United Nations Environment Programme

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Módulo 14: Combustibles alternativos


En muchas partes del mundo existen otros combustibles además de la gasolina y el diésel. No obstante, la proporción total que éstos ocupan en el mercado sigue siendo muy pequeña (<1%).

A fin de que esos combustibles puedan competir con la gasolina o el diésel, en la actualidad la mayoría de ellos reciben subvenciones gubernamentales directas y son objeto de reglamentaciones o exenciones fiscales. Sin embargo, el costo cada vez mayor del petróleo crudo ha provocado un aumento en los precios de la gasolina y el diésel y hace que los combustibles alternativos resulten más competitivos y atractivos para los consumidores.


Fotografía: Max Ahman

Los tres principales combustibles alternativos que existen actualmente en día son los siguientes:


Selección del combustible alternativo adecuado para su flota: El factor fundamental que debe tenerse en cuenta a la hora de seleccionar el combustible alternativo adecuado es su disponibilidad a nivel local. En la actualidad, muchos proveedores de combustibles suministran mezclas de baja proporción de biodiésel o bioetanol. Si se opta por el gas natural o el biogás, es preciso modificar los vehículos (véase el Módulo 16), así como crear la infraestructura necesaria. El gas natural comprimido es una de las opciones posibles, pero en ocasiones puede crear problemas si la infraestructura no es la adecuada (véase el ejemplo relativo a la estrategia de UPS sobre el uso del gas natural comprimido).

Etanol
El etanol se ha utilizado como combustible de motores desde el primer momento en que se fabricaron automóviles. Se trata de un combustible adecuado para los motores de gasolina; tiene un proceso de combustión no contaminante con menos emisiones de partículas, hidrocarburos y monóxido de carbono. El principal beneficio del uso del etanol radica en sus posibilidades de reducir las emisiones de CO2 (sobre la base de las emisiones durante el ciclo de vida). Entre sus desventajas cabe citar la dependencia de las subvenciones (en algunos casos) y el posible aumento que provocaría en los precios de los alimentos y la deforestación (en determinados casos).

El etanol puede producirse a partir de diversas materias primas renovables. Hoy día la mayor parte del etanol se produce a partir del maíz (en los Estados Unidos), la caña de azúcar (en el Brasil y Malawi) o cereales (en partes de Europa). Sus beneficios desde el punto de vista de la reducción de las emisiones de CO2 y su rentabilidad difieren según la materia prima utilizada.

Todos los vehículos a gasolina pueden utilizar gasolina mezclada con etanol: Todos los vehículos de gasolina pueden funcionar sin dificultad con gasolina mezclada con hasta un 20% de etanol. Para que un vehículo de motor convencional de encendido por chispa funcione con bioetanol puro es necesario ajustar el encendido e instalar un tanque de combustible más grande debido a la poca densidad energética de ese combustible. Como los combustibles alcohólicos degradan determinados tipos de caucho y aceleran la corrosión de varios metales, también podría resultar necesario sustituir algunos componentes del motor.

Los llamados vehículos FFV (Flexible Fuel Vehicles), que pueden funcionar no sólo con gasolina convencional sino también con mezclas con un porcentaje más alto de etanol (hasta el 85%), resultan muy eficientes y generan menos emisiones.

El etanol a partir del maíz es un combustible que se ha producido fundamentalmente en los Estados Unidos a partir del decenio de 1970. Para que resulte competitivo, la producción de etanol a partir del maíz depende fuertemente de subvenciones y, por consiguiente, no se considera una solución a largo plazo como sustitución de la gasolina. Sus beneficios en cuanto a la reducción de emisiones de CO2 se ven contrarrestados en parte por procesos de producción de alto consumo energético necesarios para producirla, aun cuando la alimentación de vehículos con etanol producido a partir del maíz reduce las emisiones de CO2 en niveles que en comparación con el uso de gasolina oscilan entre el 20% y el 30% durante el ciclo de vida.

El etanol a partir de cereales ha sido un combustible que durante varios años se ha venido produciendo fundamentalmente en Europa. Sin embargo, como sucede con el etanol proveniente del maíz, es muy poco probable que el etanol obtenido de los cereales llegue a ser un combustible competitivo y una solución a largo plazo, debido a los grandes subsidios que supone. La reducción de las emisiones de CO2 que se obtiene al alimentar un vehículo con etanol producido a partir de cereales es, que en comparación con la gasolina, de alrededor del 30% al 40% durante el ciclo de vida.

El etanol a partir de la caña de azúcar es un combustible que se produce en el Brasil, Malawi y otros países con grandes producciones de caña de azúcar. En la actualidad el Brasil es el principal productor y exportador de este tipo de etanol. Teniendo en cuenta los actuales precios de la gasolina, el etanol procedente de la caña de azúcar es bastante competitivo, pues su costo equivale aproximadamente a la mitad del costo del etanol producido a partir de cereales o maíz. La reducción de las emisiones de CO2 que se logra al alimentar un vehículo con etanol producido a partir de la caña de azúcar es en comparación con la gasolina, de alrededor del 50% al 90% durante el ciclo de vida.


En la actualidad, el etanol producido a partir de la caña de azúcar es el principal combustible alternativo a nivel mundial. De hecho, el Brasil exporta etanol a algunos Estados miembros de la Unión Europea (sobre todo a Suecia), lo que a su vez contribuye al cumplimiento de la Directiva de la Unión Europea relativa al fomento del uso de biocarburantes u otros combustibles renovables.

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Figure 10: Producción mundial de etanol. Fuente: Agencia Internacional de Energía, World Energy Outlook 2006.

La producción de etanol casi se ha duplicado en cinco años, y la mayor proporción de ese aumento corresponde al Brasil y los Estados Unidos.

Por lo general, el biodiésel se fabrica a partir de la semilla de colza y el producto que se obtiene se llama metiléster de semilla de colza (RME). También puede fabricarse a partir de la soja y las plantas de girasol. Su crecimiento en el mercado de los combustibles se concentra fundamentalmente en Europa (sobre todo en Alemania y Francia). El biodiésel puede reducir las emisiones de CO2 entre un 40% y un 60% aproximadamente, incluidas las emisiones correspondientes a la etapa de producción. Otro factor importante es que el biodiésel es intrínsecamente un combustible diésel sin azufre.


Biodiésel
El biodiésel puede usarse en todos los vehículos que funcionan con diésel. Algunos vehículos (fabricados a partir de 1994) podrían utilizar biodiésel al 100%, aunque muchos vehículos requerirán algunas modificaciones en su motor, como la sustitución de las mangueras de combustible y los sellos de caucho de las bombas de combustible por otros fabricados con un elastómero compatible.

La producción de biodiésel sigue resultando costosa; la actualidad, es entre 1.5 y 2 veces más costosa que la del diésel normal. El precio del biodiésel depende de los precios de sus materias primas (por ejemplo, la semilla de colza, el girasol o la soja). La cantidad total de materia prima disponible para producir biodiésel es limitada debido a la escasez de tierra y otros motivos de orden económico, lo que hace que se le considere un combustible de nicho o de bajo contenido de mezcla del futuro. La producción actual de biodiésel depende de subvenciones y regulaciones gubernamentales, como la Directiva de la Unión Europea relativa al fomento del uso de biocarburantes u otros combustibles renovables.


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Figure 11: Producción de biodiésel. Fuente: Agencia Internacional de Energía, World Energy Outlook 2006.

La producción de biodiésel casi se ha cuadruplicado desde 2000, y los países europeos, en especial Alemania, son los que más contribuyen a dicho crecimiento.


Gas natural y biogás

El gas natural y el biogás son, en esencia, el mismo combustible, pero con orígenes diferentes. El gas natural, o biogás, contiene más del 95% de metano (CH4), su quema no es contaminante y, en comparación con la gasolina o el diésel, produce menos emisiones de hidrocarburos, materia particulada y monóxido de carbono. Además, el uso de biogás reduce enormemente las emisiones de CO2.




Figura 12: Producción de biogás en Laholm (Suecia). Foto: Mikael Lant



El gas natural es un combustible fósil que se encuentra en los yacimientos de gas subterráneos. No necesita ser refinado; se extrae mediante bombeo, se depura y se comprime para su transporte o almacenamiento en vehículos cisterna. El gas natural se utiliza como combustible de transporte sobre todo en la Argentina, el Brasil y Pakistán y, en menor medida, en Italia y la India.

El biogás es un combustible renovable que se produce a partir de la “digestión” de desechos domésticos o agrícolas. Puede mezclarse fácilmente con gas natural. En la actualidad se utiliza como combustible de transporte en Suecia, Suiza y Alemania.


Vehículos “de gas” adaptados. El gas natural y el biogás pueden usarse con relativa facilidad en los vehículos de gasolina, aunque antes hay que hacer algunas adaptaciones en el motor. En el caso de los automóviles de pasajeros, existen vehículos fabricados expresamente para poder ser alimentados tanto con gasolina como con gas natural comprimido (CNG), por ejemplo los llamados vehículos bicarburantes. En cuanto a los vehículos para trabajo pesado que funcionan con motores diésel, se puede utilizar un aditivo para elevar el índice de cetano y permitir así el uso de CNG, con algunos ajustes previos. Esto ya se ha hecho en distintas situaciones, por ejemplo en Delhi (India). En el Módulo 13 se ofrece más información sobre los vehículos CNG.


El gas natural y el biogás son combustibles de bajo costo y más baratos que la gasolina. Sin embargo, la introducción y utilización del gas natural o el biogás supone enormes gastos de infraestructura. Si ya se dispone de la infraestructura necesaria, el gas natural puede ser competitivo pero, si su único fin es el transporte, la instalación de nueva infraestructura resulta rentable en muy contadas ocasiones. Los países en que existe un gran número de vehículos CNG, como la Argentina, el Brasil y el Pakistán, disponen de una importante cantidad de puntos de reabastecimiento de CNG.

Para más información sobre el etanol >> www.ethanol.org