Los orígenes del biodiésel

Desde los ataques del 11 de septiembre en 2001, en donde Estados Unidos se mostró intensamente preocupado por su seguridad energética, la industria del biodiésel ha detonado fuertemente en este país. Anterior a esto, la industria biodieselera estaba mucho más avanzada en Europa y en Sudáfrica, regiones conocidas por invertir en el desarrollo de nuevos combustibles, más por necesidad que por gusto.

Sudáfrica es un ejemplo interesante ya que durante su periodo de exclusión racial conocido como ‘apartheid’, fue boicoteado por gran parte del mundo, lo cual quiere decir que nadie le vendía las importaciones que necesitaba, entre las que se encontraban combustibles fósiles como la gasolina y el diésel.

Dado que Sudáfrica no tiene ni tenía grandes reservas de petróleo, tenía la urgencia de innovar y resolver su dependencia energética. Fue entonces cuando redescubrieron la tecnología Fischer-Tropsch, desarrollada por los alemanes en 1920. 

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(Foto: The Star)

Este método convertía carbón mineral en combustibles líquidos (gasolina y diésel). Durante la segunda guerra mundial los alemanes, los cuales tampoco contaban con mucho petróleo pero tenían a la mano una cantidad interesante de carbón, lograron producir un 9 % de todos los combustibles demandados por la guerra y 25 % de los combustibles para automotores de uso civil partiendo de carbón.

Sudáfrica al igual que Alemania, tiene una abundancia de carbón. La implementación del proceso Fischer-Tropsch en el aislado país africano fue todo un éxito. El proceso básicamente busca oxidar o quemar parcialmente el carbón para producir el llamado ‘gas de síntesis’. De manera muy simplificada lo que se busca es romper el carbón químicamente en moléculas de monóxido de carbono e hidrógeno que como piezas de lego, se usarán posteriormente para ensamblar y armar moléculas de tamaño predeterminado, dígase gasolinas y diésel.

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Los esfuerzos de Sudáfrica derivaron en la empresa energética SASOL, misma que ha exportado su tecnología y conocimiento a países como Qatar, con la cual el abundante gas árabe siguiendo el mismo tratamiento que el carbón mineral se convierte en combustibles líquidos mucho más valiosos.

Queda claro que a lo largo de la historia, la innovación siempre ha sido clave para asegurar el abasto de combustibles ya sea para una guerra o simplemente para satisfacer las necesidades civiles y comerciales de un país.

(Foto: The Citizen)

¿Por qué es una opción atractiva?

En un mundo en donde los combustibles fósiles pueden presentar un precio muy volátil además de comenzar a deteriorar rápidamente el ambiente, el biodiésel a destacado por ser una opción interesante, no sólo por ser verde y menos contaminante que el petrodiésel, sino que también proyecta un costo de producción más barato y una flexibilidad interesante para tolerar diferentes materias primas para su elaboración.

Sin embargo, en un país como México en donde la gran mayoría de los automovilistas y consumidores no están seguros si deben de comprar gasolina de tipo Magna o Premium, la idea de sustituir o mezclar su petrodiésel con biodiésel causa una aversión al cambio. Después de todo, si no está roto no lo arregles, ¿cierto?

Muchos fabricantes de automóviles con motores diésel, explícitamente hacen saber a sus clientes que no deben de usar biodiésel. Por un lado entiendo perfectamente a estas compañías; ellos no se pueden hacer responsables por que sus clientes empiezan a utilizar un nuevo combustible exótico el cual no está regulado en México el cual puede variar fuertemente en su composición química de proveedor a proveedor.

Aún así, el biodiésel ya tiene un camino recorrido y tracción en cuanto a su adopción. Muchos países, por ejemplo, en Europa exigen por ley que todo el diésel que se venda en las gasolineras contenga entre 5-7.5 % de biodiésel.

Por cuestiones de viscosidad y no de contenido energético, no es recomendable usar biodiésel puro como combustible para motores diésel aún el motor lo tolere. Para evitar que el combustible comience a volverse viscoso y pueda obstruir el filtro de combustible en un mañana muy fría, es recomendable preparar previo a la venta del biocombustible una mezcla de diésel convencional con biodiésel. De esta manera se garantiza el buen funcionamiento del automóvil o transporte de carga junto así como mantener un ahorro económico que puede llegar a ser muy interesante.

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(Foto: El EFETE)

Una vez que gente común y corriente o dueños de flotillas de camiones diésel llegan a conocer sobre el biodiésel, existen varias preguntas muy lógicas que les surgen las cuales, trataré querido lector, de ilustrar, explicar y aclarar. Dado que prácticamente no existe una guía clara, concisa y confiable comparando el diésel y el biodiésel en cuestiones técnicas y económicas para informarnos, es natural que nosotros los consumidores nos mantengamos escépticos y no quisiéramos arriesgar nuestros motores a un nuevo combustible que está de moda. Sin embargo hay beneficios interesantes que pueden ser obtenidos al utilizar el biodiésel que vale la pena conocer.

¿Qué es el biodiésel?

El biodiésel es una familia de compuestos químicos llamados ésteres metílicos de ácidos grasos derivados (FAME, por sus siglas en inglés). Estos ésteres provienen del tratamiento de aceites vegetales y en ocasiones grasas animales con un alcohol (típicamente metanol). A este proceso o reacción química se le conoce como transesterificación. El biodiésel es una sustancia líquida con propiedades muy parecidas al diésel convencional o petrodiésel.

¿Es cierto que el biodiésel contiene la misma cantidad de energía que el diésel común y corriente?

No, el biodiésel contiene 14% menos energía (37.1 MJ/kg) que el diésel que puedes comprar en la gasolinera (43.1 MJ/kg) sin embargo tiene un índice de cetano más alto lo cual compensa su déficit energético y con respecto a su desempeño actual le arroja una equivalencia de 91 % al petrodiésel. Esto quiere decir groso modo que 100 litros de biodiésel equivalen a 91 litros de diésel.

¿Qué es el índice de cetano?

El índice de cetano es algo parecido al octanaje de las gasolinas sin embargo mide exactamente lo contrario. Un motor de gasolina recibe como alimentación una mezcla de combustible y aire (oxígeno) la cual se debe de comprimir antes de ser detonada por la chispa de la bujía. El octanaje en la gasolina mide la susceptibilidad, o probabilidad, a una detonación prematura en el proceso de compresión. Entre más alto el octanaje menos riesgo existe de una detonación fuera de tiempo. 

Los motores diésel en contraste, reciben primero aire el cual comprimen fuertemente lo cual eleva la temperatura del gas. Posteriormente, al gas caliente se le inyecta el diésel. El diésel detonará al entrar en contacto con el aire caliente, es por eso que los motores diésel no necesitan bujías para forzar la detonación.

Para que un motor diésel funcione de manera óptima es necesario que el diésel detona casi de manera instantánea al ingresar a la cámara de combustión. Puede sonar exagerado pero una demora de 1 o 2 milésimas de segundo pueden reducir la vida útil de tu motor y reducir tu kilometraje.

En pocas palabras entre mayor sea el índice de cetano mejor; menos demora el combustible en cumplir su misión en la vida la cual es detonar inmediatamente al ingresar al cilindro.

El biodiésel típicamente se encuentra a la venta en poco menos de $18 el litro mientras que el diésel oscila al momento de redacción entre los $20 y $21 pesos el litro, dependiendo de dónde lo compres. Esta diferencia se ve interesante, aunque a final de cuentas, a pesar de que el biodiésel esté más barato lo que interesa al cliente es avanzar más kilómetros por menos pesos. 

Comparación de propiedades

(Fuente: European Biofuels Tecnology Platform)

Comparando el diésel y el biodiésel ¿qué combustible me da más kilómetros por peso gastado?

Dado que por razones que cubrimos anteriormente no es práctico usar biodiésel puro, necesitamos contemplar el uso de una mezcla diésel/biodiésel. La respuesta rápida a esta pregunta es que gastarás menos entre más biodiésel contenga tu mezcla. Si utilizaras una mezcla 10% biodiésel 90% diésel (B10), ahorrarías un 1.46% de tu gasto regular en diésel mientras que si incrementas el contenido de biodiésel a 50% (B50) tu ahorro incrementaría a 7.75%.

*Nota – Para efectos ilustrativos se usó una eficiencia de diésel convencional de 2.60 km/L o 6.10 millas por galón.

¿Cuál sería mi ahorro total por usar biodiésel?

Ahora, con estos números podemos calcular cuánto se ahorraría tu flotilla si ésta recorre una cierta distancia o si compras normalmente un volumen determinado de diésel. Si usaras una mezcla de B20 por ejemplo, te estarías ahorrando más de $340,000 pesos por cada millón de kilómetros recorrido u $885,000 pesos por cada millón de litros consumidos en comparación al gasto si te mantuvieras comprando diésel convencional.

Ahorro neto por el uso de biodiésel puro y mezclas (MXN)

¿Qué pasa si varía el precio del diésel?

Aunque en el ejercicio anterior asumimos que el precio del diésel se mantiene en $20.5 pesos, es muy probable que varíe en los meses y años siguientes. Si su precio baja, el incentivo económico de comprar y consumir biodiésel se reducirá también, aunque si se incrementara, el incentivo por consumir más biodiésel y menos diésel será cada vez mayor.

Ahorro neto por el uso de mezcla B20 en función al precio del diésel convencional por kilometraje recorrido o por volumen adquirido de combustible

Es cierto, la producción de biodiésel en México está muy en pañales y no todos lo productores logran mantener un estándar y calidad constante, pero simplemente es cuestión de tiempo para que madure la industria y podamos trabajar en conjunto con fabricantes de motores diésel para construir y proyectar la confianza al público consumidor. Tanto minoristas como mayoristas necesitan saber que ya tiene opciones más económicas que además son más ecológicas para resolver sus necesidades de combustibles.

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