El etanol es un combustible sostenible, de producción nacional y con un índice de octano superior al de la gasolina , lo que le permite ofrecer un mejor rendimiento. Sin embargo, se han descubierto algunos impactos ambientales derivados de la producción y el consumo de etanol, los cuales analizaremos en este artículo.
El etanol es un combustible bioorgánico que puede utilizarse para sustituir a los combustibles fósiles en el transporte. Tiene un gran potencial para contribuir a la descarbonización del transporte y mejorar el desempeño ambiental.
La investigación actual puede extenderse en el futuro a los motores SI de alta velocidad para mejorar el rendimiento y las características de combustión mediante el dopaje de nanopartículas con gasolina. El análisis numérico se puede realizar en un motor SI alimentado por otra fuente de energía alternativa para mejorar las características de rendimiento.
Además, este estudio puede mejorarse al incluir la recirculación de gases de escape para ayudar a reducir las emisiones de NOX y al modificarlo para operar en modo de combustible dual.
El etanol es un combustible alternativo de costo relativamente bajo que genera menos contaminación y más disponibilidad que la gasolina sin mezclar. Pero si bien el uso de etanol como combustible tiene muchas ventajas, también existen algunos inconvenientes.
Índice
¿Qué es el etanol?
El etanol es un alcohol de grano que puede mezclarse con gasolina y utilizarse en vehículos de motor. Muchas estaciones de gasolina ofrecen un combustible mezclado, que suele ser un 10 por ciento de etanol y un 90 por ciento de gasolina.
El etanol se puede fermentar a partir de muchas fuentes de almidón, incluidos el maíz, el trigo, el sorgo en grano, la cebada y las papas, y de cultivos de azúcar como la caña de azúcar y el sorgo dulce.
Un subproducto de la producción de etanol son los granos de destilería, que se pueden alimentar al ganado húmedos o secos. Debido a que los granos húmedos de destilería son perecederos y pesados, lo que aumenta los costos de transporte, generalmente se usan dentro de un radio de 100 millas de una planta de etanol.
Los granos de destilería son más estables y fáciles de transportar cuando un productor de etanol los seca; sin embargo, eso aumenta el costo de la energía para el productor de etanol. Los granos de destilería retienen muchos de los nutrientes del maíz, ya que solo se ha eliminado el almidón.
¿Cómo se produce el etanol?
El etanol se produce con plantas conocidas como plantas de “molienda en seco”, los granos de maíz se muelen finamente en pequeñas partículas. Luego se agrega agua al maíz molido junto con enzimas para convertir el almidón para la fermentación. La mezcla, también conocida como puré, se cocina para descomponer aún más el almidón.
El puré se retira de los cocedores y se deja enfriar antes de agregar una segunda enzima (glucoamalyse) al puré. Esta enzima ayuda a convertir el almidón líquido en azúcares.
Se agrega levadura al puré y la fermentación crea etanol y dióxido de carbono. Después de unos dos días, el proceso de fermentación se completa y el puré se vuelve a calentar.
Durante el proceso de calentamiento, el etanol se evapora en un vapor que se recolecta, mientras que los sólidos restantes de maíz y levadura permanecen.
El vapor de etanol se enfría y se condensa en un líquido. Este líquido se deshidrata para eliminar el exceso de agua del etanol, lo que hace que el etanol “anhidro” sea adecuado para mezclar con gasolina.
El etanol también se puede producir mediante un proceso de molienda húmeda que separa el maíz en varios componentes diferentes y ofrece muchas opciones para los productos finales, incluido el etanol. Este proceso puede ser mucho más complejo y exorbitante.
El etanol es un buen combustible para usar en motores de encendido por chispa. Se puede utilizar como aditivo para diesel (biodiesel). El etanol es también una materia prima importante para la industria química.
Sin embargo, a pesar de sus usos, existen algunos impactos ambientales asociados con el etanol, su proceso de producción y en el proceso de su consumo. Estos son los impactos del etanol en el medio ambiente.
10 impactos ambientales del etanoll
- La contaminación ambiental
- Toma mucho espacio ambiental
- Impacto humano
- Impacto en la agricultura y la producción de alimentos
- Impacto en el suelo
- Calentamiento global
- Impacto en el agua
- Metano (CH4) Generación
- Impacto de en la vida marina.
- Explosión de fuego
1. Contaminación del Aire
El transporte por camión y ferrocarril son los modos principales de mover el etanol a las terminales de mezcla, donde el etanol se mezcla con gasolina para formar las mezclas E-10 o E-85 para uso del motor del consumidor.
El uso de camiones, trenes y barcazas, que son más costosos, aumenta la tasa de liberación de contaminantes gaseosos en el aire, lo que contamina la atmósfera.
Sin embargo, en un intento por abordar este problema, actualmente el etanol no se transporta por tuberías diseñadas y utilizadas para productos a base de petróleo, pero algunas empresas están probando el envío de etanol de esta manera.
También se puede producir un olor nocivo por la generación de butirato, un metabolito de la biodegradación del etanol.
2. Toma mucho espacio ambiental
Uno de los impactos básicos del etanol en el medio ambiente es que requiere espacio de cultivo para crecer.
Debido a que se deriva principalmente del maíz, una gran cantidad de espacio de tierra que podría usarse para cultivar alimentos o ganado se usa en cambio para cultivar un producto combustible.
3. Impacto humano
La ingestión aguda de etanol puede causar dolores de cabeza, náuseas, vómitos, somnolencia, fatiga, deterioro del juicio, pérdida del conocimiento, falta de coordinación y coma.
La inhalación puede causar irritación de los ojos y de las vías respiratorias superiores, fatiga y dolores de cabeza, mientras que el contacto dérmico puede causar irritación de la piel, y el contacto prolongado provoca sequedad de la piel, descamación, picazón y grietas.
Además del consumo excesivo de alcohol, un subproducto del etanol puede causar adicción y aumentar todo tipo de lesiones y traumatismos. Los factores ambientales y genéticos están involucrados en la susceptibilidad al alcoholismo.
Sin embargo, el consumo moderado de etanol reduce el estrés y aumenta los sentimientos de felicidad y bienestar, y puede reducir el riesgo de enfermedad coronaria.
Además, la desnutrición puede ser un efecto resultante del etanol y también puede ejercer un efecto toxicológico directo debido a su interferencia con el metabolismo hepático y las funciones inmunológicas.
Se ha observado un efecto causal entre el alcohol y varios tipos de cáncer. El cese del consumo de alcohol y una alimentación equilibrada son medidas terapéuticas inespecíficas primarias recomendadas para los alcohólicos.
Las terapias farmacológicas para alcohólicos que sufren lesiones hepáticas han dado resultados mixtos. En la enfermedad hepática en etapa terminal, se puede considerar el trasplante de hígado.
4. Impacto en la agricultura y la producción de alimentos
Como se indicó anteriormente, los biocombustibles a base de maíz y soya se refieren a la cantidad de tierra que quitan a la producción de alimentos. El desafío de producir suficientes cultivos para satisfacer las demandas de producción de etanol y biodiesel es significativo y, según algunos, insuperable.
Esta gran porción de tierra ocupada para el cultivo de cultivos que producen etanol solo ha afectado en gran medida a la producción de alimentos, ya que la agricultura ha sido la principal afectada. Esto ha llevado a una escasez de suministro de alimentos ya que la tierra cultivable para la plantación de otros cultivos se utiliza para cultivos de etanol.
Según algunas autoridades, producir suficientes biocombustibles para permitir su adopción generalizada podría implicar convertir la mayor parte de los bosques y espacios abiertos que quedan en el mundo en tierras de cultivo, un sacrificio que pocas personas estarían dispuestas a hacer.
5. Impacto en el suelo
En general, la producción de maíz es una fuente frecuente de contaminación por nutrientes y sedimentos. Aunque el etanol y otros biocombustibles a menudo se promocionan como alternativas limpias y de bajo costo a la gasolina, el cultivo industrial de maíz y soya aún tiene un impacto dañino en el medio ambiente, solo que de una manera diferente.
Esto es especialmente cierto para los agricultores industriales de maíz. El cultivo de maíz para etanol implica grandes cantidades de fertilizantes y herbicidas sintéticos.
Además, la investigación que abordó la energía necesaria para cultivar cultivos y convertirlos en biocombustibles concluyó que producir etanol a partir del maíz requería un 29 % más de energía de la que el etanol es capaz de generar.
6. Calentamiento global
Cuando se mezcla con gasolina para usar como combustible para vehículos, el etanol puede ofrecer algunos beneficios de emisiones según el tipo de vehículo, la calibración del motor y el nivel de mezcla.
Al igual que ocurre con los combustibles convencionales, el uso y almacenamiento de mezclas de etanol puede dar lugar a emisiones de contaminantes regulados, sustancias químicas tóxicas y gases de efecto invernadero (GEI), que son la principal causa del calentamiento global.
7. Impacto en el agua
Los impactos más significativos relacionados con los derrames de etanol se han producido en las aguas superficiales. En algunos casos, el impacto del agua superficial mata la vida acuática varios días después del derrame como resultado del agotamiento del oxígeno.
El impacto puede ocurrir a una gran distancia del sitio original. Además, los derrames de etanol pueden filtrarse a través del suelo, lo que lleva a una posible contaminación de las aguas subterráneas y la descarga a las aguas superficiales, lo que puede ser un proceso cíclico además de la generación de metano.
8. Metano (CH4) Generación
La degradación anaeróbica del etanol en las aguas subterráneas da como resultado la producción de gas metano. La presencia de metano en el suelo no saturado en exceso de los límites explosivos puede presentar un riesgo de explosión.
El gas metano se puede producir durante un largo período de tiempo y persistir en el gas del suelo durante un largo período de tiempo. Y cuando se expone a la atmósfera, puede provocar el calentamiento de la temperatura de la tierra, ya que se sabe que el gas metano (CH4) es un gas de efecto invernadero.
9. Impacto en la vida marina.
Los derrames de etanol en el medio marino representan una amenaza de toxicidad para los receptores ecológicos en contacto directo con el vertido y podrían afectar al ecosistema acuático superficial.
El agotamiento del oxígeno es una de las principales formas en que el etanol afecta la vida marina, ya que no habrá suficiente oxígeno disponible para que la vida marina lo absorba, lo que con el tiempo resultará en la letalidad de la vida acuática.
10. Explosión de fuego
La inflamabilidad es el mayor peligro para el etanol, al igual que para la gasolina. Especialmente, cuando se expone a la luz solar sin diluir. El estudio muestra que el etanol tiene un amplio rango de inflamabilidad de (3.3 a 19% o 33,000 a 190,000 ppm por volumen).
Dada esta preocupación por la inflamabilidad, el medio ambiente y la vida y las propiedades de los seres humanos pueden estar en peligro si se produce cualquier forma de explosión.
Además, su capacidad para conducir electricidad puede provocar electrocución y posiblemente la ignición de un incendio cuando no se conecta a tierra y se une correctamente durante las operaciones de transbordo.
Conclusión
El etanol, que es uno de los biocombustibles más prometedores, ha llamado la atención en todo el mundo debido a la inminente crisis del petróleo que comenzó hace más de una década en todo el mundo. Sin embargo, para que el etanol sea más beneficioso para el medio ambiente, se necesita un sistema bien regulado que incluya múltiples tipos de etanol. Esto es para proteger y preservar el medio ambiente.
Preguntas frecuentes: impactos ambientales del etanol
¿Por qué el etanol de maíz es malo para el medio ambiente?
El etanol de maíz carece de las credenciales ambientales de otras fuentes renovables de energía, como el etanol celulósico, la energía eólica y la solar. Como se ha descubierto que el etanol de maíz es hasta un 24 % más intensivo en carbono que incluso la gasolina y, por lo tanto, se ha demostrado que es un combustible no respetuoso con el medio ambiente.
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Ahamefula Ascension es consultor inmobiliario, analista de datos y escritor de contenido. Es el fundador de la Fundación Hope Ablaze y un Graduado en Gestión Ambiental en una de las universidades más prestigiosas del país. Está obsesionado con la lectura, la investigación y la escritura.