Es muy largo... pero de lectura agradable, y además, con mucho futuro.
Adelante.. Pasen y lean:
El modelo energético actual está basado principalmente en el uso de energías de origen fósil, no renovables, como fuente principal. Estas energías son fáciles de obtener y manipular, y, sobre todo, son relativamente baratas. Además, la mayor parte del desarrollo tecnológico llevado a cabo en los dos últimos siglos ha estado orientado al aprovechamiento de estas fuentes.
Según la Asociación Internacional de la Energía, más del 75% de la energía consumida en el mundo, durante el año 2004, fue de origen fósil. Sin embargo, los recursos fósiles son limitados y, por tanto, este modelo energético es finito.
A mediados del siglo pasado, Hubbert, a través de la observación de datos de producción durante la vida útil de un pozo de petróleo, dedujo un patrón general (curva de Hubbert) capaz de predecir con diez años de antelación (1959) el punto de máxima producción del petróleo americano (1970) y, consecuentemente, el inicio del declive de esta producción. El mismo Hubbert pronosticó más tarde que el año de máxima producción mundial estaría comprendido en la primera década de este siglo. Algunas reservas de petróleo, históricamente importantes (Mar del Norte, Gawar en Arabia Saudí o Cantarell en México) ya han dado indicios del declive de su producción. Aunque es difícil predecir con exactitud cuando se iniciará la crisis energética, lo cierto es que ya se ha producido un aumento alarmante de los precios del barril.
Pero el problema de la disponibilidad del petróleo a bajo coste no se debe únicamente a que se trate de un recurso limitado; el consumo de las economías emergentes de Asia, especialmente de la India y China, crece sin parar (se ha triplicado en diez años), y el crecimiento de sus poblaciones y economías indica que esta tendencia va a seguir manteniéndose.
Por otro lado, los países desarrollados siguen aumentando sus consumos año tras año. Esta situación está llevando a un agotamiento acelerado de los recursos.
El consumo de petróleo en China, India, Unión Europea (25) y EEUU, por años:
La capacidad de suministro de combustibles no depende únicamente de la producción, la capacidad de refino es un factor fundamental. La mayoría de las refinerías del mundo se construyeron antes de la década de los ochenta, y actualmente mantienen una capacidad de refino similar a la de hace veinte años.
Esto facilita el que algunos productos sustitutivos, como los biocombustibles, se hagan con una parte de la nueva demanda que las refinerías tienen dificultades en atender.
En el plano político, la mayoría de los países desarrollados están realizando esfuerzos para promover los biocombustibles.
El pasado 31 de enero de 2006, el presidente estadounidense G. Bush declaró que su país es adicto al petróleo, y que este problema sólo puede ser superado mediante inversión en tecnología. El Gobierno norteamericano ha gastado desde 2001 unos 10 billones de dólares en promover la investigación de energías alternativas. Algunos Estados, como California, especialmente afectados por la polución, han desarrollado sus propias normativas para promover los biocombustibles.
La Unión Europea ha fijado que el 5,75% de la energía dedicada al transporte en la Unión sea de origen biológico en el 2010, es decir, biocombustibles. En algunos países europeos (Suecia y Alemania, especialmente) ya ha comenzado a descender el consumo de petróleo.
Una de las aplicaciones en las que el petróleo es especialmente eficiente, y donde es muy difícil encontrarle sustituto, es en el sector del transporte, con un uso extendido en vehículos (coches, aviones, barcos, etc.). (lo subrallo, por qué aquí los motores de hidrogeno y demás no tienen nada que hacer a corto/medio plazo)
La principal alternativa al petróleo en el sector del transporte es el uso de los biocarburantes, combustibles de origen renovable que presentan un balance neto nulo en sus emisiones de CO2, y que además tienen emisiones asociadas de partículas CO y otros contaminantes inferiores a las de los derivados del petróleo.
Entre los biocarburantes, el bioetanol es uno de los más prometedores, siendo empleado a gran escala en diversos países tanto para su mezcla directa con gasolina como para la producción de ETBE, sustituto del plomo en las gasolinas y que mejora notablemente su índice de octano.
El empleo del bioetanol en mezcla directa se encuentra generalizado en países como Brasil y Estados Unidos, en porcentajes que van del 10% al 85% de bioetanol en las gasolinas. En países como Suecia se ha hecho ya popular el empleo de vehículos flexibles, derivados de los vehículos de serie que prácticamente con el mismo coste pueden utilizar mezclas de bioetanol con gasolina hasta en un 85%. En España está introduciéndose también su uso.
El uso del bioetanol en vehículos diesel mezclado con el gasoil es una alternativa para sustituir los derivados del petróleo especialmente atractiva en Europa, donde la venta de estos vehículos presenta un sesgo muy acusado con casi el 70% del total.
El mercado del bioetanol en Europa encuentra barreras producidas principalmente por la resistencia de las compañías petrolíferas a introducir un componente en las gasolinas (combustible en el que son excedentarias). Su empleo en mezclas con gasoil permitiría introducirlo en un sector en el que existe un déficit productivo en Europa debido a la tipología de los vehículos empleados.
El e-diesel es una mezcla de diesel (gasóleo) y bioetanol que, junto con un aditivo que favorece su estabilidad y mejora sus características en relación con la lubricidad y el índice de cetano, puede ser empleado en motores diesel sin modificaciones relevantes.
Este combustible presenta numerosas ventajas en relación con el gasoil, siendo la principal la sustitución de un porcentaje importante de combustible fósil por otros de origen renovable.
En la combustión en un motor se producen una serie de reacciones entre el combustible y el oxígeno que generan una serie u otra de productos dependiendo de la concentración de combustible y de oxígeno, algunos de ellos muy contaminantes. La temperatura y la presión también son factores determinantes para su formación.
Una combustión diesel no es homogénea por definición. En una cámara con aire a temperatura y presión elevadas es inyectada una mezcla de hidrocarburos que va siendo quemada a medida que entra. En las zonas ocupadas por el chorro de combustible hay una falta de oxígeno que genera monóxido de carbono y, sobre todo, fenómenos de pirólisis, lo que provoca que se generen hollines y carbonilla, origen principal de las partículas sólidas que emiten los motores diesel.
Existen diversas tecnologías para reducir la emisión de hollines: las post-inyecciones, los filtros de partículas o el empleo de aditivos oxigenados. El e-diesel introduce un componente oxigenado, el bioetanol, que mejora notablemente la combustión en el motor y, por tanto, las emisiones de partículas, uno de los principales problemas de los motores diesel, reduciéndolas de forma considerable y que algunos estudios cifran superiores al 40%. La presencia del bioetanol disminuye la zona reductora en el proceso de combustión dentro del motor y favorece la combustión completa del combustible.
Las mezclas bioetanol-gasoil requieren, para su empleo en motores diesel, de un aditivo que mejore su comportamiento, principalmente para incrementar su índice de cetano, que disminuye con la adición del bioetanol, para aumentar su lubricidad y mejorar la estabilidad de la mezcla.
El índice de cetano permite evaluar la velocidad de evaporación y de autoignición del combustible, un índice excesivamente bajo impide una buena marcha del motor e incrementa las emisiones de hidrocarburos. El aditivo empleado en el e-diesel tiene componentes que incrementan el número de cetano para compensar el efecto de la adición de bioetanol.
El aditivo favorece también la compatibilidad del combustible con los sistemas mecánicos del motor y, en especial, con el de inyección, que en los vehículos modernos trabaja por encima de las 2000 atm, con un sistema de inyección muy preciso controlado electrónicamente y que requiere que el combustible ejerza un efecto lubricante sobre sus elementos. El bioetanol disminuye la lubricidad de la mezcla y, por tanto, el aditivo ha de compensar dicho efecto para favorecer el comportamiento mecánico de las piezas móviles del motor.
Finalmente, el bioetanol y el gasoil tienden a segregarse en dos fases, efecto que se acentúa cuando se trabaja a bajas temperaturas, con elevadas proporciones de bioetanol o en presencia de agua. El aditivo empleado mejora notablemente la estabilidad de la mezcla y limita estos efectos.
En resumen, el aditivo permite que el e-diesel, manteniendo sus ventajas con relación a una sustitución de un combustible fósil por un biocarburante y favoreciendo además la disminución en las emisiones de contaminantes, lubrique como el gasoil, desarrolle la combustión como el gasoil y no sea más corrosivo que el gasoil.
En la actualidad existen varios fabricantes que comercializan aditivos en EEUU. El primero en comercializarlos en Europa será O2Diesel, que ha desarrollado un programa de aplicaciones en Estados Unidos y Brasil con numerosas flotas de vehículos que utilizan e-diesel. Este aditivo es de origen renovable y, por tanto, presenta también ventajas sobre otros de origen fósil.
El e-diesel presenta una característica que lo diferencia negativamente del gasoil, y es su bajo índice de inflamabilidad, que obliga a adoptar medidas de seguridad en su manejo, fundamentalmente en las tareas de carga de combustible, obligando a la adopción de medidas de seguridad y al empleo de apagallamas en las bocas de los tanques o de boquillas que impiden el contacto entre combustible y aire (dry-locks). Las modificaciones necesarias en los vehículos para adaptarse a una operación de carga de combustible segura son relativamente sencillas y tienen un coste reducido.
Tras la descripción de las principales características del e-diesel como combustible, la pregunta es: ¿cuándo se empezará a comercializar el e-diesel? La respuesta es de inmediato, ya que actualmente se comercializa en EEUU y Brasil en flotas cautivas de vehículos (empresas de transporte público, distribución de mercancías, Armada americana, etc.), y en Europa se están preparando las primeras demostraciones en flotas de transporte público.
Abengoa, junto con O2Diesel y Transportes Urbano de Sevilla, S.A.M. (Tussam), está desarrollando un plan de actuación para preparar las instalaciones, los procedimientos de operación y las modificaciones en los vehículos que permitan en un plazo breve de tiempo el empleo del e-diesel en los vehículos de transporte público de Sevilla.
O2Diesel suministra en la actualidad este combustible a flotas de vehículos industriales (grúas, camiones y camionetas) en el puerto de Los Ángeles. En EEUU existen ya más de 500 vehículos que funcionan con e-diesel.
Resumiendo, se puede decir que el e-diesel reúne todos los requisitos para poder comenzar su comercialización: reduce las emisiones contaminantes, es técnicamente viable y, una vez que se defina el sistema logístico más adecuado, será económicamente viable; a lo que hay que añadir sus numerosas ventajas ambientales y socioeconómicas derivadas del empleo de un combustible renovable.
