Artículo de Revista Global 18

Las múltiples facetas del etanol como combustible

Frente al incremento del consumo y la dinámica alcista de los precios del petróleo, los biocombustibles aparecen como una solución interesante, en particular el etanol. Con la caña de azúcar como frente por excelencia para su producción, su impacto principal podría darse en el sector del transporte, el cual representa cerca del 40% de la factura de energía de la República Dominicana.

Las múltiples facetas del etanol como combustible

El nuevo siglo llegó junto con la realidad del final de la era de los combustibles fósiles. Es objeto de considerable debate cuándo se alcanzará la “cima” de la curva de la producción mundial de petróleo; sin embargo, muchos expertos la sitúan antes del año 2030.¹ Tan solo esa comprensión sería un incentivo para buscar, tanto a escala global como local, soluciones de fuentes alternativas de energía. En realidad, el problema es mucho más urgente de lo que esa fecha sugiere, puesto que lo que importa no es el final de la era del petróleo, sino el final de la era del petróleo barato. En la actualidad, existen suficientes señales para creer que esa era ya concluyó.

Desde inicios del año 2002, los precios del petróleo han adquirido una dinámica jalonada por los múltiples factores que afectan tanto el lado de la oferta como el de la demanda. Esta dinámica presenta una tendencia general hacia precios históricamente altos, acompañados de una volatilidad considerable, consecuencia principalmente de los sobresaltos que acompañan el panorama político internacional. Por el lado de la demanda, el crecimiento económico acelerado que se aprecia en partes populosas del mundo, en particular en la región Asia-Pacífico, ha generado un incremento de la demanda en cerca de 600,000 barriles diarios en los últimos 24 meses. ² A esa tasa de crecimiento de la demanda, las perspectivas para los países con menor poder de compra no son muy halagüeñas, en vista de las aparentes restricciones que se presentan del lado de la oferta. Los países productores, en particular los miembros de la OPEP, mantienen aún un cierto margen de holgura en la producción, que los expertos internacionales estiman entre dos y tres millones de barriles diarios. Esas cifras tienen la consecuencia práctica de causar picos repentinos en los precios del petróleo, y de los combustibles fósiles en general, ante cualquier noticia que afecte ya sea uno de los países fuente, o algún aspecto crítico de la cadena de producción, en particular las capacidades instaladas para la extracción, transporte y refinación.

El efecto neto de las condiciones presentes y de las previsibles a mediano plazo, relacionadas con la oferta y la demanda del petróleo y de sus productos refinados ha sido un cambio general en las consideraciones de los agentes de este mercado y de sus analistas, quienes han ajustado sus expectativas del precio a tal punto que es raro encontrar hoy en día proyecciones que otorguen alguna probabilidad a escenarios donde el precio sea de 30 dólares el barril, precio que hace tan solo cinco años hubiese sido considerado “alto”. Ese nivel de 30 dólares por barril es de particular interés, puesto que muchos expertos coinciden en estimar que a partir de ese punto, la producción de etanol con las tecnologías vigentes se vuelve económicamente atractiva.

Podríamos encontrarnos entonces ante una nueva era en cuanto a la producción y al uso de la energía. Entre las posibles alternativas para enfrentar este reto está el uso de combustibles renovables y menos dañinos para el medio ambiente. ³ De entre varios candidatos, el etanol se presenta como una propuesta interesante, cuyo impacto principal se daría dentro del sector del transporte. En la República Dominicana, el sector del transporte representa cerca del 40% de la factura de energía, lo cual lo hace, junto con el consumo energético del sector residencial y comercial, los dos mayores renglones de consumo de energía del país. Los hogares y el comercio consumen mucho en la forma de energía eléctrica, la cual, a corto plazo por lo menos, requiere soluciones algo distintas.

El etanol es el alcohol que compone las bebidas. Es un producto que se obtiene mediante el procesamiento por fermentación de la biomasa vegetal. El rendimiento de la extracción depende de la fuente precisa y del proceso que se emplee. Las fuentes de mayor productividad, dadas las tecnologías presentes, son los granos (en particular el maíz), la remolacha y la caña de azúcar. Concretamente en el caso de la caña de azúcar, con la tecnología actual se pueden extraer unos 75 litros por tonelada corta de caña, o unos 225 litros por cada tonelada de melaza. Este nivel de rendimiento hace de la caña de azúcar la fuente por excelencia para la producción de etanol, por encima de otros cultivos. Además, los beneficios de la caña como insumo básico son aún mayores que el simple rendimiento directo, puesto que en el proceso de producción de etanol el bagazo se utiliza como combustible, con lo cual el proceso mismo no consume combustibles fósiles.

Para su uso en el transporte, el etanol presenta ventajas significativas de tipo ambiental, económico e incluso estratégico. La primera, sin lugar a dudas, es que ayuda a amortiguar los efectos que sobre la economía nacional tengan las fluctuaciones futuras que pueda sufrir el mercado internacional de los hidrocarburos. Esta ventaja conlleva una mayor independencia de las decisiones de gobierno local frente a los fenómenos de tipo internacional que puedan tener una incidencia sobre el precio del petróleo y sus derivados. La segunda es la reducción que puede traer sobre los niveles de contaminación del aire urbano que genera el transporte público y privado.

La tercera es que podría reactivar el empleo y la pequeña empresa en el área rural, en economías que han visto esos sectores deprimirse como consecuencia de los efectos de la globalización del comercio.

Como combustible, el etanol tiene menor capacidad energética por litro que la gasolina, lo cual implica que si un automóvil funciona con una mezcla de etanol y gasolina, se debe esperar que recorra menos kilómetros por galón de mezcla, comparado con la gasolina pura. En el aspecto económico, este hecho se compensa por dos vías: primero, a los precios previsibles del petróleo, las mezclas con etanol son más baratas que la gasolina pura, con la diferencia de precio dependiendo de la proporción de la mezcla. A medida que el costo del petróleo se haga cada vez mayor, la ventaja económica relativa del etanol se incrementa. Segundo, el etanol tiene un mayor grado de octanaje. Desde un punto de vista práctico, este último concepto se refiere, principalmente, al hecho de que el alcohol “estalla” a una mayor temperatura que la gasolina, lo cual hace que el motor tenga mayor eficiencia de operación por cada golpe del pistón.

En la actualidad existen numerosos países, principalmente en el mundo occidental, que hoy tienen oferta de combustibles mezcla de etanol con gasolina en diferentes proporciones volumétricas. En Brasil, pionero y principal promotor de la “economía de etanol” en el mundo, es obligatorio el expendio y uso del “gasohol” con una mezcla que varía entre 20 y 25% de etanol. Hasta esa proporción, todos los vehículos (en buenas condiciones mecánicas) que fueron originalmente diseñados para funcionar con gasolina pueden también marchar con la mezcla, sin que haya necesidad de modificaciones o adaptaciones especiales. Sin embargo, es posible aumentar la proporción aún más, y producir mezclas de hasta 85% de etanol, que pueden ser utilizadas por vehículos que vienen con motores diseñados para trabajar con esa combinación. En las estaciones de expendio del combustible mezclado se emplea una notación para referirse al grado de mezcla que ofrece. Las más comunes suelen ser E10, E20 y E85, para referirse a mezclas de 10%, 20% y 85%, respectivamente.

En el caso de vehículos adaptados pueden funcionar con etanol puro, es decir, combustible E100. Esto ya fue experimentado en Brasil durante los años ochenta. Sin embargo, el tipo de etanol (hidrolizado) que corresponde al E100 es diferente al que se emplearía en mezclas hasta E85, el cual es etanol anhidro. Por otro lado, los dueños de automóviles que usan E100 se ven sujetos a las fluctuaciones que presentan los mercados agrícolas. Esta última experiencia ha hecho que en Brasil se haya discontinuado el uso de automóviles que funcionan con etanol puro. Con el fin de reducir la exposición a riesgos en la oferta de combustibles, en Brasil se está imponiendo el uso de automóviles con capacidad flexible (flex-fuel). Esos automóviles se producen no solo en Brasil sino también en Estados Unidos, país que hoy es el segundo mayor productor de etanol, ligeramente detrás de Brasil, aunque allí la fuente primaria es el maíz. En muchas partes de Estados Unidos hoy en día existen conductores que manejan automóviles que son flex-fuel (hasta E85) y ni siquiera saben de esas capacidades de su vehículo.

Haciendo una comparación práctica entre gasolina pura versus E85, el kilometraje recorrido por litro es aproximadamente un 30% menor con la mezcla que con gasolina pura; en consecuencia, si con el tanque lleno de gasolina el automóvil recorre 200 kilómetros, con E85 recorrería unos 140, antes de que haya que llenar el tanque de nuevo. Los dueños de los automóviles flex-fuel son conscientes de ese hecho, y solo compran la mezcla E85 si ven que el precio por galón está treinta por ciento o más por debajo del precio de la gasolina. Esta posibilidad de elegir ha hecho que las ventas de los automóviles flex-fuel en Brasil se hayan incrementado de manera tal que su presencia ha escalado desde 0% hasta llegar a ocupar cerca del 17% del parque automotor circulante en tan solo tres años (2003 a 2006).

Otro ejercicio práctico que es conveniente realizar es un cálculo de los beneficios que el paso a un régimen de consumo obligatorio de etanol puede lograr, desde el punto de vista del ahorro en importaciones de gasolina, o de su equivalente en petróleo crudo. Usemos como base de consumo un millón de galones de gasolina. Para fines de la comparación supongamos que se ordena el uso de E20 para todos los vehículos. Para hacer el mismo recorrido que se haría con un millón de galones de gasolina, se requerirían 1,075,270 galones de E20, de los cuales el 80% serían de gasolina, es decir, se consumirían 860,215 galones de este combustible. Como se ve, eso implica que las importaciones de combustible para uso de transporte se disminuyen en un 14%, es decir, una disminución global del orden del 5.5% de las importaciones de combustible.

No existe solución ideal. La introducción del etanol como combustible dentro de la economía dominicana trae compromisos que deben analizarse con cuidado. Decisiones que van desde el área óptima que se debe dedicar a la siembra de caña, hasta los asuntos de tributación diferencial con respecto a la gasolina, deben hacerse tomando en cuenta criterios técnicos. Está también el siempre complejo tema social relacionado con la siembra y la cosecha de la caña de azúcar. Por otra parte, se presenta el problema claro de la competencia entre la producción de azúcar y la de etanol, la cual va a depender en gran medida del precio internacional del primero. Los ingenios deben hacer sus cuentas entre moler la cosecha para la producción de azúcar o vender parte de ésta a los destiladores, si no se constituyen por sí mismos en un negocio integrado verticalmente. Por supuesto, desde el punto de vista del Gobierno, esas cuentas no se pueden llevar de manera aislada de lo que ocurra con el precio del petróleo. Con lo cual se concluye que éste debe implementar una regulación y una tributación que sean lo suficientemente flexibles para acomodar los diferentes escenarios que se puedan dar en el futuro.

El punto de equilibrio económico entre el azúcar y el etanol ha sido bien estudiado. Esa frontera se basa en el supuesto de que una tonelada métrica de caña puede producir 0.14 toneladas de azúcar o alternativamente 74.5 litros de etanol.4 También supone que el destilador es lo suficientemente grande como para realizar las economías de escala adecuadas.

El problema que plantea la elección entre producir alimentos o producir combustible hace cuestionable la sostenibilidad a largo plazo del esquema actual de producir etanol. Esa tensión entre los usos alternativos, ya sea dentro de la cadena alimenticia o como combustible, ha motivado la búsqueda de maneras alternativas de producción de etanol que no empleen insumos propios de la alimentación humana. En la actualidad, en Estados Unidos existen varios programas de investigación aplicada que buscan bajar el costo de la producción de etanol a partir de biomasa vegetal y de otros desperdicios tales como la pulpa del papel desechado. Aunque los métodos para extraer etanol de esas fuentes se conocen desde hace décadas, solo recientemente se están logrando progresos importantes para lograr su producción a un costo competitivo.

Con el ejemplo concreto de la caña, se da la paradoja de que el bagazo que se quema para producir etanol a partir de las melazas contiene por cada unidad de peso entre dos y tres veces más etanol que el que se saca de aquellas. Este etanol que se extrae directamente de la masa vegetal se conoce como etanol celulósico. En vista de sus claras ventajas, es sin duda uno de los biocombustibles que permanecerá a largo plazo.5 En la actualidad, los informes de progreso con respecto a su industrialización indican que en diferentes partes del mundo habrá plantas de gran escala funcionando dentro de un plazo de cinco a diez años. Este desarrollo es crítico para países como la República Dominicana.

Dada su posición de consumidor de tecnologías, el país debe establecer una alianza estratégica con países como Brasil, para lograr establecer a corto plazo su propio programa de producción de etanol. Es claro que en una primera etapa el proceso debe ser el de extracción directa a partir de las melazas; sin embargo, cualquier acuerdo que se haga con un socio comercial en esta área podría incluir una cláusula en la cual el socio se comprometa a una de dos opciones: 1) instalar una planta piloto de producción de etanol celulósico, con opción de sustitución eventual del proceso con base en las melazas, tan pronto la reducción de costos así lo permita; 2) si el socio desarrolla e instala la tecnología en su propio territorio, ofrecer términos favorables para la sustitución tecnológica correspondiente en la República Dominicana. Cada una de estas alternativas ofrece ventajas e inconvenientes que habría que ponderar.

Los biocombustibles en general, y el etanol en particular, parecen destinados a ocupar un lugar importante en la transición que implica la pérdida de importancia relativa de los combustibles fósiles. Ese lugar puede o no convertirse en una presencia permanente; sin embargo, parece claro que tendrán un impacto significativo durante los próximos 30 años. Aparte de los problemas de la factura de energía, existen otras presiones de origen global, tales como los pactos de reducción de los gases de efecto invernadero, que recaerán sobre los gobiernos nacionales con exigencias crecientes. Todos esos factores empujan hacia la apropiación tecnológica y el buen uso de todos los aspectos relacionados con los biocombustibles.

Rafael Bautista es catedrático de Finanzas del programa MBA de la Universidad de los Andes en Bogotá, Colombia, y consultor del Gobierno colombiano en los temas de deuda pública y cobertura de riesgos (BM y BID). Licenciado en Física por la Universidad Autónoma de Santo Domingo (1975), doctorado en Física por Temple University de Filadelfia (1981), y doctorado en Finanzas por la universidad de Tulane, Nueva Orleans (relaciones de control y poder y grado de inversión entre multinacionales y subsidiarias, 2003). Dirige seminarios sobre las relaciones entre tecnología, gobierno y sociedad, y ha publicado sobre temas de energías alternativas, adaptación tecnológica y transferencia de tecnologías.

Notas

1 Robert L. Hirsch, “The Inevitable Peaking of World Oil Production”, Bulletin of The Atlantic Council of the United States, vol. XVI, No. 3, octubre de 2005.

2 BP Statistical Review of World Energy 2007.

3 International Energy Agency, Biofuels for Transport: An International Perspective, 2004. Este informe detallado toca la mayoría de los temas principales relacionados con la producción, las ventajas y los problemas de los biocombustibles.

4 Unión de Agroindustria Azucarera de Sao Paulo (UNICA), en cuyo portal se pueden encontrar algunas de las estadísticas básicas para el caso brasileño.

5 Se puede leer un resumen de los diferentes aspectos del etanol celulósico en: Greer, Diane, “Creating Cellulosic Ethanol: Spinning Straw into Fuel”, BioCycle eNews Bulletin, mayo de 2005.


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