Confederación Empresarial del Campo de Colombia Confecampo ALCOHOL CARBURANTE: SITUACION ACTUAL Y PERSPECTIVAS Departamento Técnico Confecampo Bogotá D.C., 2008

Hoy en día existe un grave problema ambiental… …el smoke y la contaminación han producido daños a la capa de ozono. Imagen satelital de contaminación en Indonesia (1997).

Las emisiones globales de carbono fósil… …han aumentado en la última década, especialmente debido al petróleo y el carbón.

El deterioro de la capa de ozono (O3), continua… El hueco de la capa de ozono en la Antártica más grande que se haya registrado. Año 2000.

…persiste el aumento excesivo del dióxido de carbono en la Atmósfera por encima de los niveles normales El CO2 se ha incrementado vertiginosamente en los últimos años.

Luego, se puede observar que: 1. Debido principalmente al uso intensivo (80%) de combustibles fósiles (carbón, petróleo, gas natural) en actividades industriales y el transporte se ha producido un excesivo aumento en las cantidades de óxidos de nitrógeno y dióxido de carbono emitidas a la atmósfera.

y de igual manera: 2. Además del incremento de las emisiones existen otros problemas como la deforestación (20%), que han limitado la capacidad regenerativa de la atmósfera para eliminar el dióxido de carbono, principal responsable del “Efecto Invernadero”.

…lo cual ha generado desequilibrios ambientales El Calentamiento Global, Cambios Climáticos. Aumento en los grados de temperatura. Aumento en el nivel del mar debido a la placas de hielo derretidas en los Polos, provocando inundaciones. Aparición frecuente de huracanes en el Caribe y el Pacífico.

Por lo tanto … La utilización de otras fuentes de energía renovables como los Biocombustibles hacen parte de la solución para disminuir las emisiones de gases contaminantes.

y…¿Qué son los Biocombustibles ? Son combustibles fabricados principalmente a partir de recursos vegetales. Son una fuente renovable de energía. Los biocombustibles son usados principalmente como carburante en los vehículos, pero también pueden usarse como combustible en maquinaria pesada o en celdas de combustible para generar electricidad.

Principales Biocombustibles Metanol: Destilación de la madera, es usado en autos de carrera. Biodiesel: Aceites vegetales combinados con etanol o metanol en presencia de un catalizador para formar esteres (soya, maíz, canola, aceites de desecho de cocina, aceites de microalgas). Hidrógeno: Gas ligero producido actualmente a partir de combustibles fósiles, pero que puede ser obtenido a partir de algas o microorganismos. Metano: Gas natural formado a partir de desechos orgánicos (basura orgánica, excrementos animales, residuo agroindustriales, etc.) Etanol: CH3CH2OH. Es un alcohol libre de agua de alto octanaje producido mediante un proceso de fermentación de azúcares. Se conoce también como alcohol carburante.

Algunas definiciones… (1) Alcohol Carburante: Es un compuesto orgánico líquido, de naturaleza diferente a los hidrocarburos, que tiene una molécula de hidróxilo (OH) enlazado a un átomo de carbono. Se entiende como alcohol carburante al Etanol Anhidro obtenido a partir de biomasa. Etanol Anhidro: Es un tipo de alcohol etílico que se caracteriza por tener bajo contenido de agua y ser compatible para mezclar con gasolinas en cualquier proporción para producir un combustible oxigenado con mejores características. Componente Oxigenante: Son alcoholes carburantes derivados de la biomasa, los cuales mezclados con combustibles básicos mejoran las características antidetonantes en el caso de las gasolinas y reducen las emisiones contaminantes generadas en la combustión en los motores.

…Algunas definiciones (2) Combustibles Básicos: Son mezclas de hidrocarburos derivados del petróleo, diseñadas como combustibles de motores de combustión interna (Gasolina corriente, extra, diesel corriente, diesel extra). Combustibles Oxigenados: Son mezclas de combustibles básicos derivados del petróleo con alcoholes carburantes en una proporción reglamentada (Gasolina corriente oxigenada, Gasolina extra oxigenada). Presión de Vapor (RVP): La presión de vapor Reid (Reid Vapor Pressure) indica la tendencia de un hidrocarburo líquido a volatilizarse. Su determinación se basa en los métodos establecidos en las normas ASTM (American Society for Testing and Materials) D 323 ó D 5191.

En resumen, es conveniente utilizar etanol… Por preocupaciones con el medio ambiente. Para reducir la emisión de contaminantes y gases generadores del “efecto invernadero”. Para reducir la dependencia de combustibles fósiles como el petróleo. Para aumentar la seguridad energética a largo plazo. Para la generación sostenible de empleo y renta.

Evolución del precio del petróleo (1970 – 2005) Fuente: Bloomberg. Las crisis petroleras (1973 y 1979), los conflictos con Medio Oriente a principios de los 90’s, la Crisis Asiática 1997–1998 y la reciente guerra en Irak han aumentado la volatilidad en el precio del petróleo.

Evolución del precio del petróleo (1970 – 2006) Cotización WTI (US$/Barril) 1970 -2006 Fuente: Bloomberg. Entre 2004 y 2005, el Precio del petróleo referencia Brent que se vende en Europa se incrementó de $US 43 a $US 61 el barril (alrededor de 40%), mientras que el precio internacional del petróleo referencia WTI que se vende en Estados Unidos bordeó los $US 69 por barril en Agosto del 2006.

El Boom petrolero de Colombia ya pasó… Fuente: BP. Statistics Review.

Posibles resultados… La utilización de Biocombustibles es una solución para disminuir las emisiones de dióxido de carbono (CO2) a la atmósfera. Con la mezcla de solo 10% de etanol con la gasolina, se disminuyen las emisiones de monóxido de carbono en: 27% en carros nuevos. 45% en carros típicos colombianos de 7-8 años de uso. 20% de hidrocarburos no quemados a nuestra atmósfera

… ¿Cuál es la materia prima? Sustancias con alto contenido de sacarosa (caña de azúcar, remolacha, melazas, sorgo dulce). La materia prima por excelencia es la caña de azúcar. En Rusia, Centro y Norte de Europa se utiliza la remolacha. Sustancias con alto contenido de almidón (maíz, papa, yuca). El maíz se utiliza en países como Estados Unidos, y la yuca se usa en menor escala en países tropicales.

¿Cómo se produce Etanol?... El alcohol carburante (Etanol Anhidro) se obtiene a partir de biomasa a través de un proceso de fermentación de azúcares .

Producción de Etanol

Proceso de producción de Etanol PRETRATAMIENTO DE LA BIOMASA FERMENTACION DESTILACION DESHIDRATACION Tamices Moleculares Destilación Azeotrópica Destilación Extractiva Etilenglicol Cloruro de Calcio Clorato de Potasio

Proceso de Producción de Etanol a partir del Maíz

Producción de Etanol en el Mundo 2004 Fonte: F.O. Licht, cited in Renewable Fuels Association, Homegrown for the Homeland: Industry Outlook 2005, (Washington, DC: 2005), p. 14.

Rendimientos de Materias Primas para Biocombustibles, 2005

Rendimientos de Etanol por Tonelada de Materia Prima (2003) La materia prima determina de manera crucial la rentabilidad en la producción de alcohol carburante. Fuente: F.O. Licht. 2003.

Diferentes Mezclas: Etanol + Gasolina Las diferentes mezclas de etanol (E) tienen su uso principal como combustible en los vehículos automotores: E5 Significa 5% de etanol y 95% de gasolina. E10 Significa 10% de etanol y 90% de gasolina (gasohol). E25 Significa 25% de etanol y 75% de gasolina. E85 Significa 85% de etanol y 15% de gasolina, se utiliza en vehículos de Combustible Flexible (Flexible Fuel Vehicles ó FFV) E5 y E10 se puede utilizar en cualquier tipo de vehículo de gasolina, en cambio E25 y E85 no puede garantizarse en cualquier vehículo de gasolina sin antes adaptarlo para tolerarlo.

En el Mundo: Alcohol vs. Biodiesel Producción Mundial de Biocombustibles (1980-2004) Fuentes: MAPA; ÚNICA; F.O. Licht, cited in Renewable Fuels Association, Homegrown for the Homeland: Industry Outlook 2005, (Washington, DC: 2005)

Dos Principales Productores Mundiales de Etanol Fuentes: MAPA; ÚNICA; F.O. Licht, cited in Renewable Fuels Association, Homegrown for the Homeland: Industry Outlook 2005, (Washington, DC: 2005)

La Experiencia de Brasil en la Producción de Etanol

Experiencia Brasileña: 1925 Primeras pruebas utilizando etanol mezclado con la gasolina

2003: El Carro Flex-Fuel - un producto brasileño Permite el uso de cualquier mezcla de alcohol hidratado y gasolina con alcohol anhidro (0 a 100%) En Febrero del 2006 la venta de vehículos flex-fuel representó 74% del total de carros vendidos en el país. Las ventas totales de vehículos Flex-Fuel (2003-2006*): 1.432.037 unidades. *Hasta febrero/2006. 7 Ensambladoras Multinacionales instaladas en Brasil producen hoy 32 diferentes modelos de vehículos FFV que funcionan con E85. Fuente: Ministério do Desenvolvimento, Indústria e Comércio; Associação Nacional dos Fabricantes de Veículos Automotores - 2006