nuevos combustibles innovadores con características particulares. Ejemplo de ello es el bioetanol, cuyo uso ha experimentado un notable incremento en los últimos tiempos, debido a que ofrece beneficios sustanciales en comparación con los combustibles convencionales.
En ese sentido, muchos se preguntan ¿cómo se produce?, ¿cuáles son sus ventajas y desafíos?, ¿cuál es su papel en la matriz energética del futuro? Por eso, en este artículo de Futuro Eléctrico, daremos respuesta a esta y otras interrogantes. Así que si quieres saber más, ¡sigue leyendo!
Tabla de contenidos
¿Qué es el bioetanol?
El bioetanol es un tipo de alcohol inflamable. Se ha convertido en un innovador combustible que está revolucionando el mundo como una poderosa fuente de energía renovable. Se obtienen mediante diversas fuentes orgánicas, principalmente a través de la fermentación de plantas como la caña de azúcar, remolacha y otras.
Este biocombustible lo que busca es reemplazar a los combustibles tradicionales, incluyendo el más usado a nivel mundial, el petróleo. ¿Por qué? Porque a diferencia de este último, el bioetanol no solo brinda una fuente de energía más sostenible, sino que también arroja menos contaminantes al ambiente.
Diferencia entre etanol y bioetanol
Es fundamental que tengas en consideración que el etanol y el bioetanol son combustibles que tienen una diferencia bastante marcada. A pesar de que ambos comparten la mayoría de sus componentes, el bioetanol se distingue por su origen en la biomasa, contrario al etanol, que se origina a partir del gas natural.
¿Cómo se obtiene el bioetanol?
Básicamente, la obtención del bioetanol es una mezcla de procesos químicos y biológicos que logran la transformación de las materias primas vegetales (ricas en azucares o almidones) en un combustible renovable. Por tanto, se transforma los azúcares naturales de estas materias primas en etanol, un alcohol ampliamente utilizado en la industria y como combustible.
Materias primas utilizadas
Caña de azúcar
La caña de azúcar es una de las fuentes más comunes para la producción de bioetanol. Esta planta es especialmente eficiente en la producción de etanol debido a su alto contenido de azúcares fermentables.
Maíz
El maíz es otra materia prima ampliamente utilizada en la producción de bioetanol, especialmente en Estados Unidos. De esta manera, el proceso de obtención de bioetanol a partir de maíz es bien establecido y ha contribuido significativamente a la producción de biocombustibles en el mundo.
Otros cultivos y desechos orgánicos
Además de la caña de azúcar y el maíz, se utilizan otros cultivos y desechos orgánicos en la producción de bioetanol. Esto incluye cultivos como el sorgo, la yuca, la remolacha y la batata, que también contienen azúcares que pueden fermentarse para obtener etanol. Asimismo, se pueden emplear desechos orgánicos, como los residuos agrícolas y forestales, mediante el proceso de biomasa.
Etapas de producción y refinamiento
Selección y preparación de las materias primas
En esta fase, se eligen cultivos, que como se ha venido mencionando, que se caracterizan por su riqueza en almidones, azúcares o celulosa. También, se empiezan a recoger los residuos de biomasa.
Molimiento y trituración
Este proceso facilita la extracción de azúcares, siendo una de las etapas más importantes al momento de realizar el proceso. La molienda y trituración consiste en reducir la materia prima a partículas más pequeñas y finas.
Descomposición o hidrolisis
Cuando la materia prima contiene una buena dosis de almidón y celulosa, se realiza un proceso de hidrólisis, que puede ser enzimática o ácida y así lograr convertir esos polímeros en azúcares simples (como la glucosa) que seguidamente se puedan fermentar.
Fermentación
Las levaduras o microorganismos se encargan de realizar su función, ya que se le añade los azucares obtenidos en las fases anteriores y los convierten en etanol. Este proceso puede llevarse a cabo en condiciones anaeróbicas (sin oxígeno).
Destilación
Luego de la fermentación, para obtener un etanol más concentrado se destila, lo que permite separar el agua y otros componentes que pueda contener el producto.
Deshidratación
Para reforzar la destilación y elevar aún más la concentración y calidad, se realiza el proceso de deshidratación, el cual se encarga de eliminar cualquier exceso de agua.
Aditivos y mezclas
Una vez que el etanol se encuentra deshidratado se procede a mezclarlo con gasolina en diferentes proporciones, todo esto va según las especificaciones requeridas para combustibles y las regulaciones vigentes.
Almacenamiento y distribución
Finalmente, el bioetanol resultante se almacena y distribuye para su uso en vehículos y diversas aplicaciones. ¿Fascinante, verdad?
¿Para qué sirve el bioetanol?
Uso de vehículos
Esta es la aplicación más popular del bioetanol. Porque tiene la capacidad como combustible alternativo para motores de combustión interna al mezclase con gasolina en distintos porcentajes. Este uso es especialmente importante porque permite reducir las emisiones de dióxido de carbono a la atmósfera.
Generación eléctrica y calefacción
El bioetanol es usado para la generación de energía eléctrica, para lograrlo se quema el combustible y esto a su vez produce un vapor que impulsa las turbinas y así logra producir electricidad. Por otro lado, su uso doméstico es bastante amplio, ya que existen chimeneas, estufas y calentadores que pueden funcionar con bioetanol, brindando calor sin las emisiones nocivas asociadas con los combustibles fósiles. Este tipo de calefacción es popular en zonas donde no hay acceso a la red eléctrica o el gas natural.
Industria química
Otras de las aplicaciones del bioetanol es en la industria química, donde este producto se usa como disolvente en la producción de productos como pintura, medicamentos cosméticos, productos de limpieza, etc.
En la limpieza de océanos
Se ha demostrado que el bioetanol es eficaz para el petróleo y el aceite del agua de los océanos. Este uso es esencial para contribuir al cuidado del medioambiente y de los mares.
Para alimentación de dispositivos
En la actualidad, se están desarrollando algunos estudios que buscan probar la eficacia del bioetanol para ser usado en las baterías para dispositivos electrónicos como computadores portátiles y teléfonos.
Ventajas y desventajas del bioetanol
Ventajas del bioetanol
Impacto medioambiental positivo
Este tipo de combustible tiene un impacto positivo en el medio ambiente, ya que reduce las emisiones de CO2, y aunque al quemarse el bioetanol si produce CO2, en realidad es el que procede del que absorbió la planta al crecer, además es muy inferior al que generan los combustibles fósiles.
De hecho, la diferencia oscila entre un 19% (procedente del cultivo de maíz) y el 86 % (procedente de residuos de biomasa). Además su combustión no genera olores ni desperdicios, y el CO2 generado puede capturarse y utilizarse en otras aplicaciones industriales, como la carbonatación de bebidas o la congelación.
Reducción de dependencia de combustibles fósiles
Una de las ventajas más notables radica en la capacidad que tiene para reducir la dependencia que existen con los combustibles fósiles, es un alternativa que busca reducir en gran escala el uso de petróleo y otros combustibles contaminantes, lo cual es bastante beneficioso en muchos aspectos.
Impulso económico y creación de empleo
La producción del bioetanol tiene la capacidad de ser una fuente de empleos que a su vez impulsarían a la economía, ya que requiere de trabajos que van desde la agricultura y la extracción de materias primas hasta la distribución y comercialización de este producto. Además, el florecimiento de la industria del bioetanol atrae inversiones en infraestructura y tecnología, que también estimula el crecimiento económico tanto a nivel nacional como internacional.
Desventajas del bioetanol
Consideraciones sobre el uso de tierras agrícolas
Uno de los aspectos que genera inquietud y muchos consideran como desventaja, es lo que gira en torno al uso extensivo de tierras agrícolas para su producción. Este camino puede desencadenar efectos indeseados, como la deforestación y la amenaza a los hábitats naturales, con impactos negativos en la biodiversidad y la disponibilidad de tierras para la producción de alimentos.
Eficiencia energética comparada con otras fuentes
El proceso de obtención del bioetanol, desde el cultivo hasta su conversión, demanda una cantidad considerable de energía, por lo que comparada con la solar o la eólica resulta ser menos rentable.
Costo elevado
Otra de las desventajas con más relevancia es el alto costo que presenta este biocombustible, ya que su obtención es bastante compleja y su precio es más que elevado que el del petróleo.
El futuro del bioetanol
El futuro del bioetanol se presenta bastante optimista, con diversos proyectos enfocados en avances tecnológicos, la exploración de nuevas materias primas y un enfoque en la sostenibilidad. Se espera que siga desempeñando un papel importante en la transición hacia fuentes de energía más limpias y en la reducción de la dependencia de los combustibles fósiles en el futuro. Sin embargo, a pesar de sus ventajas, el futuro del bioetanol también enfrenta desafíos, como la competencia por el uso de tierras agrícolas, la urgencia de regulaciones por los organismos competentes y la necesidad de garantizar prácticas sostenibles en la producción de biomasa.
Por ahora, son varios los países y empresas que tienen proyectos para impulsar el uso de bioetanol. Por ejemplo, Argentina tiene en curso una licitación por bioetanol, donde la Subsecretaría de Hidrocarburos de la Secretaría de Energía busca un mínimo de 250.000m3/a de bioetanol para la mezcla con gasolina estándar. Para ello, tienen pensado asignar cuotas de producción para las plantas nuevas y para proyectos de expansión.
Por otro lado, Volkswagen, la marca alemana de automóviles, tiene un proyecto en Colombia, donde pretenden promover el uso, o aumentar las mezclas, de bioetanol en la gasolina. Ellos argumentan que esto beneficiaria a la movilidad, al medio ambiente y a la economía colombiana.
Asimismo, Honeywell y Summit Agricultural se plantearon construir la planta más grande del mundo que convertirá bioetanol en biojet. Estará situada en la región de la costa del golfo de los Estados Unidos. Está inversión superará los U$S 1.000 millones y estará operativa para el 2025. Su objetivo es producir suficiente combustible para impulsar miles de vuelos al año.
Además, Toyota firmó un acuerdo junto a Shell Brasil, Raízen y otras empresas y universidades, para impulsar el estudio del hidrógeno a base de etanol. Con este proyecto, pretenden eliminar o reducir el uso de combustibles fósiles.
Palabras finales
El bioetanol es un combustible que, sin duda alguna, trae consigo bastantes beneficios que
seguramente se irán expandiendo a medida que su uso vaya aumentando alrededor del mundo. Además, vivimos en una época donde la búsqueda de alternativas más ecoamigables cada vez es mayor y tener el conocimiento de todas las fuentes que existen se vuelve esencial.