Combustible de etanol en los vehículos
Entre otras cosas, el etanol también se utiliza como biocombustible. El alcohol se obtiene principalmente de cereales u otras biomasas. Como combustible, se añade puro o mezclado a la gasolina (por ejemplo, súper). La especificación del porcentaje (por ejemplo, E5, E10, E20, E85) indica la proporción de etanol en el combustible e influye en el consumo y el contenido energético por litro. En los coches, un mayor porcentaje de etanol casi siempre provoca un ligero aumento del consumo, pero puede reducir las emisiones de CO₂ si la producción es sostenible. La aplicación práctica y el uso dependen de la compatibilidad del vehículo, de la disponibilidad y del equilibrio deseado entre eficiencia energética y efecto sobre el medioambiente.
Fundamentos
El etanol se mezcla con la gasolina desde hace muchos años y casi siempre se trata de bioetanol obtenido de materias primas renovables. Estos son los motivos por los que se utiliza: el bioetanol es prácticamente neutro en CO2. Además, la combustión de etanol libera bastantes menos sustancias contaminantes que la combustión de gasolina.
Otra ventaja es el elevado índice octánico del etanol, es decir, la resistencia a la combustión espontánea. Esto proporciona una mejor combustión y potencia del motor.
Pero el etanol en el combustible no solo ofrece ventajas, también tiene una menor densidad energética en comparación con la gasolina. Cuanto mayor sea el porcentaje de etanol en el combustible, mayor será el consumo, lo que reduce la autonomía. Pero esto solo se nota en caso de relaciones de mezcla elevadas: con un E85, el consumo adicional efectivo es de aproximadamente el 30 %.
Aunque el consumo de combustible aumente debido al alto porcentaje de etanol, las emisiones se reducen en mayor medida si se compara con la gasolina convencional con un menor consumo.
Otra desventaja es que el etanol ofrece peores propiedades de arranque en frío, por lo que solo los motores especiales pueden funcionar con un elevado porcentaje de etanol.
Otro aspecto menos relacionado con la densidad energética, la neutralidad en CO2 o los contaminantes es el origen del bioetanol.
Lo fundamental es si el etanol se ha obtenido de residuos o de alimentos potenciales, como colza, maíz o caña de azúcar. Esto genera una posible competencia entre alimentos y combustible, pero también entre la dependencia o no de las materias primas fósiles.
Motores de combustible flexible
En comparación con los motores de gasolina convencionales, los vehículos de combustible flexible presentan unos ajustes interesantes, por ejemplo, en el sistema de alimentación de combustible o los segmentos de pistón. Estos motores pueden funcionar con cualquier relación de mezcla de gasolina y etanol (o metanol), incluso pueden trabajar con etanol puro. De ahí el concepto de «combustible flexible». En Brasil, el porcentaje de vehículos con motores de combustible flexible es aproximadamente un 80 %.
Debido a las malas propiedades de arranque en frío del etanol por debajo de los 13 °C, los motores de combustible flexible disponen de un sistema de alimentación de combustible adicional con otro depósito de gasolina. Gracias a la mezcla de gasolina, el arranque queda garantizado en todas las condiciones y, tras la fase de calentamiento, el motor vuelve a funcionar con etanol.
Hay un perfeccionamiento del sistema que prescinde del depósito adicional. En su lugar, los elementos calefactores acondicionan el etanol hasta la temperatura necesaria.
En conjunto, los vehículos de combustible flexible se han adaptado a las condiciones del funcionamiento con etanol de forma que no presentan desventajas notables frente a la gasolina.
La mejor propiedad antidetonante y la potencia del motor que ofrece el etanol —combinadas con la independencia del tipo de combustible, las posibles ventajas del precio y la protección del medioambiente— proporcionan unas buenas condiciones para la reducción de tamaño de los motores.
Contenido de etanol a nivel mundial
Mientras que el E5 y el E10 están muy extendidos en Europa, el E85 es más bien un producto de nicho. En Francia y Escandinavia puede repostarse E85. En Alemania, el E85 estuvo subvencionado durante un tiempo. Una vez terminada la financiación, el E85 desapareció de las pocas estaciones de servicio que lo ofrecían.
En Norteamérica, el estándar es el E10 según la región y el país. Allí, el E15 y el E85 se están extendiendo cada vez más, pero el E85 solo es apto para motores de combustible flexible. De hecho, en EE. UU. se utiliza maíz —ampliamente disponible— para la producción de bioetanol.
La mayor difusión de los motores de combustible flexible se ha dado en Brasil, donde también puede repostarse E100. El E100 se compone de un 93 % de etanol y un 7 % de agua. En general, el contenido de etanol en el combustible es bastante más elevado en Sudamérica: el E25 es el estándar en Brasil, el E12 predomina desde hace algún tiempo en Argentina.
África supone exactamente lo contrario, ya que allí apenas se encuentra etanol en el combustible, a excepción de algunos países e intentos.
La situación es algo diferente en Asia, donde la evolución abarca desde el E10 al E20.
Por el contrario, Australia y Oceanía se asemejan a los países europeos.
Como conclusión podemos afirmar que el porcentaje de etanol en el combustible aumenta en todo el mundo de forma continua. De esta forma disminuye la dependencia de las materias primas fósiles y se reducen las emisiones.
El caso especial de Brasil
Brasil es un caso especial a nivel internacional en lo relativo al contenido de etanol en el combustible. El E100 está ampliamente extendido allí y la gasolina «normal» ya presenta un elevado contenido de etanol con el E25. ¿Por qué sucede esto?
Los motivos son diversos y se deben principalmente al precio, la fiscalidad y las materias primas disponibles. Como materia prima se utiliza la caña de azúcar cultivada a gran escala. Para compensar la reducida densidad energética (y, por tanto, la autonomía) del etanol, el precio del etanol puro debe ser, como mínimo, un 30 % inferior al de la gasolina.
Los motores están diseñados para ello y emplean tecnologías que permiten un funcionamiento fiable con etanol puro. Una pionera de esta evolución tecnológica es VW, estrechamente ligada a Brasil.
VW ha facilitado el acceso del gran público a los motores de combustible flexible —que funcionan tanto con etanol como con gasolina—.
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