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Soluciones a este problema

Una de las tantas soluciones que se pueden dar en el Perú, que ya están siendo dadas en otros países y que han mejorado la calidad ambiental, son:

Alconafta

Basándonos en todos los datos obtenidos y realizando el análisis de los mismos, concluimos:

· Estas mezclas generan una menor contaminación ambiental que los derivados del petróleo, pudiendo ser un paso previo hacia nuevos combustibles alternativos menos contaminantes, por ejemplo la electricidad.

· El costo de estas mezclas es similar al de la gasolina, teniendo en cuenta el costo del combustible y el consumo del vehículo.

· En Argentina sería totalmente factible el lanzamiento de un nuevo Plan Alconafta, siempre y cuando todos los sectores interesados económicamente lleguen a un acuerdo para realizar un proyecto conjunto. Dicho plan traería como ventajas:

1. Aprovechamiento de la sobreproducción de caña de azúcar, generándose nuevos puestos de trabajo en las zonas azucareras para cubrir la demanda total de alconafta.
2. La utilización de una fuente renovable de energía, disminuyendo la dependencia del petróleo.

3. Que no es necesario un cambio sustancial en los vehículos actuales del parque automotor, solamente el recambio de las partes plásticas del circuito de combustible.

4. Una menor contaminación ambiental.
5. La posibilidad de abaratar los costos de los alcoholes, que se producirían en forma masiva, disminuyendo el costo de la alconafta en relación a la gasolina y pudiéndose exportar las sobras de alcohol a precios más competitivos.

Alcohol y conducir son dos palabras que normalmente no deben mezclarse en una conversación, pero cuando el alcohol es el combustible del automóvil es perfectamente aceptable.
Históricamente, en los comienzos del desarrollo del motor de combustión interna, el único combustible de gran disponibilidad era el alcohol que podía ser conseguido en cualquier farmacia.

Con el paso del tiempo, a medida que el automóvil se volvió más popular, se comenzaron a utilizar como combustible los derivados del petróleo y junto con esto fueron apareciendo las primeras gasolinerías, que hasta el día de hoy siguen existiendo.

Por el año 1925, Henry Ford predijo: El combustible del futuro derivará de los productos agrícolas. Consistentemente con esta predicción, en 1927, el primer Ford A venía equipado de fábrica con un carburador de regulación manual para dar al comprador del vehículo la posibilidad de usarlo con gasolina o alcohol.

Llegando a la actualidad, el resurgimiento del alcohol como combustible es una posible solución para el problema que atraviesan varios países que no logran cubrir el 100% de sus necesidades de petróleo, debiendo importar el mismo a altos precios.

Este alto costo surgió debido a la llamada crisis de Oriente, en la cual los países más ricos en petróleo elevaron el precio del mismo en forma substancial.
Argentina es un enorme país agrícola que puede producir alcohol de varias fuentes (melaza de caña de azúcar, granos, vinos, etc.) en cantidades importantes. La principal ventaja de este combustible radica en que se trata de un recurso renovable, no como los hidrocarburos que representan una riqueza única y agotable.

Este planteo nos sugiere las siguientes preguntas:
1. Desde el punto de vista ecológico, ¿qué ventajas tiene este agregado?
2. ¿Es económicamente conveniente agregarle alcohol a la nafta?
3. ¿Qué proyectos hay en otros países? ¿Es factible la utilización en Argentina?
Sobre estas y otras preguntas gira esta monografía basada en una recopilación de datos sobre motores a alcohol.

Características de los alcoholes
Los alcoholes son derivados de simples hidrocarburos (moléculas formadas por carbono e hidrógeno) y se caracterizan por tener un grupo oxidrilo (OH) unido a uno de los átomos de carbono en sus moléculas.

Los alcoholes simples de bajo peso molecular como el metanol son incoloros, volátiles, líquidos, inflamables y solubles en agua. Cuando el peso molecular crece, el punto de ebullición, el punto de fusión y la viscosidad crecen y la solubilidad en agua decrece. Estas propiedades físicas pueden ser alteradas por la presencia de otro grupo funcional (es un átomo o grupo de átomos unidos entre sí y al resto de las moléculas de una determinada manera estructural).

La mayoría de los alcoholes de bajo peso molecular son los de mayor importancia comercial. Son usados como solventes en la preparación de pinturas, anticongelantes, productos farmacéuticos y otros compuestos.

En la gran familia de los alcoholes se encuentran el etanol y el metanol dos compuestos que mezclados con nafta se están implementando como combustibles alternativos en los motores de automóviles.

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Metanol

También llamado alcohol metílico o alcohol de madera, porque originalmente se obtenía mediante la destilación de ésta en ausencia de aire. Actualmente, con las técnicas existentes puede producirse a partir de fuentes variadas y abundantes: gas natural, carbón, madera e incluso los residuos orgánicos (biomasa), aunque lo más común es producirlo sintéticamente.

Su fórmula química es: CH3-OH.

Es el más simple de los alcoholes. Es incoloro, tóxico y causa ceguera por destrucción irreversible del nervio óptico. Una ingestión de más de 30 ml causa la muerte.

Es usado en la fabricación de ácido acético y otros compuestos químicos. Es un solvente para los plásticos, pintura, barnices y sirve como anticongelante en automóviles.

Su alto octanaje, performance y seguridad hacen que sea el combustible elegido para Las 500 Millas de Indianápolis desde 1965. Además, la reducción en la emisión de contaminantes y las pocas modificaciones (relacionadas con su alta corrosión) necesarias para permitir a los motores nafteros el uso del metanol hicieron que se popularice como un combustible alternativo en vehículos de competición y particulares en otros países del mundo.

Un derivado químico del mismo llamado methyl tertiary butyl ether, MTBE, comenzó a ser usado en nuevos combustibles alternativos para reducir las exhaustivas emisiones de contaminantes.

Etanol

También llamado alcohol etílico o alcohol de grano, porque es un líquido derivado de los granos de maíz u otros granos. El etanol se puede producir a partir de 3 principales tipos de materias primas:

· Materias ricas en sacarosa como la caña de azúcar, la melaza y el sorgo dulce.
· Materias ricas en almidón como los cereales (maíz, trigo, cebada, etc) y los tubérculos (yuca, camote, papa, malanga, etc).
· Materias ricas en celulosa como la madera y los residuos agrícolas.

Desde el punto de vista técnico, la caña de azúcar es una de las materias primas más atractivas de biomasa. Lo anterior se debe a que los azúcares que contiene se encuentran en una forma simple de carbohidratos fermentables y además durante su procesamiento se genera el bagazo, que se usa como combustible en la producción de etanol. El principal inconveniente de la caña de azúcar son los costos de producción.

Además, se requieren tierras fértiles para su cultivo las cuales podrían ser destinadas a la producción de alimentos.

Por su parte, las materias ricas en almidón contienen carbohidratos de mayor complejidad molecular que necesitan ser transformados en azúcares más simples por un proceso de conversión (sacarificación), lo que introduce un paso más en la producción con el consiguiente aumento en los costos de capital y de operación.

No obstante lo anterior, existen ciertos cultivos amiláceos como es el caso de la yuca, los cuales se pueden establecer con un mínimo de insumos y en tierras marginales en donde generalmente otras especies más exigentes no se desarrollan.

Finalmente, las materias primas ricas en celulosa son las más abundantes, sin embargo la complejidad de sus azúcares hacen que la conversión de estos en carbohidratos fermentables sea una tarea difícil y poco rentable en la actualidad. Los procesos de hidrólisis ácida y enzimática de sustratos celulósicos se encuentran poco desarrollados a nivel industrial, sin embargo se esperan avances importantes en los próximos años.

La fórmula química del etanol es: CH3-CH2-OH

· Es un líquido inflamable, incoloro y es el alcohol de menor toxicidad.
· Es usado en las bebidas alcohólicas y como desinfectante o solvente.
· Posee un alto octanaje y una mayor solubilidad en gasolina que el metanol.
· En Brasil más de 4 millones de automóviles funcionan con etanol como resultado de un programa gubernamental que tiene por objetivo obtener un combustible alternativo derivado de la caña de azúcar.
· Además es usado como un aditivo que se le añade a la gasolina para oxigenarla, llamado Ethyl Tertiary Butyl Ether, ETBE, el cual ayuda a que se produzca una mejor y limpia combustión.

Combustibles Alternativos

A continuación se muestra una lista con los distintos tipos de combustibles alternativos más utilizados:

E5: Es una mezcla de nafta super sin plomo con 5 % de etanol anhidro (se entiende por etanol anhídrico al que tiene el 99,5 % como grado de hidratación).

GASOHOL (E10): Es una mezcla que contiene 90% de nafta super sin plomo y 10% de etanol anhidro por volumen.

ALCONAFTA (E15): Es una mezcla que contiene 15% de etanol anhidro y 85% de nafta super volumen.

E85: Es una mezcla que contiene 85% de etanol anhidro y 15% de nafta super sin plomo por volumen.

E93: Es una mezcla que contiene 93% de etanol anhidro, 5% de metanol anhidro y 2% de kerosene por volumen.

E95: Es una mezcla que contiene 95% de etanol anhidro y 5% de nafta super sin plomo por volumen.

E100: Es etanol anhidro al 100%.
ETBE (ethyl tertiary butyl ether): Es un aditivo que oxigena la nafta ayudando a una combustión más limpia. Se puede añadir a la nafta hasta un 17% del volumen.

M85: Es una mezcla que contiene 85% de metanol anhidro y 15% de nafta super sin plomo por volumen. Se utiliza en motores originalmente diseñados para gasolina.

M100: Es metanol anhidro al 100%. Se utiliza en motores diseñados originalmente diesel.

MTBE (methyl tertiary butyl ether): Es un aditivo que oxigena la nafta, reduciendo la emisión de monóxido de carbono.

Estas combinaciones son resultado de la mezcla de alcoholes (metanol y etanol), naftas y otros derivados del petróleo (kerosene), los cuales se utilizan con buenos resultados en los EE.UU., Canadá y Brasil. La alconafta fue utilizada en Argentina entre los años 1981 y 1988.

Es conveniente diluir el alcohol con nafta a usarlo puro porque se mejora el encendido en frío y es posible ver la llama en caso de incendio.

Síntesis

Haciendo un balance general, vemos que los alcoholes son menos contaminantes, no sólo en las emisiones que surgen del vehículo, sino también en todo el ciclo, desde que son producidos hasta que son quemados. Además observamos que ecológicamente no son los combustibles alternativos óptimos, ya que analizando estos datos vemos que la electricidad es menos contaminante todavía.

Los reactivos que generan ozono son menores tanto en las mezclas con metanol como en las con grandes porcentajes de etanol. En estas últimas, si la cantidad de alcohol es chica, se ve que en todo el ciclo producción-consumo las emisiones son similares con respecto a la gasolina, contrariamente a lo que argumentan quienes están en contra de estas mezclas, mientras que si se analiza sólo la combustión la emisión es menor con la mezcla.

Con respecto al CO y NOx no hay diferencias apreciables, pero una contra de los alcoholes es la mayor producción de vapor de agua, que calienta la atmósfera, y menor de sulfatos, que la enfrían, por lo que contribuirían en mayor medida al efecto invernadero. Por otro lado, a la luz de estos datos, el CO2 emitido es menor. Ésto disminuiría el calentamiento global, dejando a la vista que este efecto es similar para los 3 combustibles.

Al igual que en el análisis de las emisiones en los vehículos, los formaldehídos emitidos en el ciclo producción-consumo son mayores. Sin embargo al ser menor la producción de HC, que reaccionan fotoquímicamente para transformarse en éstos, el balance general es similar.

También las emisiones tóxicas totales son similares, mientras que las de partículas son considerablemente menores.