Etanol, poderosa herramienta para mejorar la calidad del aire
Kristin A. Moore*
Su uso en el mezclado de la gasolina reduce la mala calidad del aire atribuible al sector transporte y aumenta el octanaje de la gasolina a un precio económico.
(Artículo publicado en la edición mayo-junio 2017 de la revista "Energía a Debate")
El gobierno de México está llevando a cabo una profunda revisión de las regulaciones de calidad del aire para hacer frente a la alta temporada de ozono. Los tiempos críticos requieren medidas drásticas, ya que la regulación actual en su programa de Contingencia Ambiental (Fase 1 y Fase 2) prohiben la circulación de millones de vehículos de las calles en días en que la calidad del aire alcanza niveles peligrosos. Este programa, aunque bien intencionado, recibió críticas debido a los impactos negativos para la sociedad. Los monitores en toda la ciudad vigilan de cerca los niveles de ozono para determinar cuánto tiempo la prohibición es necesaria.
El gobierno de México no es el único que intenta equilibrar los beneficios de una sociedad movilizada mientras protege la calidad del aire.
La calidad del aire de la Ciudad de México es muy similar a la que se observa en muchas de las grandes áreas metropolitanas en los Estados Unidos de América desde hace varias décadas. La Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos (EPA) ha desarrollado y modificado regulaciones año tras año con el afán de mejorar la calidad del aire en las ciudades americanas. Las industrias automotriz y de combustibles están respondiendo al reto, desarrollando tecnología constantemente y mejorando la formulación de la gasolina y de los sistemas de control de emisiones en los automóviles, que reducen drásticamente los efectos de contaminación del transporte.
La autoridad de protección ambiental de los Estados Unidos (EPA) desarrolló el programa “Reformulated Gasoline” (RFG) en la década de los noventa, que es un esfuerzo regulatorio similar al que se está desarrollando en la Comisión Reguladora de Energía (CRE) con las especificaciones de calidad NOM-016-CRE para las gasolinas en México. El programa estadounidense de RFG ha sido exitoso para reducir en forma significativa las emisiones de carbonos orgánicos volátiles (VOC) por medio del uso de compuestos oxigenados en la gasolina. La adición de oxígeno a la gasolina promueve una combustión más completa, lo que resulta en menos hidrocarburos no quemados y menores emisiones de monóxido de carbono por el tubo de escape. Los VOC, un precursor conocido de la formación de ozono a nivel de suelo, son el componente primario del smog. En los Estados Unidos, los compuestos oxigenados elegidos para mezclar con gasolina fueron etanol y MTBE. Estos compuestos oxigenados desempeñaron un papel importante en la reducción de las emisiones de los vehículos altamente emisoras en aquella época.
El programa de RFG de la EPA de la Fase I (1995-1999) redujo las emisiones que causan contaminación ambiental en un 17%, los contaminantes tóxicos en un 17% y el benceno, un compuesto cancerígeno conocido, en un 43%. Evitar que el 17% de los VOC y de otros tóxicos fueran emitidos al aire equivalía a la eliminación de 10 millones de coches de la circulación al año. La Fase II del programa RFG, que elevó la meta de reducción de VOC a 27%, se inició en el año 2000 y continúa hoy. La gasolina reformulada representa el 30% de toda la gasolina que se consume en los Estados Unidos. Como 25 de los 50 estados de la Unión Americana han prohibido el uso de MTBE debido a casos de contaminación del agua potable, el etanol es el único oxigenante que se usa en zonas con concentraciones severas de ozono para cumplir con el programa RFG. El etanol es una energía natural renovable que es completamente biodegradable.
Al igual que la Comisión Reguladora de Energía, la EPA de los Estados Unidos monitorea la calidad del aire en todo el país con miles de monitores. Los resultados de ese monitoreo proporcionan los datos para el reporte anual de las tendencias del ozono para las Normas Nacionales de Calidad del Aire Ambiental (NAAQS). Es importante destacar que el nivel de ozono ha disminuido drásticamente en los últimos treinta años, gracias en gran parte al Programa de Gasolina Reformulada (RFG), reducciones de azufre y benceno y un mayor uso de etanol mezclado en la gasolina.
La primera aprobación y uso de etanol en la gasolina en Estados Unidos fue en 1978. Desde entonces el uso de etanol en la gasolina ha crecido exponencialmente. Las estadísticas de consumo de etanol publicadas en abril 2017 por la Administración de Información de Energía de los Estados Unidos indicaron que el etanol está presente a un nivel de 10.04% en toda la gasolina del país. El etanol se mezcla con cada grado de octano en la gasolina, durante todo el año y en todas las elevaciones. El elemento más importante que afecta las emisiones de los vehículos de hoy en día es la cantidad de azufre y benceno en la gasolina. El etanol es una potente herramienta de dilución para los refinadores de gasolina y proporciona la carga más limpia y más económica de octano. Un factor muy importante para los refinadores de gasolina es que el etanol brinda más octanaje en el mezclado que el MTBE y es más barato que el MTBE.
El beneficio del etanol para la calidad del aire ha sido validado una y otra vez. Desafortunadamente, el uso del etanol está prohibido en las principales ciudades metropolitanas de México, dejando sólo el MTBE, un notorio contaminante del agua potable, como la única opción como oxigenante de la gasolina. Reciente mente, la Asociación Mexicana para la Movilidad Sustentable ha solicitado a la CRE que vuelva a revisar esta prohibición. Las principales áreas metropolitanas como la Ciudad de México, Guadalajara y Monterrey deben permitir no sólo mezclar etanol en gasolina hasta un 10%, sino también promover el uso de etanol a través de programas de modelado de calidad del aire como el Programa de Gasolina Reformulada (RFG). El etanol es una poderosa herramienta que se puede usar para reducir la mala calidad del aire atribuible al sector transporte y al mismo tiempo aumentar el octanaje de la gasolina a un precio económico.
Bibliografía:
United States Environmental Protection Agency Phase II Reformulated Gasoline: The Next Major Step Toward Cleaner Air. EPA 420-F-99-042, November 1999. MTBE State Bans, 20 08, Baron & Budd, P.C. www.baronandbudd.com/watercontaminationU.S. Energy Information Administration (EIA). “Petroleum Supply Monthly: U.S Product Supplied of Finished Motor Gasoline” and “Monthly Energy Review: Renewable energy: Table 10.3 Fuel Ethanol Overview.” (https://www.eia.gov/totalenergy/data/monthly/).
* Autoridad líder en calidad de combustible de motores, aspectos regulatorios, de seguridad y ambientales, especializada en gasolina, diésel y combustibles y químicos renovables y alternativos. Dueña y administradora de la empresa de consultoría KMoore Consulting LLC, que apoya en el desarrollo de combustibles renovables y uso de productos químicos. Autora de la publicación técnica “Up to spec” de la Coalición Estadounidense del Etanol, “Ethanol Today” (fueltechservice@gmail.com ).
