:QUE ES EL BIOETANOL

MATERIAS PRIMAS 

PROCESOS DE OBTENCIÓN

PRINCIPALES CO PRODUCTOS EN SU PROCESO PRODUCTIVO

VENTAJAS

LIMITACIONES

LOGÍSTICA Y COMERCIALIZACIÓN

CADENA DE DISTRIBUCIÓN

COSTO DE PRODUCCIÓN

QUE ES EL BIOETANOL


Biocombustible líquido, producido a partir de la fermentación de productos renovables como: maíz, caña de azúcar, remolacha, etc.

El proceso químico de producción de bioetanol se basa simplemente en una fermentación, que es un cambio químico en las sustancias de naturaleza orgánica llevado a cabo por la acción de enzimas. Lo que ocurre en una fermentación es que las sustancias orgánicas complejas se transforman en otras simples.
 

MATERIAS PRIMAS 

Los principales insumos para la producción del bioetanol son:

- Maíz.

- Sorgo granífero

- Caña de azúcar

- Remolacha azucarera

- Papa, etc.

Se encuentra en desarrollo la tecnología para la obtención de etanol a partir de biomasa forestal.
 

PROCESOS DE OBTENCIÓN

El bioetanol se produce, como se ha visto, a partir de la fermentación de mostos azucarados, para cuya obtención existen tres vías posibles:

a) Directamente a partir de biomasa azucarada, es decir, productos agrícolas ricos en azúcares, tales como la remolacha y la caña de azúcar.

b) Mediante hidrólisis convencional (moderada y enzimática) de biomasa amilacea, productos agrícolas ricos en almidón, tales como los cereales y la patata. Mediante el proceso de hidrólisis se consigue aflorar los azúcares, glucosa y/o fructosa, que formarán parte del mosto azucarado.

c) Mediante hidrólisis fuerte (ácida o enzimática) de biomasa lignocelulósica, productos agrícolas que contienen celulosa, como son las materias de origen leñoso.

Las dos primeras vías son las más empleadas en la actualidad pues son procesos perfectamente conocidos por las industrias agrarias. Por el contrario, la tercera está aún en fase de desarrollo presentándose, no obstante, como la gran alternativa de producción de bioetanol en el futuro, dado el bajo precio de la biomasa lignocelulósica en relación a la biomasa azucarada y amilacea.

La fermentación es un proceso por el que, a través de la acción de enzimas, sustancias orgánicas de naturaleza compleja (como la glucosa que contiene el mosto) se convierten en otras más simples (etanol y dióxido de carbono). La reacción de fermentación que tiene lugar es la siguiente:

1 molécula GLUCOS = 2 moléculas ETANOL + 2 moléculas DIÓXIDO DE CARBONO

Las enzimas que más comúnmente se utilizan en estos procesos son las levaduras y, entre ellas, la saccharomyces cerevisiae, por ser la más eficiente en la fermentación de azúcares de seis carbonos como es el caso de la glucosa (C6H12O6).

Los “vinos” obtenidos como resultado de la fermentación de los mostos son de grado alcohólico variable, entre el 10% y 15%.

Para enriquecer este contenido alcohólico se someten a destilación, proceso mediante el cual se separan las vinazas (restos de materia prima vegetal no convertidos en alcohol que se recuperan posteriormente en una unidad de recuperación de subproductos) de lo que se denomina “etanol hidratado”, cuyo contenido en agua oscila entre el 4% y 5%.

El bioetanol así obtenido no puede mezclarse con la gasolina dado que, la presencia de agua en la mezcla provocaría la separación de las dos fases, por lo que ha de someterse antes de su utilización a una deshidratación específica.

Las nuevas plantas de producción de bioetanol incorporan sistemas de deshidratación avanzados basados en tamices moleculares de zeolitas.
 

Fuente CNE
El balance aproximado para la producción de un litro de bioetanol se necesitarían 2,5-3 kg de granos de cereal, mientras que si la materia prima elegida es la remolacha o la caña de azúcar las cantidades requeridas ascenderían a 10 kg y 15-20 kg, respectivamente.


Principales co-productos en su proceso productivo integral
:

- Maíz: Granos destilados secos y solubles (DDGS).

- Sorgo granífero: Granos destilados secos y solubles (DDGS).

- Caña de azúcar: biomasa

 
VENTAJAS

- Puede ser producido a partir de fuentes renovables.

- Es un combustible líquido y puede ser manejado tan fácilmente como las naftas y el diesel.

- Alto índice de octanos

- Produce menos bióxido de carbono al quemarse que la nafta, pero el impacto total depende del proceso de destilación y la eficiencia de los cultivos.

- Resulta menos inflamable que los derivados del petróleo.

- Baja toxicidad
 

LIMITACIONES

-Presenta una menor densidad de energía que las naftas, contiene dos terceras partes de la energía contenida para el mismo volumen de nafta.

- Genera emisiones altamente evaporativas

Presenta dificultades para encender en climas fríos, en estado puro, se conoce como E-100

TODAS ESTAS LIMITACIONES NO SON GENERALIZADAS Y PUEDEN SOLUCIONARSE PUNTUALMENTE EN CASOS CONCRETOS CON MANTENIMIENTO HABITUAL, ADITIVOS Y UN ADECUADO PROGRAMA DE USO.
 

LOGÍSTICA Y COMERCIALIZACIÓN

La naturaleza físico-química y el comportamiento de los alcoholes difieren en gran medida de los de los hidrocarburos.

Concretamente el bioetanol presenta una serie de propiedades que lo diferencian de la gasolina y que, por tanto, condicionan el modo en el que se ha de realizar su transporte, almacenamiento y comercialización
9.
Según la AIE, la cadena de distribución más típica (gráfico 3.6) comienza en la propia instalación de producción, donde el bioetanol se desnaturaliza. La normativa fiscal de numerosos países exige la desnaturalización o la mezcla con carburante convencional para permitir la no sujeción del bioetanol a las normas relativas al impuesto especial sobre alcohol y bebidas derivadas10.
Una vez desnaturalizado, el bioetanol se transporta desde la planta de producción hasta una terminal de almacenamiento generalmente mediante camión-cisterna y, en menor medida, por ferrocarril o barco. La mezcla final con la gasolina en la proporción deseada normalmente se realiza en la terminal, en el brazo de carga del camión-cisterna, lo que se conoce como “mezcla splash”.

De lo anterior resulta que habitualmente la mejor opción desde el punto de vista estrictamente logístico no sea el transporte del etanol a la refinería y el transporte posterior de la mezcla etanol/gasolina al lugar de consumo (muchas veces próximo al propio lugar de producción del etanol), resultando por el contrario una opción más adecuada el transporte de uno y otro componente de forma independiente hacia puntos más próximos a los de consumo final.

En el esquema así descrito, la mezcla bioetanol/gasolina sólo existe como tal en el camión-cisterna y en el depósito de la estación de servicio, con lo cual se minimizan los problemas técnicos derivados de las propiedades físico-químicas del etanol.


CADENA DE DISTRIBUCIÓN

Fuente CNE
Aunque el grado de similitud en comportamiento entre el bioetanol y los hidrocarburos
permitiría, desde el punto de vista técnico, otras alternativas de distribución, el esquema descrito presenta la ventaja de la flexibilidad en la formulación de mezclas con distintos porcentajes bioetanol/gasolina, facilitando su adaptación a los requerimientos de cada cliente.

COSTO DE PRODUCCIÓN

Los costos de producción del bioetanol dependen en gran medida de los costos de la
materia prima utilizada, en particular de los distintos cultivos empleados. También dependen del tamaño de las plantas de producción así como de las políticas gubernamentales. Por estos motivos los costos de producción varían significativamente de unas regiones a otras.