Bioetanol

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BIOETANOL

El bioetanol es un biocombustible de origen vegetal que se produce a partir de la fermentación de materia orgánica rica en azúcar (caña, remolacha o vino), así como de la transformación en azúcar del almidón presente en los cereales. Se utiliza en motores de explosión como aditivo o sustitutivo de la gasolina. La producción de bioetanol se basa en un proceso bien conocido: lafermentación alcohólica. En todos los casos se parte de almidón o celulosa. Una vez hidrolizados para obtener glucosa, ésta se somete a fermentación de donde se obtiene el etanol. En las primeras etapas de la fermentación, cada molécula de glucosa se transforma en dos moléculas de ácido pirúvico. A partir de dicho ácido, diferentes rutas metabólicas conducen a la formación de otros tantos productosfinales. En la fermentación alcohólica, que llevan a cabo las levaduras, el producto final resultante es el etanol y, en menor proporción otro alcohol, butanodiol. Las rutas fermentativas alternativas que se resumen en la figura 3.1 son activadas por diferentes bacterias aeróbicas o anaeróbicas que compiten con las levaduras. Cuanto mayor sea la proporción de estas bacterias en el cultivo, tantomenor será la cantidad de etanol obtenida como producto final de la fermentación. El bioetanol es el biocombustible con mayor producción mundial, del que se elaboraron más de 40.000 millones de litros durante el año 2004 en todo el mundo. Como fuente de glucosa se utilizan materiales muy diversos. Grano de maíz, caña de azúcar, celulosa de la madera, sorgo, patatas, trigo e incluso residuosvegetales ricos en fibras son los materiales más comúnmente empleados. Durante el año 200X Brasil produjo 15.066 millones de litros, principalmente de caña de azúcar y EE.UU. 13.351 millones de litros, procedentes del almidón del maíz. El riesgo de competencia de la producción de etanol por los alimentos ricos en carbohidratos resulta evidente. En cualquier caso, tanto el cultivo propiamente dicho comola posterior transformación industrial requieren el consumo de una cantidad considerable de energía la mayor parte de la cual tiene origen fósil. Analizaremos a continuación las entradas de energía que resultan más comunes en diferentes cultivos y en la transformación industrial posterior a que se someten las plantas hasta obtener finalmente el bioetanol. El bioetanol se usa en mezclas con lagasolina en concentraciones del 5 o el 10%, que no requieren modificaciones en los motores actuales. Otra alternativa para el uso del bioetanol como combustible es transformarlo para su utilización como aditivo de la gasolina, en lugar de cómo su sustituto. Para ajustar el octanaje y reducir las emisiones contaminantes se añaden aditivos oxigenantes tales como el metanol, etanol, tercbutil alcohol(TBA) o el metil-tercbutil
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éter (MTBE). En los últimos años el etil-tercbutil éter (ETBE) se está imponiendo sobre los otros aditivos por ser sus emisiones de hidrocarburos menos tóxicas. En España todo el etanol dedicado a la automoción es convertido a ETBE. El Bioetanol de maíz. El maíz es una gramínea que posee fotosíntesis detipo C4. Su cultivo produce una gran cantidad de biomasa, de la que se aprovecha cerca del 50 por ciento en forma de grano. El resto, corresponde a diversas estructuras de la planta: caña, hoja, limbos y mazorca entre otros. Con agricultura mecanizada la producción por hectárea se sitúa, en promedio, alrededor de los 9000 kg/ha (peso fresco de grano, con un contenido del 15 por ciento de agua) y,en condiciones muy favorables, puede llegar a alcanzar valores de 10000 kg/ha. El grano representa aproximadamente la mitad del peso seco aéreo de la planta (tabla 4.1). En la composición típica promedio del grano de maíz, que constituye la materia prima para la producción de bioetanol, un 66 por ciento de su biomasa (peso seco, una vez descontado el 15 por ciento de humedad que se considera un...