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Análisis de los costos de etanol
La mayor parte del etanol producido en Argentina es elaborado a partir de la caña de azúcar.
La
siguiente tabla muestra la cantidad producida en años anteriores :
Tabla 12
( miles de litros )
Año |
1990 |
1991 |
1992 |
1993 |
1994 |
Producción de alcohol etílico |
139.010 |
139.069 |
118.721 |
93.056 |
102.000 |
Fuente : INDEC, Estadísticas de Productos Industriales
Su costo por litro es mayor que el de los combustibles convencionales como muestra la siguiente tabla :
Tabla 13
|
Precio por litro con IVA ( $ ) |
Porcentaje de aumento ( % ) |
Nafta super sin plomo |
1,030 |
0 |
Nafta super |
0,9893 |
-3,98 |
Nafta común |
0,7793 |
-24,37 |
E100 |
1,872 |
81,75 |
E95 |
1,829 |
77,57 |
E85 |
1,7465 |
69,51 |
E15 |
1,1565 |
12,23 |
E10 |
1,1145 |
8,16 |
E5 |
1,0565 |
2,52 |
Analizando la tabla 13 vemos que las naftas tienen un precio menor que el etanol en cualquiera de sus mezclas, siendo ésta una gran desventaja para la utilización de estos combustibles alternativos en nuestro país.
Pero antes de rechazar esta posibilidad, debemos tener en cuenta que si el alcohol etílico se consumiera masivamente como combustible se reduciría substancialmente el precio del mismo. Por ejemplo, si hoy en día se siguiera utilizando la alconafta, la producción de etanol no alcanzaría para mezclarse con toda la producción de nafta super, sería necesario sextuplicar, aproximadamente, la producción de dicho alcohol. Pero al aumentar esta producción, la caña de azúcar no sería suficiente, por lo que se necesitarían mayores cantidades de maíz, que podría ser ubicado en el mercado internacional, como tal, a mejor precio.
Otra posibilidad sería que el estado subvencionara la producción de etanol para que su precio sea comparable con el de las gasolinas, como sucede en el Estado de California en EE. UU., donde el gobierno subsidia con alrededor del 30% del costo de producción a este alcohol. Si en nuestro país se hiciera lo mismo el precio del E100 sería 1,309$ y el del E85 1,267$.
En el supuesto caso que se pudieran producir las cantidades necesarias de etanol con la consiguiente reducción de precios hay otro factor a tener en cuenta y es que los autos que utilizan alcohol etílico tienen un mayor consumo de combustible, debido a que un litro de éste libera aproximadamente la mitad de las calorías que igual volumen de nafta.
Estos consumos se ven en los siguientes estudios realizados en Brasil :
Se utilizó un motor VW-1300 con las siguientes modificaciones para el uso de etanol como combustible : carburador y colectores de admisión de aluminio, y una compresión de 9:1. Se testearon distintos grados de alcoholes hidratados hasta un máximo de 20% de agua. Los ensayos dinamométricos fueron realizados con el motor en condiciones de plena carga y a diferentes RPM. La optimización del motor fue hecha a través de la regulación del carburador y el punto de avance al encendido, para cada una de las misturas agua-alcohol testadas, así como también para cada una de las velocidades angulares. De este modo se procuró determinar el mínimo consumo específico de combustible, para cada una de las situaciones testeadas.
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Las siguientes tablas y gráficos muestran los resultados :
Tabla 14
Resultados dinamométricos a plena carga, con gasolina y etanol con distintos grados de hidratación
|
RPM |
Gasolina |
Grados de hidratación del etanol |
|
|
|
80,7º |
84,3º |
87,9º |
91,5º |
95,1º |
98,7º |
Potencia efectiva
bruta
( cv ) |
2000
3000
4000 |
20,4
29,7
33,0 |
20,1
31,0
40,2 |
20,9
32,7
40,2 |
20,1
30,2
39,7 |
21,5
35,6
44,1 |
20,9
32,7
40,2 |
21,5
33,1
41,3 |
Consumo de
combustible
( Kg/h ) |
2000
3000
4000 |
6,12
8,08
10,10 |
8,50
13,40
18,60 |
8,10
12,80
16,85 |
6,75
10,80
14,70 |
7,65
13,00
16,40 |
7,60
12,00
15,10 |
7,85
12,20
15,55 |
Consumo específico
de combustible
( g/cv*h ) |
2000
3000
4000 |
300,0
272,0
306,0 |
422,8
322,3
462,5 |
386,7
391,8
419,0 |
335,7
358,1
370,7 |
355,8
365,1
371,7 |
362,9
367,3
375,5 |
365,1
368,7
376,2 |
Rendimiento
térmico
( % ) |
2000
3000
4000 |
20,4
22,5
20,0 |
29,4
28,8
26,9 |
30,8
30,4
28,4 |
34,0
31,9
30,8 |
30,8
30,0
29,5 |
29,1
28,7
28,1 |
27,8
27,6
27,0 |
Gráficos de:
|
|
| | | |
|
| |
v
Otro estudio utilizó un motor VW-1300 en diversos ensayos en un dinamómetro, a plena carga, utilizándose diversos grados de hidratación y diferentes mezclas de gasolina con alcohol.
Los datos se presentan en las siguientes tablas y gráficos :
Tabla 15
Resultados dinamométricos a plena carga, con etanol en distintos grados de hidratación
|
|
Grados de hidratación del etanol |
|
RPM |
99,5º |
98º |
96º |
94º |
93,2º |
92º |
90º |
88º |
|
|
|
|
Var. % |
|
Var. % |
|
Var. % |
|
Var. % |
|
Var. % |
|
Var. % |
|
Var. % |
Potencia |
1500 |
16,1 |
15,3 |
-5,0 |
15,4 |
-4,4 |
14,8 |
-8,1 |
14,9 |
-7,5 |
14,3 |
-11,2 |
14,4 |
-10,6 |
13,5 |
-16,1 |
efectiva |
2500 |
29,5 |
28,7 |
-2,7 |
27,8 |
-5,8 |
26,9 |
-8,8 |
27,2 |
-7,8 |
26,6 |
-9,8 |
26,4 |
-10,5 |
25,4 |
-13,9 |
( cv ) |
4000 |
43,3 |
42,6 |
-1,6 |
41,4 |
-4,4 |
40,0 |
-7,6 |
41,1 |
-5,1 |
39,9 |
-7,9 |
39,9 |
-7,9 |
37,8 |
-12,7 |
Consumo |
1500 |
326,9 |
356,9 |
9,2 |
352,4 |
7,8 |
367,0 |
12,3 |
364,1 |
11,4 |
378,5 |
15,8 |
377,4 |
15,4 |
399,0 |
22,1 |
específico |
2500 |
326,7 |
338,1 |
3,5 |
345,4 |
5,7 |
358,3 |
9,7 |
356,0 |
9,0 |
362,5 |
11,0 |
365,6 |
11,9 |
381,9 |
16,9 |
( g/cv*h ) |
4000 |
347,6 |
361,3 |
3,9 |
368,3 |
6,0 |
383,0 |
10,2 |
372,9 |
7,3 |
388,2 |
11,7 |
390,3 |
12,3 |
412,4 |
18,6 |
Poder Calorífico
( Kcal/Kg ) |
6400 |
6272 |
-2,0 |
6144 |
-4,0 |
6016 |
-6,0 |
5965 |
-6,8 |
5888 |
-8,0 |
5760 |
-10,0 |
5632 |
-12,0 |
Rendimiento |
1500 |
30,2 |
28,2 |
-6,6 |
29,2 |
-3,3 |
28,6 |
-5,3 |
29,1 |
-3,6 |
28,4 |
-6,0 |
29,1 |
-3,6 |
28,1 |
-7,0 |
térmico |
2500 |
30,2 |
29,8 |
-1,3 |
29,8 |
-1,3 |
29,3 |
-3,0 |
29,8 |
-1,3 |
29,6 |
-2,0 |
30,0 |
-0,7 |
29,4 |
-2,6 |
( % ) |
4000 |
28,4 |
27,9 |
-1,8 |
27,9 |
-1,8 |
27,4 |
-3,5 |
28,4 |
0,0 |
27,7 |
-2,5 |
28,1 |
-1,1 |
27,2 |
-4,2 |
Gráficos de:
|
|
| | | |
|
| |
Tabla 16
Resultados dinamométricos a plena carga con mezclas de gasolina con alcohol 93,2º
|
|
Porcentaje de gasolina |
|
RPM |
0 |
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
14 |
20 |
|
|
|
|
Var. % |
|
Var. % |
|
Var. % |
|
Var. % |
|
Var. % |
|
Var. % |
|
Var. % |
Potencia |
1500 |
14,9 |
14,8 |
-0,7 |
15,1 |
1,3 |
15,3 |
2,7 |
15,8 |
6,0 |
15,3 |
2,7 |
15,5 |
4 |
15,6 |
4,7 |
efectiva |
2500 |
27,2 |
27,3 |
0,4 |
28,6 |
5,1 |
28,3 |
4,0 |
29,2 |
7,4 |
28,8 |
5,9 |
29,1 |
7,0 |
29,3 |
7,7 |
( cv ) |
4000 |
41,1 |
41,5 |
1,0 |
42,9 |
4,4 |
43,0 |
4,6 |
43,1 |
4,9 |
42,4 |
3,2 |
42,9 |
4,4 |
43,6 |
6,1 |
Consumo |
1500 |
364,1 |
360,8 |
-0,9 |
358,2 |
-1,6 |
352,1 |
-3,3 |
345,2 |
-5,2 |
356,7 |
-2,0 |
345,2 |
-5,2 |
344,7 |
-5,3 |
específico |
2500 |
356,0 |
350,6 |
-1,5 |
339,3 |
-4,7 |
340,9 |
-4,2 |
337,1 |
-5,3 |
338,7 |
-4,9 |
330,1 |
-7,3 |
329,4 |
-7,5 |
( g/cv*h ) |
4000 |
372,9 |
371,9 |
-0,3 |
361,3 |
-3,1 |
355,6 |
-4,6 |
359,1 |
-3,9 |
360,2 |
-3,4 |
353,3 |
-5,3 |
355,8 |
-4,6 |
Poder Calorífico
( Kcal/Kg ) |
5965 |
6056 |
1,5 |
6146 |
3,0 |
6237 |
4,6 |
6328 |
6,1 |
6418 |
7,6 |
6600 |
10,6 |
6872 |
15,2 |
Rendimiento |
1500 |
29,1 |
28,9 |
-0,7 |
28,7 |
-1,4 |
28,8 |
-1,0 |
28,9 |
-0,7 |
27,6 |
-5,2 |
27,7 |
-4,8 |
26,7 |
-8,2 |
térmico |
2500 |
29,8 |
29,8 |
0,0 |
30,3 |
1,7 |
29,7 |
-0,3 |
29,6 |
-0,7 |
29,1 |
-2,3 |
29,0 |
-2,7 |
27,9 |
-6,4 |
( % ) |
4000 |
28,4 |
28,1 |
-1,1 |
28,5 |
0,4 |
28,5 |
0,4 |
27,8 |
-2,1 |
27,3 |
-3,9 |
27,1 |
-4,6 |
25,8 |
-9,2 |
Gráficos de:
|
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| | | | |
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Analizando los datos de la tabla 14 y sus respectivos gráficos se ve una mayor potencia y consumo del motor funcionando con etanol, diferencia que aumenta junto a las RPM. Este aumento de la potencia y el consumo no es en forma proporcional, ya que el consumo específico también aumenta. El rendimiento térmico aumenta cuando se trabaja con etanol en lugar de la gasolina.
Con respecto a los distintos grados de hidratación del etanol, pasando a la tabla 15 que comienza con el alcohol anhidro, se ve que la potencia efectiva del motor y el poder calorífico del etanol decrecen con el aumento de agua en el alcohol. Contrariamente, el consumo específico tiene una tendencia a aumentar, mientras que con respecto al rendimiento térmico no se puede concluir nada a medida que el grado de hidratación disminuye.
Pasando a las mezclas de gasolina con etanol 93,2º, en la tabla 16 se ve que la potencia casi no varía con el agregado de gasolina, por lo que se puede decir que permanece constante. El consumo específico y el rendimiento térmico disminuyen a mayor porcentaje de gasolina, mientras que el poder calorífico del combustible aumenta casi exponencialmente.
Como habíamos predicho, el consumo específico del etanol es mayor, por lo que se necesitará más cantidad de éste por cada litro de nafta que se utiliza en el automóvil. Esta razón hace que el costo de las naftas sea bastante menor que el del etanol.
Con respecto al costo del vehículo preparado para funcionar con etanol es similar al de un automóvil normal, ya que las modificaciones necesarias son reemplazar los conductos del etanol y el tanque de nafta, debido al alto poder corrosivo del alcohol. En EE. UU. estas modificaciones pueden tener un costo máximo de 100$.
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Síntesis e Introducción |
Análisis de los costos del etanol |
Análisis de los costos del metanol |
Alconafta ¿Un combustible alternativo? |
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