lunes, 5 de febrero de 2007

Guía de Combustibles Alternativos - Segunda Parte

5. Vehículos Híbridos

Qué: Toyota tuvo un golpe de suerte con el Prius, que funciona con dos motores, uno de gasolina y uno eléctrico: En la ciudad utiliza principalmente el eléctrico, mientras que en ruta utiliza el de gasolina. General Motors quiere achicar más aún el uso de gasolina con el Volt. En el Volt., que podría estar listo en dos o tres años, el motor de gasolina no propulsa al auto. En su lugar, funciona como un generador, que recarga la batería, esto finalmente ahorra energía. Ford, mientras tanto, está desarrollando el Edge, una SUV en la que una celda de combustible de hidrógeno recarga la batería. La batería del Edge también puede ser cargada conectándola a la red eléctrica.

Similarmente, varias compañías pequeñas han desarrollado híbridos que se enchufan. Estos son similares al prius, pero las baterías que hacen funcionar el motor eléctrico se recargan enchufándolas a la pared.

Pros: Cuanto menos se utiliza el motor de gasolina, mejor será el rendimiento de kilómetros por litro. Además, Ford ha minimizado las tareas de la celda de combustible de hidrógeno para que el usuario no tenga que preocuparse de recargarla muy seguido, sobre todo si carga la batería enchufándola a la pared.

Contras: Ninguna demasiado importante. El público ama los híbridos. De todos modos, Toyota ha sido la única exitosa en este campo. Está poco claro qué tan bien les irá a GM y Ford. Además, no se sabe si el público en general aceptará autos familiares y SUVs híbridos. Los que compran SUVs buscan otras características, pero no la eficiencia en el consumo de combustible.

6. Automóviles Eléctricos

Qué: Las mejoras en la tecnología de baterías les permiten a los fabricantes de autos crear vehículos que funcionan exclusivamente con electricidad. Tesla Motors, Think Global y Wrightspeed están vendiendo autos económicos y deportivos completamente eléctricos. La empresa Zap dice que creará un auto familiar mediano. Algunas compañías están vendiendo scooters eléctricos en la India.

Pros: A mayor la proporción electricidad/gasolina, menor será la creación de contaminación. Un auto completamente eléctrico no produce emisiones por el escape. Las emisiones se crean indirectamente, porque las usinas que cargan estas baterías muchas veces funcionan con carbón. Pero en la mayoría de los casos, se vería una enorme reducción en emisiones. Fabricantes de baterías como Altair Nanotechnologies, EESTOR y Valence Technology esperan un boom.

El kilometraje es impresionante; cuesta solo un par de centavos por milla para hacer funcionar un vehículo eléctrico. Tesla Motors y Wrightspeed además han mostrado que los eléctricos pueden estar al lado de una Ferrari o un Porsche.

Contras: La autonomía. La mayoría de estos autos solo pueden ir a cien o doscientas millas de distancia antes de necesitar una recarga, aunque Zap dice que su auto podrá recorrer trescientas cincuenta millas en una carga. Además, las baterías son caras. Para construir un auto completamente eléctrico con las prestaciones de un Honda Accord de hoy se necesitarían aproximadamente veinte mil dólares o más de baterías, dice Ian Wright, fundador de Wrightspeed. El progreso está ocurriendo y las ventas crecen, pero tomará tiempo mejorar la tecnología de las baterías.

7. Gas líquido

Qué: Shell y ExxonMobil están apurando la producción en Qatar de un combustible llamado gas-a-líquido, que se fabrica a partir de gas natural. Reduce significativamente el azufre, monóxido de carbono y otros contaminantes que salen de los escapes de los autos. Y a pesar de ser más caro que la gasolina, ayudaría a recortar drásticamente la contaminación del aire en lugares como Los Ángeles, México DF y Nueva Delhi. El GTL (Gas-To-Liquid) está hecho a partir de una variación del proceso Fischer-Tropsch inventado hace casi un siglo para convertir el carbón mineral en combustible líquido. (Irwin Rommel, el mariscal alemán en la Segunda Guerra Mundial cruzó África del norte en vehículos propulsados a carbón convertido en gasolina).

Pros: En lugar de comenzar con carbón, el proceso del GTL comienza con un gas sintético creado en una planta industrial. El gas sintético está derivado del gas natural, que es mucho más limpio que el carbón, y otros materiales. Es tan inofensivo que se podría beber. Los productores de alimentos utilizan un derivado del GTL para el interior de los envases tetra-brik. Puede utilizarse directamente en motores diesel. Se vende en algunas estaciones en Europa y Asia.

Contras: Es caro. Un galón de GTL requiere de una cantidad enorme de gas natural. Las compañías petroleras lo fabrican a partir de pozos de gas que son demasiado caros para conectar a gasoductos. A pesar de estar a la venta en algunos lugares de Europa, aparecerá sobre todo en mega ciudades muy contaminadas.

8. Gas Natural Comprimido.
Qué: Autos y buses que funcionan con metano, que contamina mucho menos que la gasolina. Existen desde hace años y pueden verse en países como la Argentina e Italia, y en aeropuertos y vehículos policiales de los EEUU.

Pros: Es una tecnología madura, así que no hay problemas tecnológicos para superar. El stock de gas natural del mundo es bastante bueno.

China está analizando invertir fuertemente en autos propulsados a GNC, según Barbara Finamore, directora del programa de energía renovable de China.

Contras: El gas natural no es un recurso renovable, y a pesar de ser más limpio que la gasolina, sigue siendo un combustible fósil.

9. Hidrógeno.

Qué: Durante años, el hidrógeno fue considerado el combustible del futuro. En autos propulsados con celdas de combustible de hidrógeno, el hidrógeno y el oxígeno se mezclan en una celda de combustible. La reacción química resultante produce por un lado electrones, que cargan la batería en un auto, y por el otro vapor de agua. No se crea contaminación a partir de la reacción. Toyota y Ford han hablado de sacar un auto de hidrógeno al mercado entre 2015 y 2020.

Pros: Es casi imposible que el universo se quede sin hidrógeno. Los autos prototipo, como los de BMW han mejorado mucho. Algunos prototipos de hidrógeno pueden recorrer más de 160 kilómetros con cuatro litros. Los ingenieros también están desarrollando mejores maneras para almacenar el gas comprimido para no perder espacio en el baúl.

Contras: Si bien el auto no emite contaminantes, la fabricación del hidrógeno típicamente produce grandes cantidades de dióxido de carbono en las fábricas. Para hacer hidrógeno, la mayoría de los productores mezclan metano y agua y lo calientan a 815 grados, que produce 9,3 kilos de dióxido de carbono por cada kilogramo de hidrógeno. El hidrógeno es caro de producir, almacenar y transportar. No puede enviarse a través de gasoductos tradicionales. Además está el problema de la creación de estaciones de combustible.

La competencia no le tiene miedo al hidrógeno. "El hidrógeno no tiene ningún futuro", dijo Martin Eberhard, CEO de Tesla Motors.

Guía de Combustibles Alternativos - Primera Parte.

¿Con qué llenaremos el tanque en cinco o diez años? Es difícil de saber. Varias alternativas diferentes a la nafta o el diesel, o maneras de economizarlos han aparecido en los últimos años, y cada una tiene sus pros y sus contras.

Los expertos advierten que no será fácil salirnos del petróleo ni reducir la cantidad que el mundo usa. La cantidad de energía por litro derivada del petróleo es mucho mejor que el de la mayoría de las alternativas, una infraestructura mundial basada en el petróleo existe, y la gente tiende a ser poco amiga del cambio.

Si el precio del crudo cae por debajo de cincuenta y cinco dólares el barril, la mayoría de las alternativas pierden su atractivo, dice Dan Arvizu, director del Laboratorio Nacional de Energía Renovable. Y a OPEC vigila de cerca los avances en combustibles alternativos para modificar sus precios acorde a la evolución de la competencia.

"Tenemos un problema con nuestra seriedad a la hora de encarar nuestros desafíos energéticos" dijo.

El calentamiento global y las mejoras en la tecnología, por otro lado, están convirtiendo a las alternativas en algo cada vez más real. Esta es una pequeña guía a las principales alternativas.

1. Etanol

Qué: El Etanol es un alcohol que se produce de maíz, caña de azúcar u otros materiales biológicos. Durante el proceso de producción el material vegetal atraviesa varios estados de calentamiento y reducción. El etanol generalmente se mezcla con gasolina. Algunos autos pueden funcionar con una mezcla de 85% etanol y 15% gasolina, pero el etanol se utiliza comúnmente como un aditivo en porcentajes más pequeños. El 47% de los automovilistas en los EEUU utilizan algún tipo de etanol en sus tanques, pero generalmente es en pequeñas cantidades: muchos estados lo utilizan como un sustituto para el MTBE, un aditivo de combustible con riesgos de salud para humanos y animales.

Pros: El etanol contamina menos que la gasolina. Y ya sabemos cómo hacerlo en grandes cantidades. Brasil utiliza etanol hecho de caña de azúcar extensivamente. Hay inversores poniendo miles de millones de dólares para la construcción de refinerías de etanol en los EEUU. Hay 109 plantas de etanol en los EEUU y 40 nuevos proyectos comenzando, según Michael Eckhart, presidente del Consejo Americano de Energía Renovable (ACORE)

Contras: Desviar la producción agrícola alimentaria a fines de crear combustible es siempre una mala idea. Se necesitan 4.000 metros cuadrados de maíz para producir 1800 litros de etanol, según Paul McCroskey, CFO de Ceres, una empresa que crea enzimas para la industria del combustible.

El etanol tiene solo las dos terceras partes de la energía de la gasolina, así que la cantidad de kilómetros por litro empeora. La producción del etanol genera toneladas de dióxido de carbono que, de no ser capturado, se convierte en gases que contribuyen al efecto invernadero. Producir etanol además requiere de grandes cantidades de energía. Es popular, dicen algunos, porque los granjeros lo aman.

Para empeorar la situación, el precio del maíz está subiendo, mientras que los precios del petróleo caen. En enero de 2006, el etanol costaba tres dólares por barril, mientras que un bushel de maíz costaba dos. Ahora el etanol se vende a dos dólares por barril y el maíz cuesta 4.20 por bushel, según ACORE. "Hemos visto desaparecer el espacio más rentable del negocio del combustible desaparecer en un año," explica Eckhart. Agregó también que OPEC bajará los precios del crudo para presionar a la industria del Etanol.

2. Etanol Celulósico

Qué: El etanol celulósico es también un alcohol, pero se fabrica a partir de chips de madera, tallos de maíz y desechos de la agricultura. Algunos científicos además creen que el etanol celulósico podría producirse a partir de plantas como el mijo perenne, que requieren pocas cantidades de fertilizante y agua y podrían crecer tanto en Dakota del sur como en la Patagonia.

Pros: El dilema de utilizar alimento como energía desaparece. La materia vegetal utilizada para fabricar etanol celulósico casi no tiene valor, lo cual significa que los márgenes no serán comprimidos por las fluctuaciones en las cotizaciones internacionales de los commodities, y los críticos no pueden decir que se utiliza comida para propulsar vehículos en un mundo hambriento. Mascoma, Dyadic International y otras compañías también están investigando maneras de convertir desechos con alto contenido de celulosa en alcohol con microbios y enzimas, cortando los costos de producción y emisiones de gases invernadero.

El objetivo es llegar a un punto en el que el costo "real" por galón de etanol celulósico sea de 1.62 dólares el galón (el costo real es la cantidad de etanol necesaria para recorrer la misma distancia que con un galón de gasolina. Típicamente, 1.67 galones de etanol significan un galón de gasolina.) Como contrapartida, el costo "real" del etanol estándar en este momento es de 3.50 dólares o más.

Contras: En este momento solo existe en laboratorios, pero la producción a gran escala está llegando. Mascoma planea abrir una planta de prueba con una capacidad de producción de dos millones de litros al año para fines de 2007.

La capacidad de producir etanol celulósico solía estar a cinco o seis años de distancia, pero podemos hacerlo en tres. La clave está en construir una planta que pueda producir cuatro u ocho millones de litros," decía William Baum, vicepresidente ejecutivo de Diversa, que cosecha microbios exóticos y los pone a trabajar.

Al igual que el etanol normal, el celulósico tiene un problema de venta minorista: las estaciones de servicios con logos de Shell, Exxon o Repsol-YPF no se vuelven locas por venderlo. Ese también es uno de los motivos por los que solo el 1% de las estaciones de servicio en EEUU, la mayoría de ellas en supermercados y estaciones de bandera blanca, venden etanol.

3. Poo-troleum (petróleo hecho de desechos)

Qué: Al parecer no se necesita comprimir dinosaurios y plantas durante millones de años en las profundidades de la tierra para crear petróleo. Se puede fabricar. BioPetrol, de Israel dice haber adaptado el proceso Fischer-Tropsch, utilizado para convertir carbón mineral en petróleo, pero para convertir líquidos cloacales de ciudades en combustible.

Mientras tanto, en los EEUU, LiveFuels está trabajando con Sandia National Labs para refinar una técnica que convierte algas en petróleo. La CEO, Lissa Morgenthaler-Jones explica que los grandes pozos de petróleo en el mar del norte no fueron creados por dinosaurios, sino por algas.

Pros: Nadie está interesado comercialmente en la materia prima de este método. LiveFuels dice poder crear cuarenta mil litros de hidrocarburos al año utilizando una laguna de 4000 metros cuadrados. Los hidrocarburos serían luego refinados y convertidos en diesel o gasolina. Las lagunas serían alimentadas por agua de desperdicio de establecimientos agropecuarios.

Contras: Es Experimental, con E mayúscula, así que nadie conoce los costos ni la posibilidad de hacerlo funcionar a gran escala. Además, está la pregunta de los gases invernaderos. Estos combustibles son neutrales en carbón en el sentido que no se extraerá carbón de la tierra para ser lanzado a la atmósfera. Estos combustibles necesitan el carbono que ya está en la superficie de la tierra en forma de algas o desechos cloacales y lo descompondrá. Sigue siendo petróleo, lo que significa que seguirá saliendo dióxido de carbono por el caño de escape.

4. Biodiesel

Qué: Es combustible diesel creado a partir de aceite de soja, palma u otros aceites vegetales.
En realidad, el aceite desperdiciado por una freidora puede utilizarse para hacer funcionar un motor diesel siempre y cuando se lo filtre y se lo caliente para cambiar la viscosidad. Las refinerías de biodiesel esencialmente hacen el filtrado para los consumidores. Hay 85 plantas de biodiesel en los EEUU y 65 en construcción, según ACORE.

Pros: Tiene muchas menos complicaciones económicas y ambientales que el etanol, dice Martin Tobias, un ex-ejecutivo de Microsoft que ahora dirige Imperium Renewables, un fabricante de biodiesel. Los automóviles con motores diesel son muy populares en Europa, y hay varios fabricantes de autos que ya producen motores diesel de alto rendimiento. Algunos fabricantes de buses y camiones ya fabrican vehículos de propulsión híbrida (diesel-eléctrico). Estas empresas ya podrían estar comprando biodiesel.

Finalmente, el biodiesel emite muchos menos gases de carbono. El azufre puede ser un problema con el biodiesel de soja, pero Tobias dice que puede ser controlado.

Contras: La explotación agropecuaria no es la actividad más ecológica del mundo, y muchos temen que un pico en la demanda del aceite de palma llevará a desmontes y contaminación en los trópicos. Los defensores dicen que los granjeros están enfrentando este problema. Un grupo en Colombia está sembrando oleaginosas para biodiesel en antiguos campos de coca. Se teme que el alza en la popularidad del biodiesel afectará los costos del aceite comestible.

Incluso después de terminar nuevas refinerías, la cantidad de biodiesel producida será una gota en el balde de las necesidades energéticas mundiales. Se fabrican solo 600 millones de litros de biodiesel en los EEUU al año, y a pesar que esa cifra crecerá hasta los mil millones de litros anuales este año, los EEUU consumen 248 mil millones de litros de diesel anualmente.