Implicaciones del etanol obligatorio. Caso Guatemala (III)
En esta sección, el autor explica los efectos del etanol en el medio ambiente y comenta el mito del calentamiento global.
Precio etanol versus MTBE
Como ya lo mencionamos, el bajo precio de los combustibles alternos ha sido uno de los factores principales para considerar su utilización.
Los precios tanto de la gasolina como los combustibles alternos están sujetos a variaciones del mercado internacional. A continuación, muestro dos referencias recientes.
En Estados Unidos el etanol es opcional y compite en precio, como debe ser.
En marzo de 2022 tuvo un comportamiento de 3.68 dólares el galón de gasolina versus un precio del etanol de 2.55 dólares. Una diferencia de $1.13, equivalentes a 30% del precio de venta. [viii]
En los últimos años, el etanol ha cotizado más barato que el MTBE en los mercados internacionales. La diferencia de precios se hace mayor conforme se encarece el petróleo. A precios de junio de 2022, el litro de etanol FOB en la costa del golfo en Estados Unidos era de 0.772 dólares, un 17.5% más que el año anterior. En cambio, el precio del MTBE era de 1.292 dólares por litro, un 119% más que en el año anterior, según datos de US Grains Council, una asociación de exportadores de granos. La diferencia entre ambos oxigenantes por galón es de alrededor 1.9 dólares, según datos del organismo. [viii]
Acá hago una importante observación. En ninguna de estas comparaciones hay alguna anotación o advertencia de que el consumo de combustible sube aproximadamente 6% con el uso de 10% de etanol (E10). Si al 30% de ahorro por uso de etanol en el precio de venta le deducimos 6% de aumento en el consumo de combustible, podemos asumir como regla de dedo que al usarlo el ahorro neto será de 28%.
Lucha política global etanol versus MTBE
Los aditivos para subir el octanaje de la gasolina permiten el uso de motores de mayor compresión y mejor desempeño.
El plomo es un aditivo barato y muy contaminante. El 31 de agosto de 2021, la ONU anunció que la gasolina con pomo está erradicada.
El plomo fue sustituido paulatinamente por Metil Terciario Butil Éter (MTBE).
Los agricultores comenzaron a presionar por utilizar etanol, producto de fermentación de azúcares, para competir con el MTBE. Los dos ofrecen un contenido de octanaje similar.
Se volvió una lucha más política que técnica entre ambos aditivos plagada de argumentos a favor y en contra y por supuesto plagados de mentiras, falacias y omisiones.
Al igual que la mayoría de los éteres y alcoholes, el MTBE se disuelve fácilmente en agua. Si se derrama en el suelo, el agua de lluvia lo puede disolver y movilizarlo a través del suelo a agua subterránea o mantos superficiales. El MTBE no se acumula en plantas o peces que habitan lagos, lagunas y ríos.[viii]
Hubo dos derrames en Estados Unidos a los que se le dio mucha publicidad. Uno en el lago Santa Mónica y otro en el lago Tahoe (US EPA 2000).
EPA’s Blue Ribbon Panel y los estados del noreste de los Estados Unidos apoyan los beneficios del MTBE. Como respuesta al ataque, se realizaron extensas revisiones en mantos acuíferos donde no se encontraron problemas.[viii]
Estados Unidos ha protegido tradicionalmente su sector agrícola, por medio de aranceles, contingentes de importación y exportación, subvenciones a la exportación, restricciones sanitarias y fitosanitarias, ayuda a las inversiones y otras medidas que producen serias distorsiones en el mercado. [viii]
Los productores de etanol ganaron la batalla y el MTBE fue prohibido en los Estados Unidos y Canadá. A pesar de esta restricción, el menor costo y efectividad de MTBE lo convierten en el segundo tipo de aditivo de gasolina más grande a nivel mundial. [viii] Los petroleros prefieren trabajar con MTBE.
Me pregunto si cada vez que ocurre un derrame petrolero o cualquier otro producto cierran la empresa o peor aún, la industria entera como fue en este caso.
Lo absurdo es que el uso de MTBE está prohibido en Estados Unidos, pero hay una empresa que lo produce allí y lo exporta a Venezuela, Chile y México.
En Ethanol Talks, me enteré que la mezcla de etanol E10 planificada para Guatemala no es suficiente para cumplir los requerimientos de octanaje en Guatemala y tendrán que combinarlo con cierta cantidad de MTBE.
La norma es 88 octanos en la gasolina regular y 95 en la superior. Hay distribuidores abanderados responsables que prefieren trabajar la gasolina regular con 91 octanos.
También han considerado soluciones un tanto exóticas para resolver el problema, como añadir a la mezcla nitropropano, un compuesto orgánico nitroderivado de toxicidad elevada, que también se utiliza como aditivo para la gasolina. [viii]
Toda comparación debe ser hecha evaluando MTBE versus mezclas de etanol como aditivo, al 10% (E10) o 15% (E15). La información proveniente del uso de etanol como combustible principal, por ejemplo, mezclas de 85% (E85) no tiene valor alguno para evaluar el etanol como aditivo.
Efectos nocivos del etanol en los automóviles
Acción corrosiva del etanol en los motores
Brasil es el mayor productor de caña de azúcar del mundo, y pionero en el uso extensivo de etanol como biocombustible para la flota automotriz. Comenzaron a usar una mezcla de 5% en la gasolina en 1931. [viii]
Los tanques de combustible, las tuberías y los motores fueron adaptados para protegerlos de la corrosión causada por el etanol y la formación de depósitos.
Es por esto que argumentar que el etanol es mejor para los motores cuando hubo que reforzar los materiales para su uso, es uno de los argumentos insostenibles.
La acción corrosiva del etanol deteriora progresivamente la bomba de combustible, los inyectores y los polímeros del sistema de combustible, ocasionando fugas y quizás algún incendio. También aumenta la acumulación de depósitos adentro del motor. Su uso prolongado reduce la vida útil de los motores.
Necesidad de uso de aditivos y aceite especial al usar etanol
Para paliar con estos problemas, se recomienda adicionar al etanol aditivos inhibidores de corrosión y otros con acción detergente para controlar los depósitos.
Estos aditivos restauran el consumo de kilometraje perdido y disuelve gomas y resinas en los inyectores de combustible y en las cámaras de combustión, y dispersa el agua extraída del aire al combustible por las mezclas de etanol.
Se recomienda añadir una onza de aditivo por cada diez litros de combustible. Como referencia, un bote de 16 onzas cuesta $17.99 en Amazon.
Se debe tener cuidado en la elección del aceite para el motor. En las especificaciones debe decir que el aceite es apto para mezclas de combustible y etanol.
Deterioro de los sistemas de escape y los catalizadores por el uso de etanol
El contenido de oxígeno en peso del etanol casi duplica al del MTBE. Esto hace que se eleve la temperatura en la cámara de combustión y en los gases que son expulsados por el escape. Esto puede ser crítico en las motos, por su cercanía al conductor. El uso de etanol puede generar un desgaste prematuro en el sistema completo del escape y el catalizador.
El contenido de oxígeno en peso del MTBE es 18.2%, mientras que el del etanol asciende a 34.8%.
Esta característica hace que se eleve la temperatura en la cámara de combustión y en los gases que son expulsados por el escape. Esto pueden generar un desgaste prematuro en el sistema completo de escape, incluido el catalizador.
“Cuanto más etanol, más octanaje y mayor poder calorífico. Esto no significa que se vaya a sacar más potencia de la gasolina, sino que en la cámara de combustión la gasolina es auto inflamable, es decir, aunque no se cree una chispa por compresión puede auto detonarse.” [viii] El aumento de potencia es mínimo e imperceptible, pero el consumo de combustible aumenta. [viii]
Como ya mencionamos anteriormente, el azufre puede envenenar los catalizadores, lo que provoca un aumento de las emisiones de escape.
La mayor parte del etanol no contiene azufre, pero puede producirlo en el proceso de producción y manejo. Su uso debe normarse y regularse.
Un catalizador suele durar entre 60,000 y 100,000 kilómetros.
Su deterioro acelerado por el uso de etanol causará un grave problema ambiental. Estamos hablando de cantidades significativas de emisiones y no de una fracción del 1%.
Daños mecánicos considerables en vehículos viejos
La mayoría de motores anteriores al año 2001 no están preparados para el uso de etanol y sufrirán daños mecánicos importantes.
En Guatemala hay alrededor de un millón de estos vehículos, equivalentes a 20 % del parque automotriz. En este segmento están los carros clásicos o de colección.
Después de esa fecha, los fabricantes aprueban el uso de 10% de etanol. Más atrás, hay que consultar el manual de propietario. Estos manuales ya no se consiguen.
No se puede hablar de una fecha específica del año de producción del vehículo. Los fabricantes han ido modificando paulatinamente los mecanismos para soportar el uso de mezclas de combustible de etanol. Por ejemplo, a partir del año 2006 se muestra una tendencia a reforzar los tanques y los polímeros del sistema de combustible.
Con seguridad, una buena parte de estos automóviles sufrirán daño en sus motores y sistemas de escape.
Incremento de consumo de combustible con el uso de etanol
El poder calorífico es la cantidad de energía por unidad de masa o unidad de volumen de materia que se puede desprender al producirse una reacción química de oxidación.
Con el uso de etanol se incrementa el consumo de combustible.
La Agencia de Protección Ambiental, (en inglés: United States Environmental Protection Agency – EPA), fundada en 1970, es la máxima autoridad en protección ambiental en Estados Unidos.
En su sitio web publica que con una mezcla E85 (85% de etanol) los vehículos rinden aproximadamente de 15% a 27% menos. Con el uso de 10% de etanol, el consumo sube un promedio de 5.6 %.
Contaminación ambiental etanol versus MTBE
Emisiones comparativas etanol vs MTBE
Al usar mezclas de etanol unos contaminantes suben y otros bajan respecto al uso de gasolina con MTBE.
El etanol contiene más oxígeno, por lo que la combustión es más completa. Es por esto que, usando etanol, las emisiones monóxido de carbono (CO) y las de hidrocarburos no quemados (HC) son menores. Sin embargo, aumentan los óxidos de nitrógeno (NOx). Éste se forma a altas temperaturas de combustión y bajo presión, condiciones que la mayor cantidad de oxígeno favorece.
Siempre hay que diferenciar los gases venenosos para el ser humano de las emisiones de efecto invernadero.
Al ser la combustión más completa aumentan las emisiones de dióxido de carbono (CO2) al cual se atribuye el efecto invernadero. Al mismo tiempo disminuyen las emisiones tóxicas para el ser humano.
La gran mayoría de los contaminantes tóxicos se eliminan en motores controlados, como los que tenemos en Guatemala desde hace más de 30 años.
Prácticamente lo único que emiten es CO2.
Como ya mencionamos, al usar etanol como aditivo E10 el consumo de combustible aumenta alrededor de 6%. En todos los casos las emisiones de CO2 son directamente proporcionales al consumo.
Otra referencia con conclusiones similares, es el estudio titulado ANN ARBOR realizado por investigadores de la Universidad de Michigan. Los investigadores concluyeron que el creciente uso de biocombustibles se ha asociado con un aumento neto (en lugar de una disminución neta, como muchos han afirmado) de las emisiones de dióxido de carbono que causan el calentamiento global. Los hallazgos fueron publicados en línea el 25 de agosto en la revista Climatic Change. [viii]
Además, el etanol produce ozono y otros contaminantes propios que no se pueden ignorar. Los mencionaremos a continuación.
Ozono y otros contaminantes producidos por el uso de etanol
El ozono se encuentra en forma natural en la estratósfera, formando la denominada capa de ozono. Actúa como un filtro que no deja pasar la radiación hasta la superficie de la tierra, que puede causar cáncer en la piel.
El ozono troposférico u ozono ambiental se encuentra en la zona más baja de la atmósfera y es dañino para la salud humana.
Los contaminantes secundarios son a el resultado de las interacciones entre contaminantes primarios, componentes naturales de la atmósfera y la luz del sol.
Cuando los hidrocarburos no quemados y principalmente los óxidos de nitrógeno se concentran en la atmósfera y chocan con los rayos del sol, ocurre una reacción fotoquímica que produce compuestos químicos llamados oxidantes, tales como el ozono, peróxidos orgánicos, y nitratos de peroxiacilo.
El resultante es una niebla espesa con humo; el fenómeno es conocido como smog fotoquímico, el cual es cancerígeno e irrita los órganos respiratorios.
Los contaminantes emitidos a la atmósfera pueden tener un origen natural y se suman a los producidos por el hombre.
Dado que las emisiones de hidrocarburos de los automóviles en su funcionamiento son quemados o eliminados en su mayoría, las emisiones de ozono provienen principalmente del manejo del combustible.
Los hidrocarburos no quemados que se liberan a la atmósfera por el trasiego en la cadena de abastecimiento: depósitos, transporte, despacho. También por las pérdidas por evaporación en los depósitos que ya mencionamos.
Estas emisiones de ozono son mayores con el etanol, ya que al tener una presión de vapor más alta es más volátil comparado con la gasolina.
Hablemos ahora de otros contaminantes propios del uso de etanol en general.
Haremos referencia al Análisis de emisiones producidas por el uso de mezclas etanol-gasolina en vehículos del área metropolitana de Monterrey.
Se pueden presentar incrementos significativos en las emisiones de compuestos particulares muy tóxicos, como son los aldehídos y los acetaldehídos (Correa, 2003).
Por citar un ejemplo, en ciudades brasileñas se han reportado emisiones de acetaldehído sustancialmente mayores (hasta de un 700%) cuando se ha utilizado combustible E10 en vez de gasolina (Poulopoulos, 20019].
La combustión de etanol en motores de combustión interna produce acetaldehído y formaldehído (Martins 2003).
Estos compuestos son más reactivos en la atmósfera que sus precursores. La reacción de acetaldehído con radicales libres OH produce radicales de peroxiacetil que pueden reaccionar con NO2 para formar nitrato de peroxiacetil (PAN) (Grosjean, 2002). Así mismo, la reacción de estos radicales libres favorece la formación ozono (O3).
El etanol se prohíbe en zonas metropolitanas porque causa alto nivel de ozono
Los niveles de etanol en la gasolina pueden incrementar de manera importante los niveles de ozono en las ciudades, ocasionando mala calidad del aire. La norma oficial mexicana 016-CRE-2016 permitió la mezcla de etanol con la gasolina al 10% (E10), pero mantuvo la prohibición de usarlo en cualquier proporción en la zonas metropolitanas de Monterrey, Guadalajara y Valle de México por sus altos niveles de ozono. [viii] En la Ciudad de México se puede apreciar la niebla espesa o smog fotoquímico
Los productores de maíz de Estados Unidos estaban muy complacidos. Sin embargo, la Suprema Corte de Justicia de la Nación (SCJN) invalidó esta norma. El contenido de etanol se mantuvo en un máximo de 5.8 por ciento.
Una investigación realizada por dos científicos de la Universidad Nacional de Singapur y la Northwestern University (EE UU) confirmó que el uso del etanol frente a la gasolina aumenta los niveles de contaminación por ozono en São Paulo (Brasil).
Teoría del calentamiento global
El calentamiento global es una teoría no comprobada por la experimentación. El incremento de 1.15 grados Celsius por encima de los niveles preindustriales es una realidad comprobada por mediciones. Decir que el principal causante sea el uso de combustibles fósiles por el ser humano, es una teoría.
Las ciencias exactas pueden ser experimentales y no experimentales. En el primer grupo se encuentran aquéllas que pueden demostrar sus hipótesis por medio de experimentos. Las ciencias exactas no experimentales parten de axiomas o deducciones que no hallan sustento en la realidad sensible. Un axioma, por definición, es una idea tan clara que no necesita demostración. [viii]
La teoría mencionada no encaja en ninguno de los dos grupos. Fenómenos naturales que han existido siempre son atribuidos al calentamiento global. La tesis se difunde masivamente en los medios de comunicación una y otra vez como una realidad para condicionar a la población.
Lo grave es que en base a una hipótesis no comprobada el gran capital toma medidas que afectan seriamente la economía global y no proporcionan una solución. Además, enfocarse en un solo contaminante es cerrar los ojos a muchísimos otros agentes que contaminan la atmósfera de la tierra y contribuyen al cambio climático. Trataremos de dar una visión lo más completa posible del problema y sus posibles soluciones.
No se pueden reducir gases tóxicos y CO2 al mismo tiempo
El dióxido de carbono (CO2), anteriormente llamado anhídrido carbónico, es un compuesto al cual se le atribuye ser el principal causante del efecto invernadero y como consecuencia del calentamiento global del planeta.
No es tóxico. Tampoco es útil para la respiración. En altas concentraciones desplaza el oxígeno del aire y hace que la respiración se vuelva más fatigosa.
En el caso de los automóviles, la emisión de CO2 en el escape del motor es un excelente indicador de la eficiencia de la combustión.
La quema parcial de los combustibles en los automóviles es la mayor causa de contaminación en la atmósfera.
De manera que a más CO2 en el escape, habrá menos emisiones del resto de gases. La mayor parte de estas emisiones son tóxicas para el ser humano: monóxido de carbono (CO), hidrocarburos no quemados (HC) y óxidos de Nitrógeno (NOx).
Un programa ambiental enfocado en automóviles cuyo objetivo principal es emitir menos CO2 a la atmósfera, irremediablemente provocará el aumento de emisiones tóxicas perjudiciales al ser humano.
En otras palabras, en un lado de la balanza está la salud humana y en la otra el efecto invernadero y la teoría del calentamiento global.
Huella de carbono
La huella de carbono refleja los gases emitidos por una actividad en todas las etapas. Se realiza de forma teórica, ya que de forma experimental es inviable.
La Organización Mundial Para la Alimentación y a Agricultura (FAO por sus siglas en inglés), declaró en 2008: “Las emisiones de gases de invernadero para algunas materias primas y sistemas de producción de agrocombustibles podrían ser mayores incluso que las de los combustibles fósiles. Fargione et al. (2008) estimaron que la conversión de selvas lluviosas, turberas, sabanas y pastizales para producir etanol y biodiésel en Brasil, Indonesia, Malasia o los Estados Unidos de América libera al menos 17 veces más dióxido de carbono que lo que estos biocombustibles ahorran anualmente al sustituir a los combustibles fósiles. Estos autores consideran que serán necesarios 48 años para compensar esta deuda de carbono”.
La falta de visión global y las decisiones políticas en temas ambientales provocan más problemas de los que resuelven. Realizar el cambio a etanol en Brasil implicó deforestar grandes extensiones de la Amazonia. Los árboles y la vegetación absorben toneladas de carbono durante su crecimiento.
Adicionalmente, los bosques son un sumidero de carbono. Anualmente fijan 2.1 millones de toneladas de CO2 en el suelo.
El 25 % de las emisiones globales se deben a la tala y quema de bosques en todo el mundo.
Si estos datos se incluyen en la huella de carbono del etanol, ésta superará por mucho a la de los combustibles fósiles.
Si añadimos que los bosques son fuente de agua y albergan la mayor parte de la biodiversidad mundial y nos surten de alimentos y medicinas, la discusión terminó.
