El metanol a base de gas natural es un excelente combustible limpio y es más económico que el etanol. Es materia prima para producir gasolina, diesel, querosenos y gas licuado (GLP) y puede contribuir a asegurar el futuro energético.

EDUARDO BARRUETA ZENTENO *

Para satisfacer la demanda naciona,l la importación de gasolina se incrementó de 136,000 barriles diarios(b/d) en 2001 a 204,000 (b/d) durante 2006 y a más de 320,000 b/d en el segundo trimestre de 2007. El incremento del consumo en México de la gasolina, para el periodo 2007-2012, se espera sea del 5.4% anual, es decir, de 756,000 b/d en 2007 a la cifra de 987,000 b/d en 2012.

En el caso del diesel, se espera un incremento anual del 5.0%, lo que equivale a 362,000 barriles diarios en 2007 y 462,000 barriles diarios para 2012. Los elevados ritmos de crecimiento ?que también se observan en otros países en vías de desarrollo? plantean el gran reto de cómo satisfacerlos de la mejor manera.

En este contexto, en el Foro Mundial de Soberanía Alimentaria celebrado en febrero de 2007 en Mali, se denunció las amenazas que representan los agrocombustibles. Se necesitan enormes cantidades de tierra cultivable para producirlos. La mayor parte de la energía producida se consume en el cultivo. Por cada unidad de energía fósil usada en la producción de agro combustibles, el retorno es de 0.778 en el caso del etanol de maíz, 0.636 en el etanol de caña y 0.534 en biodiesel de soya. O sea, el balance es negativo.

Hay una enorme destrucción de ecosistemas, como bosques y sabanas. Con la cantidad de granos que se necesitan para llenar el tanque de una camioneta se puede alimentar a una persona por un año entero. Además, las refinerías de etanol son una fuente de contaminación del ambiente.

La profesora Mae-Wan-Ho, de la Universidad de Hong Kong, señala que “los biocombustibles han sido publicitados erróneamente como neutros en carbono, como si no contribuyesen al efecto invernadero en la atmósfera. Cuando se queman, el dióxido de carbono que las plantas absorben se devuelve a la atmósfera. Se ignoran así, los costos de las emisiones de CO2 y de los fertilizantes y pesticidas usados en las cosechas”.

Las mayores reservas de hidrocarburos a nivel mundial y que se estiman podrán satisfacer la demanda creciente de energéticos, quizás hasta en los próximos 300 años, son de gas natural. México, posee grandes reservas de aceite y gas asociado, gas no asociado y gas seco, en campos terrestres y marinos. En la plataforma continental del Golfo de México, en tirantes de agua menores de 400 metros, se han descubierto muchos yacimientos de aceite ligero y gas asociado, que hasta la fecha no se han desarrollado.

¿QUE ES EL METANOL?

Del gas natural podemos obtener el metanol (alcohol metílico CH3OH). Cuando el gas natural se mezcla con vapor y es llevado a una alta temperatura en presencia de un catalizador, se transforma en gas de síntesis.

La reformación es la primera etapa del proceso de elaboración del metanol. En esta etapa se combina el gas natural (metano) con el vapor a 900°C para producir el gas de síntesis, que consiste en hidrogeno (H2), monóxido de carbono (CO) y bióxido de carbono (CO2).

La compresión-conversión es la segunda etapa. El gas de síntesis es presurizado (comprimido) y sometido a reacción (convertido). La destilación es la tercera y ultima etapa. La mezcla liquida es calentada para separar los componentes y el gas resultante es enfriado y condensado para obtener el metanol puro, un producto petroquímico rico en hidrógeno.

Dentro de su proceso de producción no produce emisiones contaminantes. El metanol es un líquido incoloro, biodegradable, miscible en agua, alcohol y éter, inflamable y tóxico por ingestión.

El metanol se ha utilizado con buenos resultados en países como Canadá, Estados Unidos y actualmente en China.

M10: contiene 10% de metanol anhidro y 90% de gasolina súper sin plomo por volumen.
M15: contiene 15% de metanol anhidro y 85% de gasolina súper sin plomo por volumen.
M85: contiene 85% de metanol anhidro y 15% de gasolina súper sin plomo por volumen.
M100: metanol anhidro 100% utilizado en motores originalmente diseñados para diesel.

En una primera etapa, el metanol se mezclará con gasolina sin plomo en proporciones que podrán ser desde el 5% hasta el 85% en los motores de combustión interna que actualmente utilizan gasolina, y 100% de metanol anhidro en los vehículos con motores diese. Esto disminuirá considerablemente las emisiones de CO2 y sobre todo no afectará la producción de alimentos. Así, México estará preparado para en el futuro utilizar los nuevos vehículos con celdas de combustible a base de metanol con cero emisiones de CO2.

Sin embargo, por lo pronto, México no es autosuficiente en etanol, que se utiliza únicamente en la industria; por lo que se importa de Estados Unidos. El país apenas produce del orden de 14.6 millones de galones anualmente (951 b/d) y el consumo es el cuádruple; mientras que en Estados Unidos se producen 3,500 millones de galones (228,310 barriles diarios).

El metanol sería un mucho mejor combustible que el hidrógeno, que es reactivo y volatile, argumenta George Olah, químico y Premio Nobel, en su libro Beyond Oil and Gas: The Methanol Economy. Olah señala que el metanol, un líquido de combustion limpia, requeriría sólo modificaciones menores a los motores vehiculares existentes.

“El metanol es un excelente combustible. Lo puedes mezclar con la gasolina. Es mucho mejor que el etanol como combustible y hemos desarrollado una celda de combustible a base de metanol. Es un producto químico muy sencillo que puede elaborarse en forma muy eficiente. Sólo hay que insertar un átomo de oxígeno al metano, el componente básico del gas natural, pero el metanol es un líquido fácil de almacenar, transportar y usar. Hoy mismo, se podría vender metanol en todas las gasolinerías. Se puede vender sin nueva infraestructura”, escribe Olah.

Metanol en China

En los últimos años, la creciente producción de metanol en China ha sido acelerada, siendo de 5.36 millones de toneladas durante 2005 y de 7.50 millones durante 2006. China importa cerca de 2 millones de toneladas métricas anuales de metanol. Los productores de metanol en China tienen altos costos de producción y exceden el precio histórico promedio por utilizar carbón como materia prima.

Actualmente, China es el segundo consumidor de metanol en el mundo. Su consumo anual ha crecido en forma importante, alcanzando un crecimiento anual del 16% en 2006. El consumo de gasolina es del orden de 45 millones de toneladas métricas por año (1.05 millones de barriles diarios) y para satisfacer su demanda energética importan 220 millones de toneladas anuales de petróleo (3.8 millones de barriles diarios).

Actualmente China tiene un parque vehicular de 35 millones y estiman para el año 2025 alcanzar la cifra de 250 millones de vehículos (150 vehículos por mil personas), por lo que tendrían que consumir para tal fin 480 millones de toneladas por año de petróleo (8.27 millones de barriles diarios).

China esta utilizando metanol como combustible alterno y planean para el año 2020 reemplazar el 20% del consumo de la gasolina por 20 millones de toneladas métricas de metanol por año (433.1 miles de barriles diarios) producido a base del carbón y gas natural. (Fuente: World Coal Institute).

Durante el periodo de 2006-2010, en China se construirán 10 plantas de metanol con una capacidad total de 16.4 millones de toneladas métricas anuales (355.2 miles de barriles diarios). Del 2011 al 2020 tiene planeado la construcción de 12 plantas adicionales con una capacidad total de 28.8 millones de toneladas métricas anuales (623.7 miles de barriles diarios). Con lo anterior van a cumplir su objetivo de disminuir la importación de petróleo y el consumo de la gasolina en un 20%, así como la disminución de la contaminación ambiental.

Los líderes de la industria automotriz concluyen que dentro de dos décadas, entre el 7% y 20% de los nuevos automóviles vendidos en el mundo utilizarán celdas de combustible a base de metanol, con cero emisiones de contaminantes. Podemos prever una flota mundial de 40 millones de vehículos, para el año 2020, utilizando celdas de combustible a base de metanol.

Está proyectado que el número total de vehículos en el mundo, de 600 millones actualmente, aumentará a mil millones entre los años 2015 y 2020. La producción actual de metanol a nivel mundial es del orden de 37.5 millones de toneladas métricas por año (12,500 millones de galones). Para el año 2020, se estima que 40 millones de vehículos con celdas de combustible, utilizarán 17,400 millones de galones de metanol anualmente, por lo que será necesario invertir oportunamente para satisfacer dicha demanda específica, según la American Methanol Institute.

A su vez, el Departamento de Energía de Estados Unidos (Energy information Administration, EIA) dice que las características físicas y químicas del metano brindan varias ventajas como combustible automotriz, entre ellos, menores emisiones nocivas y mejor desempeño. Además, puede elaborarse a bases de varios insumos basados en el carbono, como el gas natural, el carbón y la biomasa y el uso del metanol ayudaría a reducir la dependencia global del petróleo importado”.

1. EL PROBLEMA CON EL MTBE

El Metil Terbutil Éter (MTBE) es un oxigenante que produce pocas emisiones a través del tubo de escape de los automóviles, pero esto sigue siendo un gran problema, pues contamina la tierra y el agua. En concentraciones tan bajas como unas mínimas partes por billón, el MTBE es perceptible en el agua potable, debido a que no es biodegradable y emite un olor a aguarrás.

El MTBE no es biodegradable en la tierra ni en el agua. El problema molecular con el MTBE, por ser una cadena de carbonos muy fuerte, no se rompe y por lo tanto no es biodegradable. El MTBE se esparce en el aire por el escape de vehículos, se deposita en la tierra contaminando el subsuelo y los mantos freáticos, causando problemas serios de contaminación del agua.

El MTBE que utiliza Petróleos Mexicanos para oxigenar las gasolinas debe ser sustituido por el metanol, que es un excelente y mejor oxigenante de las gasolinas. Es más económico, disminuye más que el MTBE las emisiones de CO2 y es biodegradable. Además, en el futuro México estará preparado para los nuevos automóviles con celdas de combustible a base de metanol de cero emisiones de contaminantes.

Actualmente, México está importando MTBE que utiliza como oxigenante y tiene programado, desde el punto de vista técnico, sustituirlo con importaciones de metanol. De acuerdo con la información oficial publicada, en México se distribuye para su consumo 750,000 barriles diarios de gasolina. El incremento anual registrado del consumo nacional de gasolina, en los últimos 6 años, es del orden del 5 %. Por lo que para el año 2011 se requerirá del orden de 130,000 barriles diarios de metanol para oxigenar las gasolinas en sus terminales de distribución.

Es importante señalar que en ninguno de los planes sobre biocombustibles analizados en América Latina se plantea desarrollar una política que promueva el uso de transporte masivo o la disminución del transporte individual, que es la principal causa del calentamiento global. Al contrario, en las proyecciones de estos programas, se prevé un incremento en el consumo energético del sector automotriz.

Jean Ziegler, enviado especial de la ONU para el derecho a la alimentación, alertó sobre la producción de biocombustibles en países como Brasil y México. La producción de biocombustibles a partir de alimentos como el azúcar y el maíz podría llevar a la muerte por hambre de millones de personas, dijo. México no está exento de una catástrofe como ésta, afirmó Ziegler en una conferencia de prensa en el marco del Consejo de Derechos Humanos, de la Organización de las Naciones Unidas (ONU). (Periódico Reforma, Internacional, p. 1, 15 de junio de 2007).

Existe la impresión que la agricultura podrá responder en forma ilimitada a este desafío. Sin embargo, en los últimos años las reservas disponibles de alimentos se han estado reduciendo. En Centroamérica, por ejemplo, la producción de granos (maíz) destinada a producción de bioetanol significaría una presión sobre los alimentos.

¿Sabía Usted que Mario Molina, Premio Nobel de Química, dijo que el uso del etanol a base del maíz, solo funciona en Estados Unidos por los subsidios gigantescos que da tanto al grano, como al uso del etanol, y que no es un modelo que pueda ayudar a México? (Periódico Reforma, Negocios, p. 15, 15 de junio de 2007). Además, un biocombustible debe ser mas barato que el combustible fósil y el Etanol a base de maíz es mas contaminante que la propia gasolina.

El metanol a base de gas natural es un excelente combustible limpio y es más económico que el etanol. Con la tecnología más reciente, el metanol es materia prima para producir en refinerías gasolina, diesel, querosenos y gas licuado (GLP), de manera que México seguirá asegurando su futuro energético. Se debe promover en México el uso del metanol a base del gas natural y no el etanol a base de los alimentos (maíz, caña de azúcar y otros granos).

Refinería materia prima Metanol vía gas natural

* Ingeniero petrolero. Trabajó durante 32 años en Petróleos Mexicanos (Pemex). Ha sido asesor de varias compañías petroleras extranjeras. Es presidente de Ingenieros Petroleros y Geofísicos Asociados S.A. de C.V. (IPyGA). (ipyga@prodigy.net.mx )