E85 es una abreviatura que generalmente se refiere a una mezcla de combustible de etanol de 85% de combustible de etanol y 15% de gasolina u otro hidrocarburo por volumen .
En los Estados Unidos , la proporción exacta de etanol combustible a hidrocarburo puede variar según la norma ASTM 5798 que especifica el contenido de etanol permitido en E85, que oscila entre el 51 % y el 83 %. [1] Esto se debe al menor poder calorífico del etanol puro , lo que dificulta el arranque de los motores en climas relativamente fríos sin precalentar la entrada de aire, un arranque más rápido o la mezcla de fracciones variables de gasolina según el clima. El arranque en frío en climas fríos es la razón principal por la que el combustible de etanol se mezcla con cualquier fracción de gasolina.
En Brasil, el combustible de etanol se vende solo en los surtidores, por lo que los vehículos de combustible flexible (FFV), incluidos camiones, tractores, motocicletas y ciclomotores, funcionan con E100. La fracción del 85 % se vende comúnmente en los surtidores de todo el mundo (fuera de los EE. UU.) y, cuando se suministra o vende específicamente como E85, siempre es etanol al 85 % (en los surtidores o en barriles). Tener una fracción de etanol garantizada evita la necesidad de un sistema del vehículo para calcular la mejor puesta a punto del motor en consecuencia para maximizar el rendimiento y la economía.
En países como Australia, donde el E85 siempre contiene un 85 % de etanol (y el combustible de surtidor con fracciones variables se denomina "combustible flexible"), los entusiastas del automovilismo de alto rendimiento y los clubes/campeonatos de carreras de autos usan el E85 ampliamente (sin necesidad de ninguna certificación FFV) [ cita requerida ] . El uso de alcohol (etanol y metanol) en la historia de las carreras de autos es paralelo a la invención del automóvil, favorecido debido a las características inherentes de la combustión, como alta eficiencia térmica , alto índice de octano , mayor torque y, con algunos motores avanzados, mejor consumo específico de combustible. En los Estados Unidos, los subsidios gubernamentales al etanol en general y al E85 en particular han fomentado una creciente infraestructura para la venta minorista de E85, especialmente en los estados productores de maíz en el Medio Oeste . [ cita requerida ]
Los promotores del E85 y la Sociedad de Ingenieros Automotrices sostienen que los fabricantes de automóviles actualmente no logran igualar el consumo de combustible de la gasolina porque no aprovechan las características que son superiores en las mezclas de combustible basadas en etanol. Afirman que algunos motores de etanol ya han producido un 22% más de millas por galón que los motores de gasolina idénticos. [2]
Los defensores del etanol [¿ quiénes? ] también afirman que es un error basar el diseño del motor de etanol en el diseño del motor de gasolina, y que los motores de etanol deberían basarse en los parámetros de diseño del motor diésel. [ aclaración necesaria ] Utilizando este enfoque, la EPA ha producido un motor de solo etanol que logra niveles de eficiencia térmica de frenado mucho más altos que los de los motores de gasolina. [3] El kilometraje depende de la composición de la mezcla de etanol y gasolina, la transmisión, el estado de ajuste del motor (principalmente la mezcla de combustible y aire , el tiempo de encendido y la relación de compresión). En los Estados Unidos, para compensar esta diferencia en el consumo de combustible en vehículos no optimizados para etanol, se ha aprobado una legislación para subsidiar su costo.
Por el contrario, los críticos del etanol [¿ quiénes? ] cuestionan los beneficios del E85 centrándose en el hecho de que este tiene un valor calorífico un 33% menor en comparación con el valor calorífico más alto de la gasolina. Sin embargo, comparar la energía expresada como valor de calor no refleja el trabajo total de un ciclo Otto [ cita requerida ] . Como el contenido de energía no tiene en cuenta ciertos valores de calor latente o específico [ cita requerida ] , ni la presión de combustión, observar solo el calor en la ecuación de combustión no determina la eficiencia o el trabajo de acuerdo con las leyes de la termodinámica . [ cita requerida ]
El etanol E85 se utiliza en motores modificados para aceptar concentraciones más altas de etanol. En los EE. UU., estos FFV están diseñados para funcionar con cualquier mezcla de gasolina o etanol hasta un 85% de etanol, mientras que en países como Brasil, donde el clima suele ser más cálido, los FFV funcionan con alcohol puro. Hay algunas diferencias importantes entre los FFV y los que no son FFV. Una es la eliminación de magnesio desnudo , aluminio y piezas de goma en el sistema de combustible. Los sistemas de control de inyección de combustible tienen una gama más amplia de anchos de pulso para inyectar hasta un 34% más de combustible (lo que a su vez produce más potencia). Se han utilizado líneas de combustible de acero inoxidable , a veces revestidas de plástico, y tanques de combustible de acero inoxidable en lugar de tanques de combustible de terne ( hojalata ). En algunos casos, los FFV utilizan un aceite de motor específico que neutraliza la acidez. Para los vehículos con bombas de combustible montadas en el tanque, a veces se utilizan precauciones para evitar la formación de arcos eléctricos , así como supresores de llamas colocados en el tubo de llenado del tanque.
Cuanto más esfuerzo se pone en maximizar un motor para aprovechar el mayor octanaje del E85, los motores logran mayores ventajas de potencia. Un automóvil que tiene mayor potencia con etanol es el Koenigsegg CCXR , que con etanol es el quinto automóvil de producción más potente, con un 20% más de caballos de fuerza con E85 que con gasolina. Según el fabricante, esto se debe a las propiedades de enfriamiento del etanol. El E85 tiene un octanaje más alto que el de la gasolina regular, que es de 87, o el de la gasolina premium, de 91 a 93. Esto permite que se utilice en motores de mayor compresión, que tienden a producir más potencia por unidad de desplazamiento que sus contrapartes de gasolina. Se pueden encontrar ejemplos de citas erróneas del octanaje en la Asociación de Combustibles Renovables de Iowa titulada "E85 Facts" [4], que cita un rango de 100 a 105, y en un documento de la Oficina de Conservación de Energía del Estado de Texas titulado "Ethanol", [5] que cita una calificación de 113.
Algunos vehículos pueden modificarse para utilizar E85 a pesar de no estar fabricados específicamente para ello. Como el E85 tiene un valor calorífico más bajo, la carga de admisión es más fría (lo que, junto con su alto nivel de estabilidad debido a su alto índice de octano), también se ha utilizado como "agregador de potencia" en vehículos de alto rendimiento con turbocompresor. Estas modificaciones no solo han dado como resultado menores emisiones de GEI, sino que generalmente han dado como resultado un aumento de potencia y par en las ruedas del 10 al 12 %. Donde antes el motor estaba limitado por la detonación de la gasolina, las mejoras de potencia llegan al 40 %.
Debido a su bajo precio y alta disponibilidad en ciertas áreas, la gente ha comenzado a recurrir a su uso en lugar de combustibles de carreras de alta gama, que normalmente cuestan más de US$ 10,00/gal. [ cita requerida ]
Existen cuatro tipos principales de contaminantes que los científicos estudian. Estas emisiones son hidrocarburos (HC), óxidos de nitrógeno (NO x ), monóxido de carbono (CO) y dióxido de carbono (CO 2 ). Como el E85 es predominantemente etanol, las emisiones de escape son muy diferentes de las de la gasolina regular. Numerosos estudios han comparado y contrastado las diferentes emisiones y los efectos que estas emisiones tienen sobre el medio ambiente, pero las pruebas no han sido concluyentes. Las pruebas han mostrado muy poca consistencia, si es que la hay, porque hay demasiadas variables involucradas. La marca y el modelo del vehículo, la forma en que se produjo el etanol y la eficiencia general del combustible del vehículo juegan un papel importante en el resultado general de cada estudio. [6] Para abordar el problema de la inexactitud, los ingenieros del Laboratorio Nacional de Energía Renovable combinaron datos de todos los estudios de emisiones aplicables y los compilaron en un conjunto de datos. Este conjunto de datos compilado mostró que, en promedio, todas las emisiones que están reguladas a nivel federal mostraron una disminución o ninguna diferencia estadísticamente relevante entre el E85 y la gasolina. [7]
Las estrictas normas de emisiones de vehículos de nivel II de la EPA exigen que los vehículos de combustión interna alcancen el mismo nivel de emisiones bajas independientemente de si se utiliza E85 o gasolina. Sin embargo, el E85 puede reducir aún más las emisiones de ciertos contaminantes en comparación con la gasolina convencional o las mezclas de etanol de menor volumen. Por ejemplo, el E85 es menos volátil que la gasolina o las mezclas de etanol de bajo volumen, lo que da como resultado menos emisiones por evaporación. El uso de E85 también reduce las emisiones de monóxido de carbono y proporciona reducciones significativas en las emisiones de muchos tóxicos nocivos, incluido el benceno, un carcinógeno humano conocido. Sin embargo, el E85 en ciertas condiciones de funcionamiento del motor puede aumentar las emisiones de acetaldehído . La EPA está realizando análisis adicionales para ampliar nuestra comprensión de los impactos de las emisiones del E85. [8]
Un estudio de la Universidad de Purdue descubrió que el beneficio económico del E85 depende en gran medida del precio del petróleo crudo . [9]
Los críticos del E85 sostienen que la producción de etanol a partir del maíz eleva los precios mundiales de los alimentos , lo que hace que el maíz sea inasequible o incluso no esté disponible. Los defensores del E85 contrarrestan esa preocupación señalando que más del 93% de todo el maíz cultivado en los Estados Unidos nunca se utiliza para alimentar directamente a las personas, sino que se utiliza como alimento para el ganado [ cita requerida ] . El maíz utilizado para producir etanol contiene una gran cantidad de almidón y no es fácilmente digerible para los humanos, como el maíz dulce . Los agricultores estadounidenses cultivan más maíz del que compra la gente; hay un excedente anual de maíz en los EE. UU. [10] [ fuente obsoleta ]
Los defensores del E85 afirman que los precios del maíz han aumentado debido a la manipulación de los mercados de materias primas y porque las empresas estadounidenses de maíz venden cada vez más maíz cultivado en Estados Unidos a México y China , lo que crea más competencia para los compradores de maíz y, por lo tanto, aumenta su precio. Los críticos del E85 sostienen que los productores de etanol pueden no reducir las emisiones de carbono debido al petróleo y el gas natural utilizados en el cultivo y refinación del maíz. Los defensores del E85 responden señalando a los productores de etanol que no lo hacen, sino que utilizan E85 o combustible biodiesel para transportar E85 y utilizan biomasa como fuente de calor para la destilación de etanol en lugar de productos derivados del petróleo como el gas natural.
Algunos dicen que el etanol celulósico producido a partir de materiales de desecho o de cultivos no alimentarios de rápido crecimiento, como el pasto varilla , es mucho más beneficioso, pero aún no es económicamente práctico a gran escala. Otros dicen que el mundo puede reemplazar fácilmente todo el uso de petróleo simplemente produciendo etanol a partir de los muchos cultivos que producen más etanol por acre que el maíz, con la tecnología existente, no con la tecnología futura, [11] y que ciertos elementos en el campo del etanol celulósico están más interesados en los derechos de patente que en producir la mayor cantidad de etanol al precio más bajo.
El E85 es cada vez más común en los Estados Unidos , principalmente en el Medio Oeste , donde el maíz es un cultivo importante y es la principal fuente de materia prima para la producción de combustible de etanol. Al 1 de julio de 2014, había más de 3300 estaciones de servicio que ofrecían combustible E85. [12] El E85 como combustible se usa ampliamente en Suecia ; sin embargo, la mayor parte se importa de Italia y Brasil. El E85 anteriormente estaba disponible en la cadena Maxol en Irlanda , donde se fabricaba a partir de suero , un subproducto de la fabricación de queso . [13] La disponibilidad terminó en 2011, debido a un severo aumento de los impuestos especiales que lo hizo económicamente inviable. En Finlandia, el E85 está disponible en 52 ubicaciones de la cadena St1 y 71 ubicaciones de la cadena ABC. [14] [15] El E85 vendido por St1 está etiquetado como RE85 y como "Eko E85" en las estaciones ABC para indicar que se fabrica a partir de biorresiduos finlandeses. [16] [17] A modo de comparación de precios internacionales, en las Islas Cook, como en muchas de las islas del Pacífico, el costo de producir etanol al 100% a partir de biomasa de coco es una fracción del de obtener combustibles fósiles . En Francia, alrededor del 30% de las gasolineras suministran E85, o unas 2.725 estaciones, y el número de kits de combustible flexible instalados se duplicó en 2021 hasta los 30.000 kits respecto del año anterior. [18] El E85 fue lanzado en el Reino Unido el 14 de marzo de 2006 por la cadena de supermercados Morrisons . La sucursal de Morrisons en Norwich fue la primera estación de servicio en introducir el E85. [19] Sin embargo, la aceptación fue muy baja y ahora el E85 solo está disponible en un pequeño número de puntos de venta.
La Ley de Creación de Empleos Estadounidenses de 2004 creó el Crédito Fiscal al Consumo de Etanol Volumétrico (VEETC, por sus siglas en inglés) para subsidiar los costos de producción. La Ley Agrícola de 2008 redujo el crédito fiscal de 51 centavos del VEETC a 45 centavos. Otras medidas adoptadas por el Congreso para impulsar la producción de etanol incluyen la ley VEETC de 2004, que preveía un Crédito Fiscal para Pequeños Productores de Etanol que otorgaba créditos fiscales a los pequeños productores de etanol. Más recientemente, la Ley de Alivio Fiscal, la Ley de Reautorización del Seguro de Desempleo y la Ley de Creación de Empleo de 2010 extendieron los recortes impositivos permitidos por el VEETC desde fines de 2010 hasta fines de 2012. [20] En los Estados Unidos, para lograr un ahorro de combustible equivalente en la bomba con un FFV, el precio del E85 debe ser mucho más bajo que la gasolina. En 2011, el E85 era al menos un 20% más barato en la mayoría de las zonas. En una prueba en Estados Unidos, un Chevy Tahoe FFV del año 2007 promedió 18,3 MPG (galones estadounidenses) con gasolina y 13,5 MPG con E85, un 26,5% peor que la gasolina. Sin embargo, en Australia, donde Holden ha vendido más de 70.000 FFV desde 2010, la diferencia en el consumo combinado en variantes V8 similares en un sedán familiar es de entre el 10% y el 20%. En 2010, el coste del combustible en Estados Unidos era en promedio de 3,42 dólares estadounidenses, mientras que el coste del E85 era en promedio de 3,09 dólares estadounidenses, o el 90% del coste de la gasolina. [21] [22] Sin embargo, en otra prueba, una flota de Ford Taurus promedió sólo un 6% menos de millas por galón en vehículos basados en etanol en comparación con los Taurus tradicionales a gasolina. [23]
