Obtener un suministro adecuado de energía es uno de los problemas más importantes que enfrenta la nación en la actualidad. De particular preocupación es el creciente costo de las importaciones de petróleo y la alta dependencia de Estados Unidos del petróleo importado para equilibrar su presupuesto energético. Uno de los métodos propuestos para aliviar este problema es la fabricación de combustibles líquidos a partir de biomasa cultivada en el país, es decir, material vegetal. Ha habido un debate considerable, tanto en la prensa popular como en la técnica, sobre las ventajas de fabricar combustibles líquidos a partir de biomasa. Gran parte de esta controversia se ha centrado en la fabricación de etanol (o alcohol etílico) a partir de cereales. Se espera que los resultados de este estudio ayuden a resolver parte de la controversia que rodea la cuestión de la viabilidad de fabricar combustibles líquidos a partir de biomasa. El objetivo de este estudio es determinar el consumo neto de combustible para la producción de combustibles líquidos a partir de biomasa. La consideración de las eficiencias de combustión relativas de la gasolina frente a los alcoholes@ más allá del alcance de este informe@ se ha abordado en otra parte.* En este estudio se consideraron cinco tecnologías diferentes. Tres de estas tecnologías fabrican etanol@, mientras que dos tienen metanol (y gas combustible) como producto principal. Los tres procesos de etanol considerados consumen caña de azúcar@ maíz@ y rastrojo de maíz como materias primas. Se seleccionó para el estudio la fabricación de etanol a partir de maíz porque este proceso se propone con frecuencia y porque sus méritos se debaten con mayor frecuencia en la prensa. La tecnología está bien establecida y se practica comercialmente. La fabricación de etanol a partir de maíz es similar a su fabricación a partir de otros cereales (es decir, @ trigo @ cebada @ y milo). El maíz es el menos costoso de los granos adecuados para la fabricación de etanol en los Estados Unidos. Se seleccionó la caña de azúcar como materia prima para el etanol porque (1) existe una tecnología comercialmente establecida para su conversión en etanol y (2) se puede cultivar en los Estados Unidos. El balance energético del proceso difiere significativamente del proceso basado en cereales. Aunque la caña de azúcar sólo puede cultivarse en una parte limitada de los Estados Unidos, la tecnología y el equilibrio energético para producir etanol a partir de sorgo dulce serían similares. El sorgo dulce podría cultivarse en gran parte del área agrícola de Estados Unidos. Los rastrojos de maíz son los residuos que consisten en hojas@ cáscaras@ tallos@ y mazorcas que quedan en la cosecha convencional de maíz. En la actualidad no se practica comercialmente la fabricación de etanol a partir de rastrojos de maíz. Más bien @ esta tecnología todavía se está desarrollando bajo el patrocinio del Departamento de Energía de EE. UU. La investigación aún se encuentra en las primeras etapas@ y el análisis energético se realizó sobre un diseño conceptual basado en los hallazgos de la investigación hasta la fecha. Por otro lado, los análisis energéticos del maíz y la caña de azúcar se basan en tecnología probada. Mandioca o yuca@ que se utiliza en Brasil para la fabricación de etanol. no se cultiva en los Estados Unidos y no se consideró en este estudio. Se investigaron dos esquemas de proceso para la fabricación de metanol a partir de madera. Un plan utiliza el sistema de gasificación Purox desarrollado por Union Carbide para convertir la madera en un gas de síntesis. A esto le sigue una limpieza de gas convencional (sistema de carbonato caliente Benfield) @ reacción de cambio de gas de agua @ y finalmente por el proceso ICI de metanol a baja presión. El segundo esquema de proceso sustituye Purox por un proceso de gasificación en lecho fluidizado Battelle. El proceso Purox se ha demostrado a escala piloto en la gasificación de residuos sólidos urbanos. Seattle@ Washington@ diseñó una planta para fabricar metanol, pero nunca se construyó. Los residuos municipales son químicamente similares a la madera. El proceso Battelle se ha demostrado a escala de laboratorio para la gasificación de madera. Benfield@ shift@ y el proceso de metanol ICI se practican comercialmente en numerosos lugares. Purox fue seleccionado como la tecnología de gasificación de madera más avanzada, mientras que el proceso Battelle fue seleccionado como representativo de las diversas tecnologías mejoradas en desarrollo. * Instituto Americano del Petróleo @ Alcoholes? Una evaluación técnica de su aplicación como combustibles. Publicación API 4261 (julio de 1976).
API PUBL 4312-1979 Historia
1979API PUBL 4312-1979 ANÁLISIS DE ENERGÍA NETA DE COMBUSTIBLES ALCOHÓLICOS