Bioetanol

El etanol puede utilizarse como aditivo para carburantes y como producto químico industrial. La mayoría del etanol carburante de los EEUU y Canadá, se utiliza como aditivo de la gasolina y mejorador del número de octanos para substituir el MTBE (Metil-Tri-Butil-Eter) mediante mezcla directa con la gasolina. Una mezcla de etanol del 10 % en volumen (e10), denominada gasohol, puede aumentar el número de octanos en dos a tres puntos, proporcionando un valor añadido a las gasolinas de medio a bajo número de octanos. El etanol carburante puede utilizarse también como el e85, una mezcla del 85 % de etanol y del 15% de gasolina. El e85 se utiliza en "vehículos de combustible flexible " (FFV) diseñados específicamente para el consumo de este tipo de combustible.

Sin embargo, el límite máximo de etanol en Europa está limitado por la especificación del contenido en oxígeno de 2,7%, que supone limitar el uso del etanol al 7,8 %. No se proporciona ninguna excepción para la mezcla de etanol por encima del 7,8 %. En algunos países europeos se utiliza normalmente una mezcla del 5 % de etanol. Las refinerías y los fabricantes de coches europeos prefieren el ETBE (Etil-Tri-Butil-Eter) en vez del etanol como aditivo oxigenante renovable. Para aumentar el mercado del etanol y los programas de demostración para los usos finales del etanol, ABNT está llevando a cabo líneas de investigación y desarrollo en diferentes áreas para apoyar el negocio en Europa, entre las que destaca, FFV, pilas de combustible, e-diésel etc.

Los vehículos de combustible flexible (FFV) son automóviles o camiones ligeros especialmente diseñados con la capacidad de funcionar con múltiples mezclas de carburantes. La flexibilidad ante las mezclas se logra mediante sensores especiales que determinar la mezcla de carburantes y ajustan automáticamente la sincronización de ignición del motor y los coeficientes aire/combustible. El FFV puede utilizar los carburantes con cualquier relación de gasolina y alcohol, o utilizar la gasolina normal directamente. Como productor mundial del etanol, Abengoa Bioenergía está promoviendo el uso del etanol como combustibles y está mejorando continuamente su imagen corporativa. ABNT está involucrada en pruebas experimentales de FFV para poner a disposición de los consumidores información sobre su funcionamiento, conducción y emisiones del vehículo. Los datos recopilados permiten la edición de hojas informativas para dar a conocer este carburante y ayudar a los consumidores en la toma de decisiones para la compra de vehículos preparados para el uso de carburantes alternativos.

Las pilas de combustible constituyen uno de los nuevos mercados para el etanol. Las pilas de combustible electroquímicas convierten la energía química del etanol directamente en energía eléctrica para proporcionar una fuente de energía limpia y altamente eficiente. Una pila de combustible trabaja de forma semejantemente a las pilas tradicionales, pero pueden funcionar continuamente mientras se suministre el combustible y pueden obtener una eficiencia del 40 al 50 % en la conversión de la energía del combustible en energía útil, comparada con la eficiencia aproximada del 18 % para el motor de combustión interna medio. Además de alta eficiencia, otras ventajas del uso de la pila de combustible en el sector del transporte son una enorme disminución de emisiones, un menor mantenimiento del vehículo y una capacidad para alcanzar hasta los 80 mpg (33 km/l). La pila de combustible se podía utilizar finalmente para suministrar energía a los hogares, a los vehículos, y a los pequeños electrodomésticos.

El etanol es uno de los combustibles más adecuados para una pila de combustible. Además de proceder de recursos renovables, el etanol purificado puede solucionar el problema principal de la contaminación de la membrana y de la desactivación del catalizador dentro de la pila de combustible, que limita su esperanza de vida. Para desarrollar una visión común del papel que el etanol puede desempeñar en la industria de la pila de combustible, ABNT ha estado implicada en la investigación y el desarrollo de las tecnologías de la pila de combustible del etanol. Estas actividades de investigación asegurarán que el etanol permanezca entre los combustibles más idóneos para las pilas de combustible, alcanzando todas las ventajas que la tecnología de pila de combustible de etanol promete.

La mezcla etanol-diésel, más conocida como e-diésel, se obtiene mezclando bioetanol con gasóleo convencional, en un porcentaje que varía entre el 5 y el 15 %, y un aditivo que asegura la estabilidad de la mezcla. Se puede usar en motores de gasóleo convencionales con ligeras modificaciones o sin ellas. Comparado con el combustible diésel normal, el e-diésel reduce perceptiblemente las emisiones de partículas y otros contaminantes y mejora las características del arranque en frío. Está actualmente en la etapa de desarrollo, no disponible comercialmente todavía. ABNT está trabajando para eliminar las principales barreras técnicas y reguladoras para su comercialización. Estas barreras incluyen:

Bajo punto de inflamación y volatilidad en el tanque.
Inestabilidad de la micro-emulsión (separación fases etanol y el diésel a bajas temperaturas).
Garantía del Original Equipment Manufacturer (OEM), mediante la generación de datos en pruebas reales.
Falta de estandarización del proceso que permita su registro de acuerdo con las normas sobre emisiones y la salud.

El uso de e-diésel amplía aún más el mercado para las aplicaciones del etanol.

El e-diésel ha sido ensayado principalmente en los EEUU y Brasil, y actualmente en España y Europa. Las demostraciones realizadas en flota indican que el e-diésel puede ser utilizado y manejado sin mayor dificultad mediante la formación correcta del personal. No se ha publicado ningún problema operacional o material significativo. Las diferencias principales en el manejo del e-diésel frente al gasóleo convencional vienen ligadas a asegurar que no se añada agua al combustible. Para garantizar un funcionamiento correcto del combustible, es necesario un sistema de control de calidad del etanol, del gasóleo, y de la mezcla final, así como el establecimiento de una especificación del combustible.

Una de las principales dificultades para la introducción comercial del e-diésel es que su flashpoint es intermedio entre el gasóleo y la gasolina, lo que implica que para su manejo, almacenamiento y uso, debe ser tratado como si fuera gasolina. Así, las instalaciones de gasóleo deben ser ligeramente modificadas para atender esta propiedad. Los resultados de las pruebas realizadas por el NREL demuestran que el e-diésel conlleva unas implicaciones en materia de seguridad del mismo orden que la gasolina.

En referencia a las emisiones, la mezcla resultante de un 8 % de etanol, menos de un 1 % de un aditivo adecuado y un 91 % de gasóleo, genera reducciones de las emisiones típicas publicadas:

Reducción del humo visible de hasta un 70%.
Reducción de las emisiones de partículas (PM) de hasta un 40%.
Reducción de las emisiones de monóxido de carbono (CO) de hasta un 30%.
Reducción de las emisiones de monóxido de nitrógeno (NOx) de hasta un 6%.

Gracias a un proyecto financiado por el Ministerio español de Educación y Ciencia (Fit-120000-2004-108), Abengoa Bioenergy ha evaluado la formulación óptima de la mezcla, la compatibilidad de los materiales y el funcionamiento en motores en un centro español de investigación y desarrollo automovilístico (Cidaut), ensayando motores off-road y LDV.

Los últimos estudios desarrollados por Abengoa Bioenergía en colaboración con diversos centros de investigación, determinan que no sólo la mezcla etanol-diesel convencional es satisfactoria, también la mezcla etanol-diesel-biodiesel está presentando buenos resultados. Concretamente, para la mezcla etanol-diesel-biodiesel, más conocida como ebdiesel, el análisis de los resultados obtenidos desvela un aumento en la miscibilidad en mezclas etanol-diesel con la adición de biodiesel, la reducción en la emisión de partículas y emisiones gaseosas como NOx tanto en ensayos estacionarios como transitorios, así como la reducción de la opacidad de los gases entre otras ventajas.

En enero del 2005 Abengoa Bioenergy se unió al consorcio del e-diésel de los EEUU, que cuenta con la participación de una industria amplia y activa y del gobierno de los EEUU