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China Vs Russia Economy

May 29th, 2010 admin No comments

El etanol combustible

Química
Estructura de la molécula de etanol. Todos los enlaces son enlaces simples
La glucosa (un azúcar simple) se crea en la planta por la fotosíntesis.
6 CO2 + 6 H2O + luz C6H12O6 + 6 O2
Durante la fermentación del etanol, la glucosa se descompone en etanol y dióxido de carbono.
C6H12O6 2 C2H5OH + 2 CO2 + calor
Durante de combustión del etanol reacciona con el oxígeno para producir dióxido de carbono, agua y calor:
C2H5OH + 3 O2 2 CO2 + 3 H2O + calor
Después de doblar la reacción de combustión, porque dos moléculas de etanol se producen por cada molécula de glucosa, y la adición de las tres reacciones en conjunto, hay un número igual de cada tipo de molécula a cada lado de la ecuación, y la red reacción para la producción y el consumo globales de etanol se encuentra:
calor luz
El calor de la combustión de etanol se utiliza para conducir el pistón en el motor en otras lenguas los gases calientes. Se puede decir que la luz solar se utiliza para ejecutar el motor.
La glucosa en sí no es la única sustancia en la planta que se fermenta. La fructosa, además, una azúcar simple fermentación. Tres otros compuestos en la planta puede ser fermentado después de romperlos por hidrólisis en el nivel de glucosa o fructosa moléculas que los componen. Almidón y celulosa son las moléculas que son cadenas de moléculas de glucosa y sacarosa (azúcar de mesa común) es una molécula de glucosa unidas a una molécula de fructosa. La energía para crear la fructosa en la planta en última instancia proviene del metabolismo de glucosa creado por la fotosíntesis, por lo que la luz del sol también provee la energía generada por la fermentación de estas otras moléculas.
El etanol también puede ser producido industrialmente a partir de etileno (Etileno). La adición de agua al doble enlace convierte eteno a etanol:
CH2 = CH2 + H2O CH3CH2OH
Esto se hace en presencia de un ácido que cataliza la reacción, pero no se consume. El etileno se produce a partir de petróleo por craqueo a vapor.
Cuando el etanol se quema en la atmósfera en lugar de oxígeno puro, otras reacciones químicas ocurrir con los diferentes componentes de la atmósfera como N2. Esto conduce a la producción de óxidos de nitrógeno NOx, un contaminante del aire más importantes.
Fuentes
Artículo principal: Energía cultivo
La cosecha de caña de azúcar
Maizal en África del Sur
El pasto switchgrass
El etanol es una fuente de energía renovable porque la energía se genera mediante el uso de un recurso, la luz del sol, que la reposición natural. Creación de etanol comienza con la fotosíntesis causando una materia prima, como la caña de azúcar o el maíz, para crecer. Estas materias primas son transformadas en etanol.
Alrededor del 5% del etanol producido en el mundo en 2003 era en realidad un producto derivado del petróleo. Está formada por hidratación catalítica del etileno con ácido sulfúrico como catalizador. También se puede obtener a través de etileno o de acetileno, de carburo de calcio, carbón, petróleo, gas y otras fuentes. Dos millones de toneladas de etanol derivado del petróleo se producen anualmente. Los principales proveedores son las plantas en los Estados Unidos, Europa y Sudáfrica. Derivados del petróleo etanol (el etanol sintético) es químicamente idéntico al bio-etanol y sólo pueden diferenciarse por la datación por radiocarbono.
Bio-etanol generalmente se obtiene a partir de la conversión del carbono como materia prima base. materias primas agrícolas se considera renovable debido a que obtienen energía del sol a través de la fotosíntesis, a condición de que todos los minerales necesarios para el crecimiento (como el nitrógeno y fósforo) son devueltos a la tierra. El etanol puede producirse a partir de una variedad de materias primas como la caña de azúcar, el bagazo, miscanthus, remolacha azucarera, sorgo, sorgo, switchgrass, la cebada, cáñamo, kenaf, patatas, batatas, mandioca, girasol, frutas, melaza, maíz, rastrojo, grano, trigo, paja, algodón, otros tipos de biomasa, así como muchos tipos de residuos de celulosa y las extracciones, lo que tiene la mejor evaluación del pozo a la rueda.
Un proceso alternativo para producir bioetanol a partir de algas se está desarrollando por la empresa Algenol. En lugar de cultivo de algas y luego de la cosecha y la efervescencia que las algas crecen en la luz solar y la producción de etanol que se extrae directamente sin matar las algas. Se afirma el proceso de puede producir 6000 galones por acre por año, comparado con 400 litros para la producción de maíz.
En la actualidad, los procesos de primera generación para la producción de etanol de maíz utilizar sólo una pequeña parte de la planta de maíz: los granos de maíz se han tomado de la planta de maíz y sólo el almidón, lo que representa alrededor del 50% de la masa del núcleo seco, se transforma en etanol. Hay dos tipos de segundos procesos de generación están en desarrollo. El primer tipo utiliza enzimas y levaduras para convertir la celulosa de las plantas en etanol, mientras que el segundo tipo utiliza pirólisis para convertir toda la planta ya sea a un bio-aceite o gas de síntesis uno. procesos de segunda generación también se puede utilizar con plantas como la hierba, madera o material de los residuos agrícolas como la paja.
Proceso de producción
Ver también: los problemas relacionados con el etanol de maíz y derivados
Los pasos básicos para la producción a gran escala de etanol son: microorganismos (levaduras) la fermentación de azúcares, la destilación, deshidratación (Los requisitos varían, consulte las mezclas de etanol combustible, abajo), y la desnaturalización (opcional). Antes de la fermentación, algunos cultivos requieren sacarificación o la hidrólisis de los carbohidratos como la celulosa y el almidón en azúcares. Sacarificación de la celulosa se llama celulolisis (véase el etanol de celulosa). Las enzimas se utilizan para convertir el almidón en azúcar.
Fermentación
Principal artículo: la fermentación del etanol
El etanol se produce por la fermentación microbiana del azúcar. La fermentación microbiana en la actualidad sólo se trabaja directamente con los azúcares. Dos componentes importantes de plantas, el almidón y la celulosa, están compuestos por los azúcares, y pueden, en principio, se convierte en azúcares para la fermentación. En la actualidad, sólo el azúcar (por ejemplo, la caña de azúcar) y almidón (maíz, por ejemplo) partes puede ser económicamente convertido. Sin embargo, hay mucha actividad en el área de etanol celulósico, donde se rompe la parte de una planta de celulosa hasta azúcares y posteriormente convertido a etanol.
Destilación
Planta de etanol en West Burlington, Iowa
Planta de Etanol en Sertozinho, Brasil.
Para el etanol para ser utilizado como combustible, el agua debe ser removida. La mayoría del agua se extrae por destilación, pero la pureza está limitada a 95-96% debido a la formación de un azeótropo bajo punto de ebullición del agua-etanol. El 95,6% m / m (96,5% v / v) de etanol, 4.4% m / m (3,5% v / v) mezcla de agua puede ser utilizado como combustible solo, pero a diferencia de etanol anhidro, es inmiscible en la gasolina, por lo que la fracción de agua suele ser removido en el tratamiento posterior con el fin de grabar en combinación con gasolina en motores de gasolina.
La deshidratación
Básicamente, existen cinco procesos de deshidratación para eliminar el agua de azeotrópica de etanol / agua. El primer proceso, usado en muchas plantas de etanol carburante temprana, se llama destilación azeotrópica y consiste en la adición de benceno o ciclohexano a la mezcla. ¿Cuándo estos componentes se agregan a la mezcla, se forma una mezcla heterogénea azeotrópica en equilibrio líquido-vapor-líquido, que cuando se produce etanol anhidro destilado en el fondo de la columna, y una mezcla de vapor de agua y ciclohexano de benceno. Cuando condensada, esto se convierte en una mezcla bifásica líquido. Otro método temprana, llamada destilación extractiva, consiste en añadir un componente ternarios que incremente la volatilidad relativa del etanol. Cuando la mezcla ternaria se destila, producirá etanol anhidro en el flujo de la parte superior de la columna.
Con el aumento de la atención atención al ahorro de energía, muchos métodos se han propuesto evitar que la destilación todos juntos por deshidratación. De estos métodos, un tercer método que ha surgido y ha sido adoptado por la mayoría de plantas de etanol moderna. Este nuevo proceso utiliza tamices moleculares para quitar el agua a partir de etanol combustible. En este proceso, el vapor de etanol a presión pasa a través de un lecho de bolas molecular tamiz. La cuenta de poros son de tamaño para permitir la absorción de agua mientras que excluye el etanol. Después de un período de tiempo, el lecho es regenerado al vacío para eliminar el agua absorbida. Dos camas se usan para que uno está disponible para absorber el agua mientras que el otro se regenera. Esta tecnología deshidratación puede dar cuenta de ahorro energético de 3.000 BTU / galón (840 kJ / l) en comparación con anteriores destilación azeotrópica.
Tecnología
motores de etanol basado en
El etanol es más comúnmente utilizado para automóviles poder, aunque puede utilizarse para alimentar otros vehículos, como tractores, barcos y aviones. El etanol (E100) el consumo en un motor es aproximadamente un 51% más alto que la gasolina ya que la energía por unidad de volumen de etanol es 34% inferior al de la gasolina. Sin embargo, cuanto más alto relaciones de compresión en un motor de etanol de sólo permitir mayor potencia y mejor economía de combustible que se podría obtener con relaciones de compresión más baja. En general, los motores de etanol sólo se afinan para dar un poco mejor el poder y torque que los motores de gasolina. En los vehículos de combustible flexible, la relación de compresión baja requiere afinaciones que dan el mismo resultado cuando se utiliza tanto la gasolina o etanol hidratado. Para aprovechar al máximo los beneficios del etanol, una relación de compresión mucho más alto debe ser utilizado, lo que haría que el motor no aptos para el uso de la gasolina. Cuando el etanol disponibilidad de combustible permite la compresión de alta únicos vehículos con etanol para ser práctico, la eficiencia de combustible de los motores de este tipo debe ser igual o superior a los motores de gasolina actuales. motores de alta compresión actual de etanol de sólo los diseños son el combustible de aproximadamente un 20-30% menos eficiente que sus homólogos sólo gasolina.
Un estudio de 2004 el MIT y un trabajo anterior publicado por la Sociedad de Ingenieros Automotrices identificar un método para explotar las características de etanol combustible sustancialmente mejor que mezclarlo con la gasolina. El método presenta la posibilidad de apalancar el consumo de alcohol para lograr una mejoría definitiva sobre el coste-efectividad de vehículos eléctricos, híbridos. La mejora consiste en el uso de combustible dual de inyección directa de alcohol puro (o la mezcla azeotrópica o E85) y gasolina, en cualquier proporción de hasta el 100% de cada una, en un turbo de alta compresión, ratio, el motor de pequeña cilindrada con un rendimiento similar a un motor de dos veces el desplazamiento. Cada fuente se realiza por separado, con el tanque mucho más pequeño por el alcohol. La alta compresión (lo que aumenta la eficiencia) motor funcionar con gasolina corriente en las condiciones de baja potencia de crucero. El alcohol se inyecta directamente en los cilindros (y la gasolina inyección al mismo tiempo reducido) sólo cuando sea necesario para suprimir nock como cuando acelera de manera significativa. La inyección directa de cilindros aumenta el octanaje del etanol ya elevada hasta una efectiva 130. La calculada sobre todo la reducción del consumo de gasolina y las emisiones de CO2 es de 30%. El costo de tiempo de amortización de los consumidores muestra una mejora en 4:01 turbo-diesel y una mejora de más de 5:01 híbrido. Por otra parte, los problemas de absorción de agua en la gasolina premezclada (que causa la separación de fases), problemas de suministro de varias proporciones de mezcla y puesta en clima frío se evitan.
El etanol es más alto octanaje permite un incremento de la relación de compresión de un motor de mayor rendimiento térmico. En un estudio, los controles del motor y una mayor complejo de recirculación de los gases de escape permite una compresión relación con los combustibles de 19,5 desde etanol puro al E50. Eficiencia térmica de hasta unos que para un diesel se logró. Esto daría como resultado el MPG (millas por galón) de etanol una dedicada vehículo que se acerca la gasolina igual que una grabación.
Desde 1989 también ha habido motores de etanol basado en el principio diesel que operan en Suecia. Se utilizan principalmente en la ciudad autobuses, sino también en camiones de reparto y recogida de residuos. Los motores, fabricado por Scania, tienen una relación de compresión modificado, y el combustible (conocido como ED95) utilizada es una mezcla de 93,6% el etanol y el 3,6% mejorador de encendido y desnaturalizantes 2,8%. El mejorador de encendido hace posible que el combustible para encender en el ciclo de combustión de diesel. Es entonces también es posible usar la eficiencia energética del principio diesel con etanol. Estos motores se han utilizado en el Reino Unido por la lectura de transporte pero el uso de combustible de bioetanol se está reduciendo progresivamente out.why
Motor de arranque en frío durante el invierno
El brasileño 2008 Honda Civic flex-fuel tiene fuera de acceso directo al depósito de gasolina secundario en la parte frontal derecha, el correspondiente la puerta del depósito de combustible se muestra por la flecha.
Alto las mezclas de etanol representa un problema para lograr una presión de vapor suficiente para que el combustible se evapore y la chispa de encendido durante el tiempo frío (desde el etanol tiende a aumentar la entalpía de vaporización de combustible). Cuando la presión del vapor es inferior a 45 kPa arrancar un motor frío se hace difícil. Para evitar este problema a temperaturas inferiores a 11 centígrados (59 F), y para reducir las emisiones de etanol más elevada durante el clima frío, los EE.UU. y los mercados de Europa adoptó la mezcla E85 como máximo a utilizar en sus vehículos de combustible flexible, y están optimizados para funcionar a una mezcla. En lugares de clima frío invernal, la mezcla de etanol en los EE.UU. existe una reducción estacional de E70 para estas regiones muy frías, aunque sigue siendo vendido como E85. En lugares donde las temperaturas caen por debajo de -12 C (10 F) durante el invierno, es recomendable instalar un sistema de calentador de motor, tanto para la gasolina y los vehículos E85. Suecia tiene una reducción estacional similar, pero el contenido de etanol en la mezcla se reduce a E75 durante los meses de invierno.
Brasil vehículos de combustible flexible pueden funcionar con mezclas de etanol hasta E100, que es el etanol hidratado (con hasta 4% de agua), lo que provoca la presión de vapor a caer más rápido en comparación con los vehículos E85. Como resultado, el brasileño vehículos flex se construyen con un depósito de gasolina pequeño ubicado cerca de la secundaria motor. Durante el arranque en frío se inyecta gasolina pura para evitar problemas con el arranque a bajas temperaturas. Esta disposición es especialmente necesaria para los usuarios de las regiones sur y centro de Brasil, donde temperaturas normalmente se reducen por debajo de 15 grados Celsius (59 F) durante el invierno. Una generación mejorada del motor flex se puso en marcha en 2009 que elimina la necesidad de que el tanque de almacenamiento de gas secundaria. En marzo de 2009 Volkswagen do Brasil puso en marcha el Polo E-Flex, el primer modelo brasileño de combustible flexible, sin un depósito auxiliar para el arranque en frío.
Mezclas de combustible etanol
Para más detalles sobre este asunto, vea Común mezclas de etanol carburante.
etanol hidratado gasolina tipo C precio mesa para uso en Brasil
Para evitar que el motor puesto debido a "babosas" de agua en el combustible líneas de flujo de combustible interrumpir, el combustible debe existir como una única fase. La fracción de agua que un combustible de etanol-gasolina puede contener sin fase de separación aumenta con el porcentaje de etanol .. Esto demuestra, por ejemplo, que E30 puede tener hasta un 2% de agua. Si hay más de un 71% de etanol, el resto puede ser cualquier proporción de gasolina y agua o de separación de fases no ocurrir. Sin embargo, el consumo de combustible disminuye con mayor contenido de agua. El aumento de la solubilidad del agua con mayor contenido de etanol E30 y permisos de etanol hidratado para poner en el mismo tanque desde cualquier combinación de ellas da lugar siempre a una sola fase. Algo menos agua se tolera temperaturas más bajas. Para E10 es aproximadamente un 0,5% v / v en el 70 F y disminuye a cerca de 0,23% v / v a -30 F.
En coches muchos países están obligados a ejecutar en las mezclas de etanol. Brasil requiere ser adecuada para los coches un 25% de mezcla de etanol, y ha requerido varias mezclas entre 22% y 25% de etanol, ya que de julio de 2007 el 25% se requiere. Los Estados Unidos permiten a las mezclas de hasta un 10%, y algunos estados requieren este (o una cantidad menor) en toda la gasolina vendida. Otros países han adoptado sus propias necesidades. A partir del año modelo 1999, un creciente número de vehículos en el mundo se fabrican con motores que pueden funcionar con cualquier combustible de 0% de etanol de hasta el 100% de etanol sin modificación. Muchos autos y camiones ligeros (una clase que contiene monovolúmenes, todo terrenos y camionetas) están diseñados para ser vehículos de combustible flexible (también llamada vehículos de doble combustible). En años más viejo modelo, su motor sistemas de sensores de alcohol contenida en el combustible y / o sensores de oxígeno en los gases de escape que proporcionen información a la computadora de control del motor para ajustar la inyección de combustible para alcanzar estequiométricas (sin residual combustible o de oxígeno libre en los gases de escape) la relación aire-combustible para cualquier mezcla de combustible. En los modelos más nuevos, los sensores de alcohol han sido retirados, con el ordenador usando sólo oxígeno y la retroalimentación del flujo de aire del sensor de estimar el contenido de alcohol. El equipo de control del motor también se puede ajustar (por adelantado) la sincronización del encendido para lograr una mayor producción sin pre-ignición cuando se predice que los porcentajes más altos de alcohol están presentes en el combustible que se quema. Este método se apoya en sensores de golpes avanzados - usado en la mayoría de los motores de gasolina de alto rendimiento, independientemente de si están diseñadas para el uso del etanol o no - Que se detectan antes de la ignición y detonación.
La economía de combustible
En teoría, todos los vehículos que circulan por el combustible-tienen una economía de combustible (medido en millas por galón EE.UU., o en litros por 100 km) que es directamente proporcional al contenido energético del combustible. En realidad, hay muchas otras variables que entran en juego que afectan al rendimiento de un combustible en particular en un motor en particular. El etanol contiene aprox. un 34% menos de energía por unidad de volumen que la gasolina, y por lo tanto, en teoría, la quema de etanol puro en un vehículo se traducirá en una reducción del 34% en millas por galón EE.UU., teniendo en cuenta la economía de combustible misma, en comparación con la gasolina pura en llamas. Dado que el etanol tiene un octanaje más alto, el motor puede ser más eficaz al aumentar su ratio de compresión. De hecho uso de una variable turbocompresor, la relación de compresión puede ser optimizado para el combustible utilizado, por lo que el ahorro de combustible casi constante para cualquier mezcla. . Para E10 (10% etanol y 90% gasolina), el efecto es pequeño (~ 3%) en comparación con la gasolina convencional, e incluso más pequeño (1-2%) en comparación con oxigenada y reformulada mezclas. Sin embargo, para el E85 (85% de etanol), el efecto sea significativo. E85 se producen un menor kilometraje que la gasolina, y requerirá más frecuentes estaciones de servicio. El rendimiento real puede variar dependiendo del vehículo. Con base en las pruebas de la EPA para todos los modelos E85 2006, el promedio consumo de combustible para vehículos E85 como resultado 25,56% menor que la gasolina sin plomo. El kilometraje calificación EPA de EE.UU. de los actuales vehículos de combustible flexible debe ser considerado cuando se hacen comparaciones de precios, pero hay que decirla señaló que el E85 es un combustible de alto rendimiento, con un índice de octano de alrededor de 104, y debe ser comparado con la prima. En una estimación del precio de los EE.UU. al por menor de etanol E85 es 2,62 dólares EE.UU. por galón o 3,71 dólares corregido a efectos de equivalencia de energía en comparación con un galón de gasolina un precio de 3,03 dólares. el etanol brasileño de caña (100%) tiene un precio de 3,88 dólar frente a 4,91 dólar por E25 (como en julio 2007).
Sistemas de producción del Consumidor
Mientras que los sistemas de producción de biodiésel se han comercializado a usuarios domésticos y profesionales durante muchos años, la producción de etanol comercializado sistemas diseñados para uso del consumidor final se han quedado en el mercado. En 2008, dos empresas diferentes sistemas anunció escala de etanol de origen a la producción. El AFS125 avanzada del sistema de combustible de Investigación Allard y el Desarrollo es capaz de producir etanol y biodiesel en una máquina, mientras que la E-100 MicroFueler de E-Fuel Corporation se dedica al etanol solamente.
Experiencia por países
El mundo los principales productores de etanol carburante en el año 2008 fueron los Estados Unidos, con 9,0 millones de dólares EE.UU. Los galones de líquido (BG) y Brasil (6,47 bg), con el 89% de la producción mundial de 17,33 mil millones EE.UU. galones (65,6 millones de litros). Fuertes incentivos, junto con otras iniciativas de desarrollo de la industria, están dando lugar a industrias incipientes etanol en países como Canadá, China, Tailandia, Colombia, India, Australia y algunos países centroamericanos. Sin embargo, el etanol todavía no ha hecho mella en el consumo mundial de petróleo de aproximadamente 4000 millones de toneladas / año (84 millones de barriles / día) en el 2006.
Producción total anual de etanol (todos los grados)
por país (2004-2006)
Los 15 países
(Millones de galones líquidos EE.UU. por año)
La producción anual de etanol combustible
por país (2007-2008)
Los 15 países o bloques
(En millones de galones de líquido EE.UU. por año)
Mundo
rango
País
2006
2005
2004
Mundo
rango
País / Región
2008
2007
1
Unido Estados
4.855
4.264
3.535
1
Estados Unidos
9,000.0
6,498.6
2
Brasil
4.491
4.227
3.989
2
Brasil
6,472.2
5,019.2
3
China
1.017
1.004
964
3
Europeo Unión
733,6
570,3
4
India
502
449
462
4
China
501,9
486,0
5
Francia
251
240
219
5
Canadá
237,7
211,3
6
Alemania
202
114
71
6
Tailandia
89,8
79,2
7
Rusia
171
198
198
7
Colombia
79,3
74,9
8
Canadá
153
61
61
8
India
66,0
52,8
9
España
122
93
79
9
Central América
n / a
39,6
10
Sudáfrica
102
103
110
10
Australia
26,4
26,4
11
Tailandia
93
79
74
11
Turquía
n / a
15,8
12
Unido Reino
74
92
106
12
Pakistán
n / a
9,2
13
Ucrania
71
65
66
13
Perú
n / a
7,9
14
Polonia
66
58
53
14
Argentina
n / a
5,2
15
Arabia Saudita
52
32
79
15
Paraguay
n / a
4,7
Total mundial
13.489
12.150
10.770
Mundo Total
17,335.29
13,101.7
Brasil
Artículos principales: el combustible de etanol en Brasil e Historia de combustible de etanol en Brasil
Brasil tiene el combustible de etanol en todo el país. Una estación de servicio Petrobras típica en So Paulo, con servicio de combustible dual, marcada por un alcohol (etanol) y G de la gasolina.
Típico Brasileña "flex" modelos de fabricantes de automóviles de varios, que se ejecutan en cualquier mezcla de etanol y gasolina, de E20-E25 gasohol al combustible E100 etanol.
La Honda CG 150 Titan Mix fue lanzado en el mercado brasileño en 2009 y se convirtió en la primera motocicleta flex-fuel vendidos en el mundo.
Brasil tiene los programas más grandes y exitosas de biocombustibles en el mundo, con la participación de producción de combustible de etanol de la caña de azúcar, y se considera que la primera economía del mundo biocombustibles sostenibles. En 2006 el etanol brasileño proporcionan el 18% de combustible del país del sector de transporte por carretera las necesidades de consumo, y en abril de 2008, más del 50% del consumo de combustible para el mercado de la gasolina. Como resultado del creciente uso de etanol, así como la explotación doméstica de las aguas profundas fuentes de petróleo, Brasil, que años atrás tuvo que importar una gran parte del petróleo necesarios para el consumo interno, en 2006 alcanzó la autosuficiencia total en el suministro de petróleo.
En conjunto, Brasil y Estados Unidos la cabeza del mundo industrial en la producción mundial de etanol, que juntos representan el 70% de la producción mundial y casi el 90% del etanol utilizado como combustible. En 2006 Brasil producido 16,3 mil millones de litros (4,3 millones de galones EE.UU. líquido), lo que representa el 33,3% de la producción mundial total de etanol y 42% del etanol mundial utilizado como combustible. Plantaciones de caña de azúcar cubrir 3,6 millones de hectáreas de tierras para la producción de etanol, lo que representa apenas el 1% de las tierras cultivables de Brasil, con una productividad de 7.500 litros de etanol por hectárea, en comparación con los EE.UU. la productividad de etanol de maíz de 3.000 litros por hectárea.
La industria del etanol en Brasil es más de 30 años de edad, y aunque ya no es subsidiado, la producción y uso de etanol se estimula a través de:
Préstamos a bajo interés para la construcción de destilerías de etanol
Compra garantizada de etanol por la empresa estatal de petróleo a un precio razonable
Venta al por menor fijación de precios de etanol puro por lo que es competitivo si no ligeramente favorable a la gasolina-mezcla de etanol
Los incentivos fiscales previstos en la década de 1980 para estimular la compra de vehículos de etanol puro.
Garantizado compra y regulación de los precios se terminó hace algunos años, con resultados relativamente positivos. Además de estas otras políticas, los productores de etanol en el estado de São Paulo estableció una investigación y centro de transferencia de tecnología que ha sido eficaz en la mejora de los rendimientos de caña de azúcar y etanol.
Ya no hay luz en Brasil vehículos a gasolina pura. Desde 1977 el gobierno carácter obligatorio para mezclar 20% de etanol (E20) con gasolina (gasohol), solo se requiere un pequeño ajuste en los motores de gasolina regular. Hoy en día la mezcla obligatoria se permite que varíe el país entre 20% a 25% de etanol (E25) y es utilizado por todos los vehículos de gasolina regular y vehículos de combustible flexible. La industria del automóvil de fabricación brasileña desarrollado vehículos de combustible flexible que puede funcionar en cualquier proporción de gasolina y etanol. Introducido en el mercado en 2003, estos vehículos se convirtió en un éxito comercial. En diciembre de 2009, la flota de "flexibilizar" los automóviles y vehículos comerciales ligeros, había llegado a 9,35 millones de vehículos, motocicletas y 183 300 flex-fuel. Los que funcionan con etanol y "flexibilizar" los vehículos, como se les conoce popularmente, son fabricados para tolerar el etanol hidratado (E100), un azeótropo compuesto por 95,6% de etanol y 4,4% de agua.
La última innovación en la tecnología brasileña de combustible flexible es el desarrollo de las motocicletas "flex-fuel. La primera flex motocicleta fue lanzado al mercado por Honda en mayo de 2009. Producido por su filial brasileña Moto Honda da Amaznia, la CG 150 Titan Mix se vende por alrededor de 2.700 dólares EE.UU.. Durante los ocho primeros meses después de su lanzamiento al mercado de la CG 150 Titan Mix ha vendido 139.059 motocicletas, capturando una cuota de mercado de 10,6%, y el segundo ranking de las ventas de motocicletas nuevas en el mercado brasileño en octubre 2009.
Estados Unidos
Estados Unidos de combustible de etanol
producción y las importaciones
(2001-2008)
(Millones de EE.UU. líquido galones)
Año
Producción
Importaciones
Demanda
2001
1.770
n / a
n / a
2002
2.130
46
2.085
2003
2.800
61
2.900
2004
3.400
161
3.530
2005
3.904
135
4.049
2006
4.855
653
5.377
2007
6.500
450
6.847
2008
9.000
556
9.637
Nota: cifras de la demanda incluye las poblaciones cambio
y las exportaciones de las pequeñas en 2005
Artículo principal: combustible de etanol en los Estados Unidos
Los Estados Unidos produce y consume etanol más combustible que cualquier otro país del mundo. Uso del etanol como combustible se remonta a Henry Ford, quien en 1896 diseñó su primer coche, el "cuadriciclo" para funcionar con etanol puro. Luego, en 1908, , produjo el famoso Ford Modelo T capaces de funcionar con gasolina, etanol o una combinación de ambos. Ford sigue abogando por el etanol como combustible, incluso durante la prohibición.
Más automóviles que circulan hoy en los EE.UU. puede funcionar en mezclas de hasta un 10% de etanol, y los fabricantes de vehículos de motor ya producen los vehículos diseñados para funcionar con mezclas de etanol muy superior. En 2007, Portland, Oregon, se convirtió en la primera ciudad en Estados Unidos para requerir toda la gasolina vendida dentro de los límites de la ciudad para contener al menos el 10% de etanol. A partir de enero de 2008, tres estados de Missouri, Minnesota y Hawai requieren etanol para ser mezclado con la gasolina de motor. Muchas ciudades también requieren mezclas de etanol debido a la no consecución de los objetivos federales de calidad del aire.
E85 FlexFuel Chevrolet Impala LT 2009, Miami, Florida.
Varios fabricantes de automóviles, como Ford, Chrysler y GM, venta de vehículos de combustible flexible que puede usar gasolina y mezclas de etanol que van desde la gasolina pura todo el camino hasta el 85% de etanol (E85). A mediados de 2006, había aproximadamente seis millones de vehículos compatibles con E85 en las carreteras de EE.UU..
En los EE.UU. hay actualmente cerca de 1.900 estaciones distribución de etanol, aunque la mayoría de las estaciones se encuentran en la zona del cinturón del maíz. Uno de los métodos de debate para su distribución en los EE.UU. están utilizando los oleoductos existentes, lo que plantea la preocupación por la corrosión. En cualquier caso, algunas empresas de proponer a un oleoducto 1.700 kilómetros para llevar el etanol desde el Medio Oeste por Central de Pennsylvania a Nueva York.
La producción de etanol combustible a partir del maíz en los Estados Unidos es controversial por varias razones. La producción de etanol de maíz es de 5 a 6 veces menos eficiente que la producción procedente de la caña de azúcar. La producción de etanol de maíz es altamente dependiente de las subvenciones y que consume un cultivo de alimentos para producir combustible. Las subvenciones pagadas a los combustibles mezcladores y refinerías de etanol han sido a menudo citada como la razón para hacer subir el precio del maíz, y en los agricultores siembra más maíz y la reconversión de tierras considerable para el maíz (maíz) de producción que generalmente consume más fertilizantes y pesticidas que muchos otros usos del suelo. Esto está en contradicción con las subvenciones efectivamente pagado directamente a los agricultores que están diseñados para tomar la tierra de maíz de la producción y pagar a los agricultores a plantar pasto y la tierra ociosa, a menudo junto con los programas de conservación del suelo, en un intento por impulsar los precios del maíz. La evolución reciente de la producción de etanol celulósico y la comercialización pueden disipar algunas de estas preocupaciones. Una forma teóricamente mucho más eficiente de producción de etanol Se ha sugerido que el uso que hacen de la remolacha azucarera aproximadamente la misma cantidad de etanol de maíz sin utilizar la cosecha de maíz de alimentos sobre todo porque la remolacha azucarera puede crecer en menos condiciones tropicales de caña de azúcar.
Más del etanol que se consume en los EE.UU. se encuentra en forma de mezclas con la gasolina baja hasta un 10%. Se muestra una bomba de combustible E10 en Maryland venta obligatoria.
En octubre de 2008 el primer "corredor de los biocombustibles" fue inaugurado oficialmente por la I-65, una carretera importante a otro en el centro de Estados Unidos. Se extiende desde el norte de Indiana hasta el sur de Alabama, este corredor formado por más de 200 individuales estaciones de abastecimiento hace posible la conducción de vehículos flex-impulsado desde el lago Michigan hasta el Golfo de México sin ser más que digno de un cuarto de tanque de combustible de una bomba de E85.
En abril 23, de 2009, el California Air Resources Board aprobó las normas específicas y los valores de referencia para la intensidad de carbono de California bajas emisiones de carbono de combustible estándar (LCFS) que entrará en vigor en enero 1, 2011. Durante el proceso de consulta que había una controversia sobre la inclusión y la modelización de los efectos indirectos de la tierra el cambio de uso. Tras el fallo de la CARB, entre otras críticas, los representantes de la industria de etanol en los EE.UU. se quejó de que este estándar exagera los efectos ambientales del etanol de maíz, y también criticó la inclusión de los efectos indirectos de los cambios de uso del suelo como una sanción injusta al etanol de maíz producido en el país debido a la deforestación en el mundo en desarrollo está vinculado a la producción etanol en los EE.UU.. El valor inicial de referencia fijado para 2011 para LCFS significa que Centro-Oeste el etanol de maíz no satisfacer las normas de California a menos que la intensidad de carbono actual se ha reducido.
Una controversia similar se produjo después de los EE.UU. Agencia de Protección Ambiental (EPA) publicada el 05 de mayo, 2009, su conocimiento de la reglamentación propuesta para el nuevo Estándar de Combustibles Renovables (RFS). El borrador del reglamento se publicó para comentarios del público durante un plazo de 60 días. regulaciones propuestas por la EPA también se incluye la huella de carbono de los cambios indirectos del uso de la tierra. El mismo día, el Presidente Barack Obama firmó una directiva presidencial con el objetivo de avanzar en la investigación de biocarburantes y mejorar su comercialización. La Directiva estableció un Grupo de Trabajo Interinstitucional sobre biocarburantes forman parte de tres agencias, el Departamento de Agricultura, la Agencia de Protección Ambiental y el Departamento de Energía. Este grupo desarrolló un plan para aumentar el uso flexible de combustible del vehículo y ayudar en los esfuerzos de comercialización al por menor. Además se deberán coordinar las políticas de infraestructura que afectan el suministro, la seguridad transporte y distribución de biocarburantes. El grupo también vienen con ideas políticas para aumentar la inversión en combustibles de última generación, como el etanol celulósico, y para reducir el medio ambiente la huella de los cultivos biocombustibles, el etanol basado en maíz en particular.
Europa
La producción de bioetanol en la
Unión Europea (GWh)
No
País
2005
2006
1
Alemania
978
2.554
2
España
1.796
2.382
3
Francia
853
1.482
4
Suecia
907
830
5
Italia
47
759
6
Polonia
379
711
7
Hungría
207
201
8
Lituania
47
107
9
Países Bajos
47
89
10
Checo República
0
89
11
Letonia
71
71
12
Finlandia
77
0
27
Total
5.411
9.274
na = No disponible
El consumo de bioetanol en la
Unión Europea (GWh)
No
País
2005
2006
2007
1
Alemania
1.682
3.544
3.408
2
Francia
871
1.719
3.174
3
Suecia
1.681
1.894
2.113
4
España
1.314
1.332
1.310
5
Polonia
329
611
991
6
Unido Reino
502
563
907
7
Bulgaria
-
0
769
8
Austria
0
0
254
9
Eslovaquia
0
4
154
10
Lituania
10
64
135
11
Hungría
28
136
107
12
Países Bajos
0
179
101
13
Dinamarca
-
42
70
14
Irlanda
0
13
54
15
Letonia
5
12
20
16
Luxemburgo
0
0
10
17
Eslovenia
0
2
9
18
Checo República
0
13
2
19
Italia
59
0
0
20
Finlandia
0
10
na
27
UE
6.481
10.138
13.563
El el consumo del bioetanol es más grande de Europa en Alemania, Suecia, Francia y España. Europa produce el equivalente a 90% de su consumo (2006). Alemania produjo aproximadamente el 70% de su consumo, España 60% y Suecia 50% (2006). En Suecia existen 792 estaciones de E85 y en Francia 131 estaciones de servicio E85 con 550 más en construcción.
El lunes, 17 de septiembre 2007 la primera bomba de combustible de etanol se abrió en Reykjavik, Islandia. Esta bomba es el único de su tipo en Islandia. El combustible es importado por Brimborg, un concesionario Volvo, como un piloto para ver cómo el etanol coches alimentados trabajar en Islandia.
En la gasolina regular con los Países Bajos no bio-aditivos, lentamente, se outphased, ya que la UE ha legislado que requiere la fracción de no minerales origen para convertirse en mínimos del 5,75% del volumen total de consumo de combustible en 2010. Esto puede ser realizado por sustituciones en el gasóleo o la gasolina de cualquier fuente biológica, o el combustible vendido en forma de puros biocombustibles. (2007) Hay sólo una pocas estaciones de servicio donde se vende el E85, que es un 85% de etanol, mezcla de 15% de gasolina. Directamente país vecino de Alemania se informa que un biocombustible mucho mejor infraestructura y ofrece E85 y E50. Biocombustibles se grava por igual como combustible habitual. Sin embargo, el combustible se derrumbó en el extranjero no pueden someterse a imposición y un recibo de pago reciente, en la mayoría de los casos basta para evitar que las multas control aduanero, si el contenido del tanque. (Las autoridades están conscientes de la elevada fiscalidad de los carburantes y combustibles transfronteriza recarga es una práctica bien conocida.)
Un ejemplo de un etanol través del USB. Esta es un OmniCity Scania, que ha estado de gira por el Reino Unido, que no utiliza el combustible ampliamente. Una flota de autobuses más grande similar entrará en servicio en Estocolmo en 2008.
Suecia
Principal artículo: combustible de etanol en Suecia
Suecia es el país líder en Europa en relación con el uso de etanol como combustible, aunque tiene que importar la mayor parte del etanol. Todas las estaciones de gas sueca son requerido por una ley del parlamento de ofrecer al menos un combustible alternativo, y todos los coches quinto en Estocolmo ahora conduce, al menos parcialmente de los combustibles alternativos, principalmente etanol. El número de bioetanol estaciones en Europa es el más alto en Suecia, con 1.200 estaciones y una flota de 116.000 vehículos flexi-fuel en julio de 2008.
Estocolmo presentará una flota de fabricación sueca eléctrica autobuses híbridos en su sistema de transporte público a modo de prueba en 2008. Estos autobuses se utilizan los motores de combustión interna que funcionan con etanol y los motores eléctricos. Los vehículos motores diesel de uso del etanol.
En Para lograr un uso más amplio de los biocombustibles varios incentivos del gobierno se llevaron a cabo. El etanol, como el de otros biocarburantes, quedaron exentas de ambos, el CO2 y los impuestos sobre la energía hasta el año 2009, lo que resulta en una reducción de precio del 30% en la bomba de combustible E85 sobre la gasolina. Además, otros incentivos a la demanda de los propietarios de vehículos flexifuel incluyen un bono de US $ 1.800 a los compradores de estos coches, la exención de el impuesto sobre la congestión de Estocolmo, hasta el 20% de descuento en seguros de autos, plazas de aparcamiento gratuitas en la mayoría de las ciudades más grandes, más bajos los impuestos de matriculación anual, y una reducción fiscal del 20% para flexifuel vehículos de empresa. Además, una parte del programa, el Gobierno sueco decidió que el 25% de sus compras de vehículos (excluyendo a la policía, bomberos y ambulancias) deben ser vehículos de combustible alternativo.; En los primeros meses de 2008, este paquete de incentivos como resultado de las ventas de automóviles de combustible flexible que representan el 25% de las ventas de automóviles nuevos.
El bioetanol estaciones
Europeo Unión
País
Estaciones
No/106
personas
Suecia
1.200
131,26
Francia
211
3,27
Alemania
193
2,35
Suiza
40
5,27
Irlanda
29
6,84
Unido Reino
22
0,36
Asia
China
Artículo principal: Bioenergía en China
China está promoviendo el combustible de etanol basado en con carácter experimental en cinco ciudades de su región central y el noreste, un movimiento diseñado para crear un nuevo mercado para sus excedentes de grano y reducir el consumo de petróleo. Las ciudades son Zhengzhou, Luoyang y Nanyang en la provincia central china de Henan, y Harbin y Zhaodong en la provincia de Heilongjiang, noreste de China. Bajo el programa, Henan promoverá combustible basado en etanol en toda la provincia a finales de este año. Funcionarios dicen que la medida es de gran importancia en la estabilización de precios de los cereales, aumentar los ingresos de los agricultores y la reducción de la gasolina inducidos por la contaminación del aire.
Tailandia
Tailandia ya utilizan 10% de etanol (E10) ampliamente en gran escala en el mercado local. A partir de 2008 comenzó a Tailandia con la venta de E20 y E85 a finales de 2008 los vehículos de combustible flexible, se introdujeron con sólo dos estaciones de gasolina E85 de venta.
Tailandia es ahora la conversión de algunas acciones de la bodega de yuca por el gobierno en etanol combustible. producciones de etanol a base de yuca se intensificaron para ayudar a gestionar los productos agrícolas de la yuca y la caña de azúcar. Con sus abundantes recursos de biomasa, se cree que el programa de etanol combustible será un nuevo medio de creación de empleo en las zonas rurales al tiempo que mejora el balance de importaciones de combustible.
Australia
Artículo principal: combustible de etanol en Australia
La legislación en Australia impone un límite máximo del 10% en el concentración de las mezclas de etanol combustible. Las mezclas de 90% de gasolina sin plomo y 10% de etanol combustible se les conoce como E10. E10 está disponible en estaciones de servicio que operan bajo la BP, Caltex, Shell y marcas Unidas, así como los de una serie de empresas independientes más pequeñas. No es de extrañar, E10 es la más ampliamente disponible más cerca de las fuentes de producción en Queensland y Nueva Gales del Sur, donde Caña de Azúcar se cultiva. E10 es más comúnmente mezclados con 91 RON "regular sin plomo" de combustible. Hay un requisito que los minoristas etiqueta de mezclas con etanol carburante en el dispensador.
Debido mayor para la estabilidad del etanol a presión es utilizada por Shell en su combustible de 100 octanos. Del mismo modo IFS añadir 10% de etanol a sus 91 octanos, la etiqueta que es gasolina y lo venden más barato que regular sin plomo. Esto es contrario a la práctica general de la adición de etanol en un combustible de menor calidad para que su índice de octano hasta 91.
Algunos se expresó preocupación por el uso de etanol mezcla de combustibles en los vehículos de gasolina en 2003, pero los fabricantes ampliamente alegaron que sus vehículos fueron motores de dichos combustibles. Desde entonces no ha habido informes de efectos adversos para vehículos que se de los combustibles de etanol mezclado.
La Cuenca del Caribe
Estados Unidos de combustible de etanol
las importaciones por país
(2002-2007)
(En millones de galones EE.UU. líquido)
País
2007
2006
2005
2004
2003
2002
Brasil
188,8
433,7
31,2
90,3
0
0
Jamaica
75,2
66,8
36,3
36,6
39,3
29,0
El Salvador
73,3
38,5
23,7
5,7
6,9
4,5
Trinidad y Tobago
42,7
24,8
10,0
0
0
0
Costa Rica
39,3
35,9
33,4
25,4
14,7
12,0
Todos los países de América Central, norte de América del Sur y el Caribe están situados en una zona tropical con clima adecuado para el cultivo de caña de azúcar. De hecho, la mayoría de estos países tienen una larga tradición de cultivo de la caña de azúcar principalmente a la producción de azúcar y las bebidas alcohólicas.
Como resultado de los movimientos de guerrilla en América Central, en 1983 los Estados Unidos unilateral y temporalmente aprobó la Iniciativa de la Cuenca del Caribe, lo que permite mayoría de los países de la región para beneficio de la fracción varios beneficios comerciales. Estos beneficios se hizo permanente en 1990 y, más recientemente, estos beneficios se sustituye por el de Comercio la Cuenca del Caribe y Ley de Asociación, aprobada en 2000, y la República Dominicana Republicentral Libre Comercio de América que fue a efecto en 2008. Todos estos acuerdos han permitido a varios países de la región para exportar etanol a la libre EE.UU. de las tarifas. Hasta 2004, los países que más se benefició, mientras que Jamaica y Costa Rica, pero como los EE.UU. comenzó a exigir más de combustible de etanol, los dos países aumentó sus exportaciones y otros dos comenzaron a exportar. En 2007, Jamaica, El Salvador, Trinidad y Tobago y Costa Rica exporta a los EE.UU. junto con un total de 230,5 millones de galones de etanol, que representan 54,1% de las importaciones de EE.UU. de etanol combustible. Brasil comenzó a exportar etanol a los EE.UU. en 2004 y exportó 188,8 millones de litros que representan el 44,3% de las importaciones de etanol de EE.UU. en 2007. Los otros las importaciones de ese año vinieron de Canadá y China.
En marzo de 2007, la "diplomacia del etanol" fue el tema central del presidente George W. Bush 's gira latinoamericana, en la que él y el presidente de Brasil, Luiz Inácio Lula da Silva, se trata de promover la producción y utilización de la caña de azúcar en etanol a base de toda América Latina y el Caribe. Los dos países también acordaron la tecnología para compartir y se establecen normas internacionales para los biocombustibles. La caña de azúcar brasileña de transferencia de tecnología permitiría a varios países centroamericanos, del Caribe y los países andinos para aprovechar de su comercio libre de aranceles acuerdos para aumentar o convertirse en exportadores a los Estados Unidos en el corto plazo. Además, en agosto de 2007, el presidente de Brasil gira por México y varios países de América Central y el Caribe para promover la tecnología del etanol brasileño. La alianza del etanol entre los EE.UU. y Brasil generó algunas reacciones negativas del presidente de Venezuela, Hugo Chávez, y por el entonces presidente de Cuba, Fidel Castro, quien escribió que "podrás ver cuántas personas entre las masas hambrientas de nuestro planeta ya no consumirán el maíz." "O incluso peor", continuó, "ofreciendo financiación a los pobres países para producir etanol del maíz o de cualquier otro tipo de alimentos, ningún árbol se dejará de defender la humanidad del cambio climático ". 'Daniel Ortega, Presidente de Nicaragua, y uno de los preferencial beneficiarios de la ayuda técnica del Brasil también expresó críticas al plan de Bush, pero prometió apoyo para la caña de azúcar en etanol a base durante la visita de Lula a Nicaragua.
Colombia
De Colombia programa de etanol se inició en 2002, basado en una ley aprobada en 2001 la obligatoriedad de una mezcla de 10% de etanol con gasolina regular, y el plan es alcanzar gradualmente una mezcla de 25% en veinte años. Azúcar de caña- la producción de etanol comenzó en 2005, cuando la ley entró en vigor, y como la producción local no fue suficiente para el suministro de etanol suficiente para la flota de todo el país, el programa se aplicará tan sólo a en las ciudades con más de 500.000 habitantes, como Cali, Pereira, y la ciudad capital de Bogotá. Toda la producción de etanol proviene del Departamento del Valle del Cauca, Colombia la tradicional de azúcar de caña de la región. La yuca es la segunda fuente de etanol, y las patatas y el aceite de ricino también se va a estudiar.
En marzo de 2009, el gobierno colombiano promulgó un mandato para introducir E85 vehículos de combustible flexible. El decreto ejecutivo se aplica a todos los vehículos con motor de gasolina con motores más pequeños de 2,0 litros fabricado, importado y comercializado en el país a partir de 2012, ordenando que el 60% de los vehículos tipo deberá contar con motores flex-fuel capaz de funcionar con gasolina o E85, o cualquier mezcla de ambos. Para el año 2014 la cuota obligatoria es del 80% y alcanzará el 100% para el año 2016. Todos los vehículos con motores de 2,0 litros más grande que debe ser capaz E85 a partir de 2013. El decreto también ordena que para 2011 todas las estaciones de gasolina debe proporcionar la infraestructura para garantizar la disponibilidad E85 de todo el país. La introducción obligatoria de E85 flex-combustibles ha sido controversial.
Costa Rica
El gobierno, basado en el Programa Nacional de Biocombustibles, estableció el uso obligatorio de toda la gasolina vendida en Costa Rica con una mezcla de aproximadamente el 7,5% de etanol, a partir de octubre de 2008. La fase de aplicación sigue un juicio de dos años que tuvo lugar en las provincias de Guanacaste y Puntarenas. El gobierno espera incrementar el porcentaje de etanol mezclado con gasolina a 12% en los próximos 4 a 5 años. El gobierno de Costa Rica está llevando a cabo este política de reducir la dependencia del país del petróleo extranjero y reducir la cantidad de gases de efecto invernadero producidos. El plan también pide un aumento de la producción de etanol en los cultivos y los recortes de impuestos para combustible flexible vehículos y otros vehículos de combustible alternativo. Sin embargo, la introducción de la mezcla de 7% de etanol fue aplazada en septiembre de 2008 hasta principios de 2009. Este retraso se debió a una petición de la asociación nacional de distribución de carburante para tener más tiempo disponible para adaptar su infraestructura de alimentación. retrasos adicionales causados otro aplazamiento, como estaciones de abastecimiento no estaban listos todavía para el manejo de aplicación de etanol carburante, y ahora se espera para noviembre de 2009.
A pesar de la postergación oficiales, durante los meses de febrero y marzo de 2009, el etanol en las mezclas de diferentes fue vendidos sin previo aviso a los consumidores, que fue motivo de quejas y reclamos. La empresa de distribución nacional, RECOPE, explicó que ya había comprado 50.000 barriles de etanol almacenados y listos para distribución, por lo que decidió utilizar como oxigenante en sustitución del MTBE. Sin embargo, las ventas al por menor de E7 sin interrupción en las regiones de prueba de Guanacaste y el Pacífico Central por tres años.
El Salvador
Como resultado del acuerdo de cooperación entre los Estados Unidos y Brasil, El Salvador fue elegido en 2007 para dirigir una experiencia piloto para introducir con tecnología de última generación para el cultivo de caña de azúcar para la producción de etanol en América Central, ya que la cooperación técnica bilateral está buscando ayudar a los países centroamericanos para reducir su dependencia del petróleo extranjero.
Comparación de Brasil y los EE.UU.
Evolución de la productividad de etanol por hectárea de caña de azúcar cultivadas en Brasil entre 1975 y 2004. Fuente: Goldemberg (2008).
La industria brasileña de caña de azúcar con sede es mucho más eficiente que la industria de los EE.UU. a base de maíz. destiladores de Brasil son capaces de producir etanol para 22 centavos por litro, en comparación con los 30 centavos por litro de etanol a base de maíz. el cultivo de caña de azúcar requiere un clima tropical o subtropical, con un mínimo de 600 mm (24 pulgadas) anuales de las precipitaciones. La caña de azúcar es uno de los fotosintetizadores más eficiente en el reino vegetal, capaz de convertir hasta un 2% de la energía solar incidente en biomasa. El etanol es producido por fermentación de la levadura de el azúcar extraído de la caña de azúcar.
la producción de caña de azúcar en los Estados Unidos se produce en la Florida, Louisiana, Hawaii, y Texas. En primer regiones de cultivo, tales como Hawai, caña de azúcar puede producir 20 kg por cada metro cuadrado de superficie expuesta al sol. Las tres primeras plantas para producir etanol de caña de azúcar con sede se espera que vaya en línea en Louisiana a mediados de 2009. Azúcar plantas fábrica en Lacassine, St. James y Bunkie se convirtieron a la producción de etanol de caña de azúcar utilizando la tecnología basada en Colombia con el fin de hacer posible una producción de etanol rentable. Estas tres plantas producirán 100 millones de galones de etanol en cinco años.
EE.UU. derivados de maíz y los costos del etanol un 30% más debido a que el almidón de maíz primero se debe convertir al azúcar antes de ser destilada en alcohol. A pesar de esta diferencia de costes en la producción, a diferencia de Japón y Suecia, los EE.UU. no importa gran parte de etanol de Brasil debido a las barreras comercial de los EE.UU. correspondientes a un arancel de 54 centavos por galón de un impuesto destinado a compensar los 45 centavos por galón de crédito batidora de impuestos federales que se aplica al etanol, sin importar su país de origen. Una de las ventajas EE.UU. ofrece el etanol derivado del maíz es la capacidad de devolver 1 / 3 de la materia prima de nuevo en el mercado como un reemplazo para el maíz utilizado en forma de pienso animal seco.
Comparación de las características clave entre
el industrias de etanol en Estados Unidos y Brasil
Característica
Brasil
EE.UU.
Unidades / comentarios
Materia prima
Azúcar caña
Maíz
la cosecha principal de efectivo para la producción de etanol, los EE.UU. tiene menos de 2% de otros cultivos.
La producción total de etanol de combustible (2008)
6.472
9.000
Millón EE.UU. Los galones de líquido
las tierras de cultivo
355
270 (1)
Millones de hectáreas.
La superficie total utilizada para la cosecha de etanol (2006)
3,6 (1%)
10 (3,7%)
Millones de hectáreas (% total arable)
La productividad por hectárea
6,800-8,000
3,800-4,000
Litros de etanol por hectárea. Brasil es 727 a 870 galones / acre (2006), EE.UU. es 321 a 424 galones / acre (2003)
Balance de energía (energía de entrada de la productividad)
8,3 a 10,2
1,3 a 1,6
Relación entre la energía obtenida a partir de etanol y la energía gastada en su producción
la reducción estimada de las emisiones de GEI
86-90% (2)
10-30% (2)
% Gases de efecto invernadero evitados por el uso de etanol en lugar de gasolina, utilización de las tierras de cultivos existentes (n ILUC).
Completa del ciclo de vida la intensidad de carbono
73,40
105.10 (3)
Gramos de equivalente de CO2 liberado por MJ de energía producida, incluye cambios indirectos uso de la tierra.
tiempo de recuperación estimado de las emisiones de gases de efecto invernadero
17 años (4)
93 años (4)
Brasileño cerrado para la caña de azúcar y pastizales EE.UU. para el maíz. Tierra escenarios cambio de uso de Fargione
Vehículo de combustible flexible de la flota
9,3 millones
8,0 millones
Autos y camiones ligeros solamente. Brasil a partir de diciembre de 2009 (E100 FFV). EE.UU. a principios de 2009 (E85 FFV).
El etanol estaciones de abastecimiento en el país
35.017 (100%)
2113 (1%)
Como% de estaciones de servicio total en el país. Brasil en diciembre de 2007. EE.UU. en enero de 2010. (170.000 total).
cuota de etanol en el mercado de la gasolina
50% (5)
4%
Como% del total del consumo sobre una base volumétrica. Brasil a partir de abril de 2008. EE.UU. en diciembre de 2006.
Coste de producción (USD / galón)
0,83
1,14
2006/2007 para el Brasil (22/liter), 2004 para EE.UU. (35/liter)
Subvenciones del Gobierno (en USD)
0 (6)
0.45/gallon
EE.UU. desde 01/01/2009 como crédito fiscal. la producción de etanol de Brasil ya no es subsidiado (6).
Los aranceles de importación (en USD)
20% (FOB)
0.54/gallon
Brasil no importa el combustible etanol desde 2002. Los EE.UU. hace de una forma regular.
Notas: (1) Sólo contiguos de los EE.UU., excluye Alaska. (2) Suponiendo que no hay cambio de uso de la tierra. (3) CARB estimación para el etanol de maíz del Medio Oeste. intensidad de carbono de California gasolina está mezclada con etanol al 10% 95,86. (4) Suponiendo que el cambio de uso directo de la tierra. (5) Si los vehículos diesel están incluidos y por al etanol de menor contenido energético por volumen, el bioetanol representó el 16,9% del consumo de energía del sector de carreteras en 2007. (6) la producción de etanol de Brasil ya no es subsidiado, pero la gasolina está fuertemente gravada favoreciendo el consumo de combustible de etanol (~ 54% de impuestos). A finales de julio de 2008, cuando los precios del petróleo estaban cerca de su último nivel más alto y la tasa de cambio real brasileño frente al dólar EE.UU. fue cerca de su mínimo más reciente, el precio promedio de la gasolina al por menor en la bomba en Brasil fue de US $ 6,00 por galón, mientras que el precio medio fue de US $ 3,98 EE.UU. por galón. El último aumento de precio de venta de gas en Brasil se produjo a finales de 2005, cuando el precio del petróleo estaba en 60 dólares por barril.
Medio ambiente
Balance de energía
Balance de energía
País
Tipo
Energía equilibrio
Estados Unidos
De etanol de maíz
1,3
Brasil
La caña de azúcar del etanol
8
Alemania
Biodiesel
2,5
Unido Estados
Etanol celulósico
236
experimental, no en la producción comercial
dependiendo del método de producción
Artículo principal: combustible de etanol de balance de energía
Todos biomasa pasa por lo menos algunos de estos pasos: ha de ser cultivado, recogido, secado, fermentados, y se queman. Todas estas medidas requieren recursos y una infraestructura. El importe total de entrada de energía en el proceso de comparación con la energía liberada al quemar el combustible del etanol resultante se conoce como el balance de energía (o "ganancia de energía neta"). Cifras compiladas en un 2007 por la National Geographic Magazine punto a los resultados modestos para el etanol de maíz producido en los EE.UU.: una unidad de energía de combustibles fósiles es necesario para crear 1,3 unidades de energía de la resultantes de etanol. El balance de energía para el etanol de caña de azúcar producido en Brasil es más favorable, 1:8. estimaciones de Balance de energía no se producen fácilmente, por lo que numerosos informes han sido generados que son contradictorias. Por ejemplo, un estudio separado los informes que la producción de etanol de caña de azúcar, que requiere un clima tropical para crecer productivamente, devuelve 8 a 9 unidades de energía para cada unidad se gasta, en comparación con el maíz que sólo devuelve alrededor de 1,34 unidades de energía de combustible por cada unidad de energía gastada.
El dióxido de carbono, un gas de efecto invernadero, producida durante la la fermentación y la combustión. Sin embargo, esta es neutralizada por el mayor uso de dióxido de carbono por las plantas cuando crecen para producir la biomasa. En comparación con la gasolina, dependiendo de la producción método, el etanol emite menos gases de efecto invernadero.
La contaminación del aire
En comparación con la gasolina sin plomo convencional, el etanol es una fuente de la quema de combustibles libre de partículas que utilizaba como combustible con el oxígeno para formar dióxido de carbono, agua y aldehídos. La gasolina produce 2,44 kg de CO2 equivalente / l de etanol y 1,94 (esto es 21% menos de CO2) [cita requerida]. La Ley de Aire Limpio exige que el Además de los compuestos oxigenados para reducir las emisiones de monóxido de carbono en los Estados Unidos. El aditivo MTBE está siendo eliminado debido a la contaminación del agua subterránea, por lo que el etanol se convierte en una atractiva aditivo alternativo. Los métodos actuales de producción incluyen la contaminación del aire por parte del fabricante de fertilizantes de macronutrientes como el amoniaco.
Un estudio realizado por científicos de la atmósfera en Stanford University encontró que el combustible E85 aumentaría el riesgo de muerte de la contaminación del aire en relación a la gasolina en un 9% en Los Angeles, EE.UU.: una muy grande, metrópolis urbanas, basados en el coche que es un escenario peor de los casos. Los niveles de ozono se incrementan significativamente, lo que aumenta el smog fotoquímico y agravar los problemas médicos tales como el asma.
Fabricar
En 2002, el control de la proceso de producción de etanol de maíz reveló que lanzaron VOCs (compuestos orgánicos volátiles) a una velocidad más alta que había sido previamente revelada. La Agencia de Protección Ambiental (EPA) posteriormente llegó a acuerdo con Archer Daniels Midland y Cargill, dos de los mayores productores de etanol, para reducir las emisiones de estos compuestos orgánicos volátiles. Los COV se produce cuando el puré de maíz fermentado se seca para la venta como un suplemento para la alimentación del ganado. Los dispositivos conocidos como oxidantes térmicos o incineradores catalíticos pueden ser adheridas a la planta para quemar los gases peligrosos.
Dióxido de carbono
Ver también: bajo nivel de carbono del combustible
cálculo del gobierno británico de la intensidad de carbono de bioetanol de maíz cultivado en los EE.UU. y se quema en el Reino Unido.
Gráfico de las cifras del Reino Unido para el carbono intensidad de bioetanol y los combustibles fósiles. En este gráfico se supone que todos los bioetanoles se queman en su país de origen y que las tierras agrícolas existentes con anterioridad se utiliza para producir la materia prima.
El cálculo de la cantidad exacta de dióxido de carbono se produce en la fabricación de bioetanol es un proceso complejo e inexacto, y depende en gran medida el método por el cual se produce el etanol y las hipótesis aplicadas en el cálculo. Un cálculo debe incluir:
El costo del cultivo de la materia prima
El coste del transporte de la materia prima a la fábrica
El costo de procesamiento de la materia prima en bioetanol
Este cálculo puede o no puede considerar los siguientes efectos:
El coste del cambio de uso del suelo de la zona donde la materia prima del combustible se cultiva.
El costo del transporte del bioetanol a partir de la fábrica hasta su punto de uso
La eficiencia del bioetanol en comparación con la gasolina estándar
El cantidad de dióxido de carbono producido en el tubo de escape.
Los beneficios debido a la producción de útiles bi-productos, como alimento para el ganado o la electricidad.
El gráfico de la derecha muestra las cifras calculadas por el gobierno del Reino Unido a los efectos de la obligación de transporte de combustible renovable.
El 01 2006 Ciencia artículo de ERG UC Berkeley, estima que la reducción de a partir del etanol de maíz en gases de efecto invernadero a un 13% después de revisar un gran número de estudios. Sin embargo, en una corrección a dicho artículo en libertad poco después de la publicación, que reducen el valor estimado al 7,4%. Un artículo de la revista National Geographic vista (2007) incorpora las cifras en un 22% menos de emisiones de CO2 en la producción y el uso de etanol de maíz en comparación con la gasolina y una reducción del 56% para el etanol de caña. La automotriz Ford reporta una reducción del 70% de las emisiones de CO2 con bioetanol en comparación con la gasolina a uno de sus vehículos de combustible flexible.
Una complicación adicional es que la producción requiere labranza del suelo nuevo que produce un lanzamiento único de gases de efecto invernadero que puede tomar décadas o siglos de las reducciones de producción en las emisiones de GEI para igualar. A modo de ejemplo, la conversión de tierras de pasto para la producción de maíz para el etanol tarda alrededor de un siglo de ahorro anual para compensar los gases de efecto invernadero liberados de la labranza inicial.
Cambio en el uso de la tierra
Ver también: impactos indirectos de la tierra el cambio de uso de los biocarburantes
la agricultura a gran escala es necesaria para producir alcohol de origen agrícola, y esto requiere grandes cantidades de tierra cultivada. Investigadores de la Universidad de Minnesota informe que si todo el maíz cultivado en los EE.UU. se utilizaron para hacer el etanol se desplazaría a 12% del consumo actual de gasolina de los EE.UU.. Se afirma que la tierra para la producción de etanol se adquiere a través de la deforestación, mientras que otros han observado que las zonas actualmente apoya a los bosques generalmente no son adecuados para los cultivos. En cualquier caso, la agricultura puede implicar una disminución de la fertilidad del suelo debido a la reducción de materia orgánica la materia, una disminución en la disponibilidad de agua y la calidad, un aumento en el uso de pesticidas y fertilizantes, y la dislocación potencial de las comunidades locales. Sin embargo, la nueva tecnología permite a los agricultores y los procesadores cada vez más para producir el mismo resultado con menos insumos.
la producción de etanol celulósico es un nuevo enfoque que puede aliviar el uso del suelo y otros problemas conexos. Etanol celulósico puede producirse a partir de cualquier material vegetal, lo que podría duplicar los rendimientos, en un esfuerzo por minimizar los conflictos entre las necesidades de alimentos frente a las necesidades de combustible. En lugar de utilizar sólo el almidón de los subproductos de la molienda trigo y otros cultivos, la producción de etanol celulósico maximiza el uso de todos los materiales vegetales, incluyendo el gluten. Este enfoque tendría una huella de carbono más pequeños porque la cantidad de consumo energético fertilizantes y fungicidas son los mismos para una mayor producción de material utilizable. La tecnología para producir etanol de celulosa se encuentra actualmente en la fase de comercialización.
Muchos analistas sugieren que, a lo que el etanol combustible se utiliza la estrategia de producción, los esfuerzos de conservación de combustible también se necesitan para hacer un gran impacto en la reducción del consumo de petróleo combustible.
Uso de Etanol para Electricidad
La conversión de biomasa en electricidad para recargar los vehículos eléctricos pueden ser una forma más "amigable con el clima" opción de transporte que el uso de biomasa para producir combustible de etanol, de acuerdo a un análisis publicado en Science en mayo. "Usted hace un uso más eficiente de la tierra y un uso más eficiente de la biomasa de las plantas, haciendo de la electricidad en lugar de etanol", dijo Elliott Campbell, un científico ambiental en la Universidad de California en Merced, quien dirigió la investigación. "Es otra razón por la que, en lugar de la carrera de los biocombustibles líquidos, debemos considerar otros usos de los recursos biológicos."
Para bioenergía para convertirse en una solución clima generalizado, sin embargo, los avances tecnológicos son necesarios, según los analistas. Los investigadores continúan la búsqueda de los acontecimientos más rentables, tanto en celulosa etanol y baterías avanzadas vehículo.
Costos de las emisiones de etanol
Por cada mil millones de galones de etanol equivalente de los combustibles producidos y que se queman en los EE.UU., el combinado cambio climático y los costos de salud son de $ 469 millones de gasolina, 472952 millones dólares para el etanol de maíz dependiendo de la fuente de calor biorrefinería (gas natural, rastrojo de maíz o carbón) y la tecnología, pero sólo 123208 millones dólares para el etanol de celulosa en función de la materia prima (rastrojo de la biomasa de la pradera, Miscanthus, maíz o switchgrass).
La eficiencia de los cultivos comunes
Como los rendimientos de etanol mejorar o diferentes materias primas se introducen, la producción de etanol puede llegar a ser económicamente más viable en los EE.UU.. En la actualidad, la investigación sobre la mejora de los rendimientos de etanol a partir de cada unidad de el maíz está en marcha mediante la biotecnología. Además, mientras los precios del petróleo permanecen altos, el uso económico de otras materias primas, como la celulosa, sean viables. Los subproductos como la paja o virutas de madera pueden ser convertidos en etanol. especies de crecimiento rápido como switchgrass se pueden crecer en superficie de los terrenos no aptos para otros cultivos comerciales y el rendimiento de los altos niveles de etanol por unidad.
Cultivo
Anual Rendimiento (litros / hectárea)
El rendimiento anual (EE.UU. gal / acre)
Gases de efecto invernadero de ahorro (% frente a la gasolina) (1)
Comentarios
Miscanthus
7300
780
3773
Bajos insumos zacates perennes. La producción de etanol exige el desarrollo de la tecnología celulósica.
El pasto switchgrass
31007600
330810
3773
Bajos insumos zacates perennes. La producción de etanol exige el desarrollo de la tecnología celulósica. Cría los esfuerzos en curso para aumentar los rendimientos. Aumento de la producción de biomasa posible con especies mixtas de gramíneas perennes.
Álamo
37006000
400640
51100
De rápido crecimiento árbol. La producción de etanol exige el desarrollo de la tecnología celulósica. Finalización del proyecto de secuenciación genómica ayudará a los esfuerzos de cría para aumentar los rendimientos.
Caña de azúcar
68008000
727870
8796
Largo de la temporada hierba anual. Se utiliza como materia prima para la mayoría de bioetanol producido en Brasil. plantas de procesamiento más nuevas quemar residuos no utilizada para el etanol para generar electricidad. Sólo crece en climas tropicales y subtropicales.
Dulce sorgo
25007000
270750
No hay datos
Bajos insumos hierba anual. La producción de etanol utilizando la tecnología existente es posible. Crece en zonas tropicales y templadas climas, pero la más alta estima la producción de etanol asumir múltiples cultivos por año (sólo es posible en los climas tropicales). No almacenar bien.
Maíz
31004000
330424
1020
Alto de entrada hierba anual. Se utiliza como materia prima para la mayoría de bioetanol producido en los EE.UU.. Sólo los núcleos pueden ser procesados utilizando la tecnología disponible, el desarrollo de la tecnología celulósica comerciales permitiría rastrojo que se utilizados y ... About the Author

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