Panamá y el Etanol

¿Que es el etanol?

El etanol, alcohol carburante o como lo conocen sus amigos el C₂H₅OH, es un tipo de alcohol que se utiliza como combustible, producido a partir de la destilación y/o fermentación de almidones (azucares), su materia prima son hasta ahora todos de la familia vegetal como caña de azúcar, yuca, remolacha, maíz, sorgo dulce y hasta banano, papa y café, también puede obtenerse de biomasa celulósica como árboles y gramíneas,

Como mencione anteriormente se usa como un combustible ya sea como única fuente de energía o mezclado (con combustible fósil por ejemplo), al quemarse en un proceso común de combustión a motor, produce CO₂ y H₂O, pero con un volumen menor de emisión de  CO₂ que la gasolina y nada de los otros óxidos que generalmente se producirían, por lo que en efecto es mas limpio aunque claro todo depende de la combinación que se use.

El etanol es un producto que puede aportar al mercado ciertas mejoras a largo y mediano plazo en lo ecológico-medioambiental y económico, pero su producción requiere mas energía que otros combustibles fósiles por lo que con la tecnología actual no es tan rentable como para sustituir totalmente a los combustibles fósiles.

Ahora, como ya se sabe, el gobierno panameño planea implementar la utilización del etanol, para ello se dispuso por ley que se ira agregando un porcentaje de etanol gradualmente al combustible que se vende actualmente, hasta llegar al 10% de etanol y 90% de gasolina:

• E10: Para los que no estén familiarizados significa “etanol 10%”, si lo se es una tontería pero igual no esta de mas. También es llamado “gasohol” o “alconafta” y es una mezcla de 10% etanol y 90% de gasolina que se vende ya en muchas partes del mundo. La mayoría de los fabricantes de autos consideran aceptable el uso del etanol al 10% o menos en sus vehículos de gasolina. Sin embargo, los vehículos que usan este tipo de mezcla recorren de 3 a 4% millas por galón menos al usar E10 que al usar gasolina común, aunque teniendo en cuenta la contaminación reducida es una buena cifra.
• E85: Es una mezcla con 85% etanol y 15% gasolina, que puede ser usada en vehículos de combustible alternativo (FFVs) . Estos vehículos están especialmente diseñados para funcionar con gasolina, E85 o una mezcla de los dos. Varios fabricantes ofrecen diversos modelos de vehículos de combustible alternativo, aunque en panamá hay que buscar bastante o incluso comprarlo afuera (creo que la importación y compra de este tipo de vehículos debería estar exonerada de impuestos, esto representaría una ahorro mayor en costos de mantenimiento a carrocerías no adaptadas para el uso del etanol, fomentaría el uso de las energías limpias, diversificaría el muy limitado mercado motor, y favoreseria el uso de estos autos con algún beneficio para mejorar y acelerar su integración al parque motor panameño, que supera un millón de automóviles.

Sobre la produccion del etanol

Proceso de elaboracion de Biodiesel

Los mayores productores de etanol (esta gráfica es algo vieja pero en sus valores pero el rank aun es parecido)

Ventajas de implementar el etanol

• Disminución de emisiones contaminantes a la atmósfera: la combinación de etanol y gasolina es ambientalmente mas amigable y su combustión produce menos gases contaminantes
• Ayuda a soportar los altos precios de  los  hidrocarburos: puesto que pueden abaratar el combustible y en algunos lugares incluso se subsidia parte de su producción, así como liberar al menos ligeramente la carga de dependencia de los productores de petroleo.
• Generar más y mejor empleo rural: permitiendo a los productores vender las materias primas y empleando mas mano de obra, a este punto existe una critica respecto de los efectos negativos que pudiese tener en la producción de alimentos, osea que los productores tengan preferencia por producir cultivos para etanol y no para el consumo.
• diversifica la oferta motor: puesto que se integran las tecnologías que utilizan energías limpias dentro de los nuevos automóviles
• Oportunidad comercial: lo cierto es que es un mercado amplio y los excedentes de etanol se pueden exportar (brasil es el primer exportador de etanol).

Desventajas del uso del etanol

• Menos contenido energético que da menos millas por galón
• Disponibilidad limitada y susceptible de ser afectada por fenómenos ambientales (ejem; sequias)
• Actualmente es más caro de producir y la tecnología para implementar una planta es medianamente cuantiosa

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 oxigeno 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.
• Efectos del etanol en la agricultura: Los ecologistas han hecho algunas objeciones a muchas prácticas agrícolas modernas, incluyendo algunas prácticas útiles para hacer el bioetanol más competitivo. Los efectos sobre los campos afectarían negativamente a la producción para consumo alimentario de la población.
• Plomo: En el pasado, cuando los granjeros destilaban su propio etanol, utilizaban a veces los radiadores como parte delalambique. Los radiadores contenían a menudo plomo, que contaminaba el etanol. El plomo pasaba al aire al quemarse el combustible contaminado, generando problemas de salud (saturnismo). Sin embargo ésta era una fuente de plomo menos importante que el tetraetilo de plomo que se empleaba como aditivo corriente de la gasolina, como antidetonante (hoy prohibido en la mayoría de los países). Hoy día, el etanol para uso como combustible se produce casi exclusivamente en plantas construidas ad-hoc, evitando así cualquier remanente de plomo.

Otros factores que se deben estudiar

Precio: El precio varía por región. El etanol es más barato que la gasolina en algunas áreas, todo depende de la disponibilidad que se tenga, así en áreas pobladas cerca de productores/distribuidores de etanol o centros industriales, el etanol tiende a ser mas barato, lo contrario sucede en áreas rurales donde la tecnología necesaria para implementar el etanol no esta presente y no se aplicara en un tiempo considerable.

Disponibilidad: Casi dos mil estaciones de servicio en los Estados Unidos venden E85, y los números están incrementando rápidamente, sin embargo en panamá el numero de estaciones dedicadas o con capacidades para atender a veiculos que se movilicen enteramente con combustibles alternativos es limitada, por no decir inexistente, la mezcla E10 de etanol que el gobierno pretende aplicar seria la única posible para introducir el etanol gradualmente en el mercado sin modificar de forma considerable el mercado local y a los consumidores que se verían obligados a escoger veiculos que soportaran mas del 10% de etanol,

Rendimiento: No hay una diferencia notable en el funcionamiento/rendimiento del vehículo cuando éste usa E10. Los Autosque  funcionan con E85 usualmente experimentan una reducción del 25 a 30% en el rendimiento de millas por galón porque el contenido energético del etanol es menor.

En cuanto a Panama

El M.E.F. realizo un informe de la realidad nacional en el año 2006 exponiendo lo siguiente.

• Matriz energética que denota una marcada dependencia a un sólo energético: productos derivados de petróleo, importaciones que acaparan más del 65% de nuestro consumo energético.
• „Los sectores que presentan mayores consumos de combustibles son: generación eléctrica (18%), industria (27%) y flota vehicular (43%).
• „La oferta de fuentes primarias de energía ha ido disminuyendo a una tasa del 10.6%, mientras que el consumo de energéticos va en aumento.
• „En los últimos 8 años los precios de los combustibles han aumentado en más de un 200% y su demanda en un 60%, siendo el sector transporte el mayor responsable del aumento.
• „El 90% de la contaminación ambiental en Panamá corresponde a emisiones vehiculares.
• „El continuo incremento del precio del petróleo permite y facilita la entrada de productos sustitutos, como son los biocombustibles..
• „Panamá cuenta con un valioso potencial de otras energías que no ha sido explorado, ni explotado a la fecha.

Estos eran los objetivos gubernamentales planteados en 2006

• Diversificación de la Balanza Energética a través de la introducción de nuevas fuentes.
• „Independencia energética, que promueva la incorporación de fuentes propias de energía que disminuyan la vulnerabilidad a influencias externas.
• „Introducción y fomento de nuevas tecnologías que permitan lograr un uso y aprovechamiento eficiente de energéticos, preferiblemente tecnologías no contaminantes.
• „Conservación del Medio Ambiente y el fomento de energías renovables que aseguren un mantenimiento adecuado y uso racional de los recursos naturales.
• „Desarrollo de actividades económicas, que promuevan el desarrollo social, generen nuevas inversiones y fomenten la creación de nuevas fuentes de empleo

Acciones Adoptadas

• „Análisis de recursos disponibles para la producción de  biocombustibles y/o cercanía a fuentes de suministro.
• Verificaciónde mecanismos a adoptar que impulsen la generación y uso de biocombustibles.
• „Inicio de gestiones de capacitación y culturización sobre el uso y las bondades de los biocombustibles.
• Redacción preliminar de instrumentos normativos que establezcan un marco regulatorio claro, seguro y confiable que fomente y garantice la implementación adecuada del programa de uso de biocombustibles.
• Acciones de cooperación internacional, con agencias regionales y otros países.
• Preparación de esquema para la implementación de plan piloto para el uso de etanol con gasolinas

Adelantos del Proyecto de Bioetanol en Panamá„

• Verificación de data e información de campo:„ Consumo previsto de gasolinas 2007 con una mezcla del 10% de bioetanol„ Toneladas de caña necesarias: 1,000,000 Tc„ Hectáreas de caña necesarias: 16,800 Has„ Capacidad actual disponible de molienda de caña de: 24,000,000 Galones„ Inversiones necesarias: Aprox. US$100 M„
• Elaboración de programas con entidades gubernamentales, como: Ministerio de Desarrollo Agropecuario para facilitar la realización de cultivos e identificar zonas o regiones aptas para este desarrollo.„
• Análisis de infraestructura actual para la comercialización del bioetanol.
• Estudio y revisión del parque vehicular nacional para determinar adecuaciones, % de mezclas, regiones a implementar, inversiones en cambios de piezas o repuestos, entre otros.„ Intercambio con países sobre las experiencias en la complementación de proyectos. „
• Discusión e intercambio sobre el marco regulatorio para la promoción del uso del etanol en mezclas con las gasolinas.

Pasos a Seguir

• „Impulso de estudios técnicos necesarios que apoyen al eficiencia y modernización de la producción de caña.
• „Revisión de las especificaciones técnicas de los combustibles y posibles modificaciones para su mezcla con bioetanol.
• „Verificación e impulso de la construcción y adaptación de sistemas de distribución y logistica nacional.
• „Aprobar y promover los dispositivos legales necesarios que permitan la incorporación del etanol en las gasolinas.
• „Realizar pruebas y análisis de laboratorios sobre la calidad del etanol, mezclas a realizar y gasolinas e implementar mecanismos efectivos de fiscalización.
• „Elaboración e implementación de plan piloto del uso del bioetanol.
• „Reforzar la capacidad institucional a fin de coordinar y articular planes de acción nacional con instituciones públicas y privadas, relacionadas con todos los aspectos vinculados a la cadena productiva del bioetanol y mecanismos de implementación.
• „Continuar realizando programas de sensibilización a los usuarios y a las instituciones públicas hacia el uso del bioetanol.

Por medio de esta publicación quiero repasar los hechos mas relevantes entorno al combustible alternativo (etanol), iniciando con una explicación muy superficial sobre el etanol en el mundo para luego llegar a panamá. Quiero mencionar un par de aristas en el tema de su aplicación y como no puede faltar una revisión a el aspecto legal de esta.

Notas de interés

• Los científicos estiman que en menos de diez años, todo el material verde de los campos así como los desechos agrícolas y la materia orgánica de las basuras, por un proceso llamado de hidrólisis de la celulosa, enzimática y ácida se transformará en etanol.
• Puede llegar a ser que el porcentaje de producido por las emisiones de combustible mezcaldo por etanol sea semejante a la cantidad de absorbida por el mismo cultivo de donde provienen sus materias primas.
• Para obtener etanol libre de agua se aplica la destilación azeotrópica en una mezcla con benceno o ciclohexano. De estas mezclas se destila a temperaturas más bajas el azeótropo, formado por el disolvente auxiliar con el agua, mientras que el etanol se queda retenido. Otro método de purificación muy utilizado actualmente es la absorción física mediante tamices moleculares A escala de laboratorio también se pueden utilizar disecantes como el magnesio, que reacciona con el agua formando hidrógeno y óxido de magnesio.
• El etanol puede afectar al sistema nervioso central, provocando estados de euforia, desinhibición, mareos, somnolencia, confusión, alucinaciones (como lo sean ver doble o que todo se mueve de forma espontánea). Al mismo tiempo, baja los reflejos. Con concentraciones más altas ralentiza los movimientos, impide la coordinación correcta de los miembros, pérdida temporal de la visión, etc.
• En ciertos casos se produce un incremento en lairritabilidad del sujeto intoxicado como también en la agresividad; en otra cierta cantidad de individuos se ve afectada la zona que controla los impulsos, volviéndose impulsivamente descontrolados y frenéticos. Finalmente, conduce al coma y puede provocar la muerte.La resistencia al alcohol parece aumentar en las personas adultas, de mayor peso y de menor altura, mientras que los niños son especialmente vulnerables. Se han comunicado casos de bebés que murieron por intoxicación debida a la inhalación de vapores de etanol tras haberles aplicado trapos impregnados de alcohol. La ingesta en niños puede conducir a un retardo mental agravado o a un subdesarrollo físico y mental. También se han realizado estudios que demuestran que si las madres ingerían alcohol durante el embarazo, sus hijos podían ser más propensos a tener el síndrome de alcohólico fetal. También es un desinfectante. Su mayor potencial bactericida se obtiene a una concentración de aproximadamente el 70 %.
• Para saber mas sobre la produccion de etanol apartir de banano clic aqui
• Está suficientemente probado a nivel mundial – Brasil, Estados Unidos, Alemania, Suecia, Japón, India, etc – que los actuales motores vehiculares sin ningún tipo de ajustes mecánicos o electrónicos, pueden quemar gasolina oxigenada hasta con un 25% de alcohol etanol, siempre que en los motores se utilicen partes y repuestos genuinos.
• En la ciudad de Bogotá, CORPODIB y COLMOTORES y el Instituto Colombiano del Petróleo – ICP, en Bucaramanga, adelantaron pruebas de comportamiento de motores usando en sus vehículos diferentes porcentajes de etanol. Se comprobó una disminución apreciable de emisiones de CO e hidrocarburos no quemados. Esta reducción es mayor en vehículos típicos de 7-8 años de antigüedad, bien sincronizados. Menor en aquellos automotores modernos por su mejor tecnología de combustión.
• En los ensayos llevados a cabo en otros países durante muchos años, comprueban las bondades del uso de las gasolinas mezcladas con etanol. Dado que este alcohol tiene un octanaje de 130 y la gasolina alrededor de 82 octanos, es evidente el mejoramiento de la calidad final de la mezcla. Con un 25 % de etanol en la mezcla, las gasolinas, adquieren un octanaje mayor al de la gasolina premium, sin que le cueste al consumidor final más que la propia gasolina regular.
• En Suecia y Alemania, se mezcla la gasolina con alcohol. En los Estados Unidos, se mezclan actualmente 11 mil millones de litros al año a la gasolina corriente y se espera que para el año 2015, este volumen aumente a 18 mil millones de litros por año. Brasil, actual primer productor de alcohol automotor del mundo, consume 15 mil millones de litros por año para alimentar su flota de 42 millones de vehículos. Desde fines del año anterior están haciendo furor en Brasil los más de 200.000 autos Flex-fuel, que pueden utilizar indistintamente gasolina, alcohol o cualquier mezcla de esos dos combustibles.

Conceptos cortos

• La destilación es la operación de separar, mediante vaporización y condensación en los diferentes componentes líquidos, sólidos disueltos en líquidos o gases licuados de una mezcla, aprovechando los diferentes puntos de ebullición de cada una de las sustancias ya que el punto de ebullición es una propiedad intensiva de cada sustancia.
• La fermentación es un proceso catabólico de oxidación incompleta, que no requiere oxígeno, siendo el producto final un compuesto orgánico. Estos productos finales son los que caracterizan los diversos tipos de fermentaciones.
• Las gramíneas son una familia de plantasherbáceas, o muy raramente leñosas, perteneciente al orden Poales de lasmonocotiledóneas. Con más de 820 géneros y cerca de 12 100 especiesdescritas, las gramíneas son la cuarta familia con mayor riqueza de especies luego de las compuestas, las orquídeas y las leguminosas
• Biomasa según la RAE Materia orgánica originada en un proceso biológico, espontáneo o provocado, utilizable como fuente de energía

Multimedia sobre el tema

El etanol puede ser utilizado como combustible, principalmente como una alternativa biocombustible a la gasolina, y es ampliamente utilizado en los automóviles en Brasil. Debido a que es fácil de fabricar y procesar y se puede hacer a partir de cultivos muy comunes tales como la caña de azúcar y el maíz, que es una alternativa cada vez más común a la gasolina en algunas partes del mundo. Según la Agencia Internacional de la Energía, el etanol celulósico podría permitir a los combustibles de etanol jugar un papel mucho mayor en el futuro de lo que anteriormente se pensaba.

El uso del etanol como aditivo a la gasolina, ya es una realidad en Panamá. Se prevee implementar el uso de este biocombustible, a partir del 1 de septiembre de 2013, y la proporción será 5% etanol y 95% gasolina. Según informaron las autoridades panameñas, esta mezcla no generará daños en los motores, incluso en autos con 20 años de uso. De igual forma, los expertos en la materia a nivel mundial, aseguran que la mezcla de etanol hasta en un 10% respecto a la gasolina, no es dañina para ningún vehículo, y que en el peor de los casos sólo se experimentará una leve perdida de rendimiento, especialmente en automóviles muy antiguos.

Fuentes (algunas)

María del Carmen Hoffman, mhoffman@mici.gob.pa, Ministerio de Comercio e Industrias, República de Panamá 2006.

http://www.fueleconomy.gov/feg/esethanol.shtml

8.993600 -79.519730