3.2- Etanol carburante – Medio ambiente

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Escrito por el Mtro. Manuel González Sosa.

El etanol se quema de forma más limpia que los combustibles fósiles, por lo que proporciona mejor calidad del aire, mitigación de Gases de Efecto Invernadero (GEI) y menos calentamiento global. El etanol se puede mezclar con combustibles convencionales hasta al menos un 10% sin causar problemas en los vehículos, y en países como EUA el uso de esta mezcla a ayudado a cumplir con sus políticas ambientales.

Muchas políticas de biocombustibles establecen que el etanol debe generar niveles específicos en ahorro de gases de efecto invernadero, por ejemplo:

  • En EUA el Estándar de Combustible Renovable (RFS por sus siglas en inglés) exige que los biocombustibles convencionales, como el etanol del almidón de maíz, reduzcan las emisiones de GEI en un mínimo del 20%. Los biocombustibles avanzados (es decir, el etanol de caña de azúcar) deben reducir las emisiones de GEI en un 50%, mientras que los biocombustibles celulósicos deben reducir las emisiones en un 60%. En investigaciones recientes se resalta que algunas áreas de la producción de etanol de maíz en EUA reducen más allá del 50% las emisiones de GEI, tales como:
    • Separación de aceite de maíz
    • Mejoras en la eficiencia energética y enzimas
    • Recuperación de CO2
    • Granos húmedos de destilería
  • En Japón, el combustible de etanol debe generar ahorros de GEI del 50% para calificar como biocombustible.
  • En la UE la Directiva de energías renovables (RED) indica que los biocombustibles deben generar ahorros de GEI de al menos 60% para biocombustibles producidos en plantas que comenzaron operaciones después de octubre de 2015. Para las plantas en operación antes de esa fecha, las plantas deben alcanzar ahorros en emisiones de GEI de al menos 35% hasta finales de 2017 y de al menos 50% a partir de enero de 2018. En Europa el etanol se produce normalmente del trigo, maíz, cebada, triticale y remolacha azucarera, y actualmente reduce mas del 72% de emisiones de GEI con comparación con la gasolina fósil.
  • En Brasil se estima que con sus políticas de etanol obtienen una reducción del 80% de GEI en comparación con la gasolina convencional. En este país el etanol se produce a base de caña, que tiene como ventaja un mayor rendimiento, ya que produce entre 6 y 8 mil litros por hectárea en comparación de 4.2 litros por hectárea de maíz, además que es más competitivo en precios.

Conforme los países buscan cumplir con los Acuerdos de Paris (COPI 21), están recurriendo al etanol para reducir sus emisiones de GEI.

El aumento en la I+D, que ayuda a mejorar los procesos de producción de etanol, reduce el consumo de energía y esto conduce a una reducción de las emisiones de GEI de este proceso. Reducciones continuas en el uso de fertilizantes y el aumento de los rendimientos de las materias primas tienen un efecto positivo similar. Por lo tanto, se espera que las reducciones de emisiones de GEI del etanol en relación con la gasolina seguirán mejorando.

Regresando al estudio de Steffen Mueller, Stefan Unnasch, Bill Keesom, Samartha Mohan, Love Goyal (2018), de la Universidad de Illinois en Chicago, se examinaron los beneficios acumulativos futuros del tubo de escape y las emisiones de GEI en la adopción de mezclas de etanol más altas en comparación con combustibles convencionales y demanda prevista.

Sobre una base de tonelaje total, de 11 años hasta el año 2027, los resultados mostraron una reducción en hidrocarburos (Hidrocarburos Totales – THC/ Componentes Volátiles Orgánicos – VOC) en todas las ciudades a partir de mezclas E10 y E20, lo que debería resultar en un riesgo reducido de formación de ozono en estas ciudades. Además, el estudio encontró una reducción de toxinas (a menudo relacionadas con el cáncer) y Monóxido de carbono (CO), lo que baja el índice de enfermedades cardíacas y otros efectos sobre la salud. El estudio también mostró que las emisiones de Óxidos de nitrógeno (NOx) no se ven afectadas por las mezclas de etanol.

  • Monóxido de carbono: un compuesto tóxico que reduce la capacidad de la sangre para transportar oxígeno en tejidos y está asociado con una serie de efectos adversos para la salud, particularmente en personas con enfermedad cardiovascular.
  • Hidrocarburos: contribuyen al ozono troposférico y, en algunos casos, se sabe que tienen impactos adversos en la salud humana.
  • Óxidos de nitrógeno (NOx): están relacionados con enfermedades respiratorias.
  • Materia particulada (PM): formada a partir del hollín producido durante la combustión.

Agregar E10 o E20 al suministro de combustible en cada una de las ciudades estudiadas reduce significativamente contaminantes, especialmente las toxinas del aire y los hidrocarburos.

En base porcentual, el estudio muestra una considerable reducción de GEI para todas las ciudades y mezclas de etanol. Ciudades con alta demanda de combustible y actual uso de MTBE pueden realizar grandes ahorros de GEI debido a la alta Intensidad de GEI en la producción del MTBE. Beijing y la Ciudad de México, por ejemplo, pudieron ahorrar entre 10 y 15 millones de toneladas métricas de emisiones de CO2, respectivamente, si se hubiera empezado a mezclar E10 del 2016 al 2027.

EUA junto con Brasil y la UE han acumulado una gran cantidad de experiencia y datos para documentar los beneficios de introducir etanol en el suministro de combustible, que muestran una reducción dramática de emisiones de GEI través de altitudes y durante todas las temporadas de manejo.

La APEC Expert Group on New and Renewable Energy Technologies (EGNRET) (2017), menciona que la Agencia Internacional de Energía (AIE) en su revisión del impacto del etanol sobre la contaminación del aire, encontró que:

“Los beneficios netos podrían ser sustanciales, particularmente por la reducción de PM en ciudades con un alto promedio de emisiones de escape, como en muchos países en desarrollo”.

Fuente de la información: Clean Fuels Development Coalition Technical Committee, California Air Resources Board


Hay un tema acerca del etanol que ha marcado grandes discusiones, que es la presión de vapor de este biocombustible, ya que es más volátil que las gasolinas convencionales. Muchas organizaciones que están en contra del uso del etanol dicen que debido a la alta volatilidad de este biocombustible aumenta la contaminación atmosférica por ozono. Aun con este argumento, la combustión más limpia que ofrece el etanol da mayores beneficios que los efectos negativos que puede causar y está respaldado por estudios como el antes mencionado.  Existe evidencia de que mezclas medias de etanol, a un nivel aproximado del 30% (E30), reducirían aún más los contaminantes de tubos de escape y emisiones evaporativas. Cuanto más etanol se mezcle, mejores serán los resultados.

El uso del etanol tiene un futuro prometedor debido a sus probadas reducciones de GEI, su alto octanaje y a que ofrece seguridad energética.

Fuentes: