Combustibles alternativos neutros en carbono

El carbono neutral es un término utilizado para describir los combustibles a base de carbono que, cuando se queman, no aumentarán dióxido de carbono (CO2) en la atmósfera. Estos combustibles no contribuyen ni reducen la cantidad de carbono (medido en la liberación de CO2) a la atmósfera.

El dióxido de carbono en la atmósfera es alimento para plantas, lo cual es algo bueno, y también ayuda a mantener nuestro planeta caliente. Sin embargo, demasiado CO2 puede conducir a lo que ahora llamamos calentamiento global. Los combustibles neutros en carbono pueden ayudar a evitar que se acumule demasiado CO2 en la atmósfera. Lo logra cuando el carbono liberado es absorbido por los cultivos de plantas que ayudarán a producir el próximo galón de combustible neutro en carbono del mañana.

Cada vez que viajamos en vehículos a gasolina o diesel, agregamos gases de invernadero a la atmosfera. Eso es porque quemar un combustible de petroleo (que se crearon hace millones de años) libera CO2 al aire. Como nación, actualmente hay 250 millones de vehículos de pasajeros registrados, aproximadamente el 25 por ciento de todos los vehículos de pasajeros en el mundo. En los Estados Unidos, nuestros vehículos queman alrededor de 140 mil millones de galones de gasolina y 40 mil millones de galones de diesel al año.

Con esos números no es difícil ver que cada galón de un combustible neutro en carbono que se quema puede contribuir a la reducción de CO2 en la atmósfera, lo que ayuda a reducir el calentamiento global.

Muchas personas creen que el futuro está en los combustibles alternativos neutros en carbono hechos de cultivos y productos de desecho conocidos como biocombustibles. Biocombustibles puros como biodiesel, bioetanol y biobutanol son neutros en carbono ya que las plantas absorben el CO2 liberado al ser quemado.

El combustible neutral en carbono más común es biodiesel. Debido a que se produce a partir de recursos derivados orgánicamente como las grasas animales y el aceite vegetal, puede usarse para reciclar una amplia gama de material de desecho. Está disponible en una gama de porcentajes de mezcla: B5, por ejemplo, es 5 por ciento de biodiesel y 95 por ciento de diesel, mientras que B100 es todo biodiesel, y hay estaciones de llenado de biodiesel a lo largo de los EE. UU. Luego está el pequeño número de conductores que elaboran su propio biodiesel y algunos que convierten sus motores diesel para que funcionen con aceite vegetal puro reciclado de restaurantes.

Bioetanol es el etanol (alcohol) que se produce por la fermentación de los almidones de las plantas, como los granos como el maíz, la caña de azúcar, el pasto y los desechos agrícolas. No debe confundirse con el etanol que es un subproducto de una reacción química con el petróleo, que no se considera renovable.

En los Estados Unidos, la mayor parte del bioetanol proviene de agricultores que cultivan maíz. Muchos automóviles de pasajeros estadounidenses y camiones ligeros pueden funcionar con gasolina o con una mezcla de bioetanol / gasolina llamada E-85: 85 por ciento de etanol / 15 por ciento de gasolina. Si bien el E-85 no es un combustible neutro en carbono, sí produce bajas emisiones. El gran inconveniente del etanol es que es menos denso en energía que otros combustibles, por lo que reduce la economía de combustible en un 25% a 30%. Con los precios de la gasolina rondando los $ 2 por galón, el E-85 no tiene un precio competitivo. Y buena suerte para encontrar una estación de servicio que la venda fuera de los estados agrícolas del Medio Oeste.

El metanol, como el etanol, es un alcohol muy fuerte hecho de trigo, maíz o azúcar en un proceso similar a la elaboración de la cerveza, y se considera el combustible con mayor eficiencia energética para producir. Un líquido a temperaturas normales, tiene una clasificación de octanaje más alta que la gasolina pero una densidad de energía más baja. El metanol se puede mezclar con otros combustibles o usarse solo, pero es ligeramente más corrosivo que los combustibles tradicionales, y requiere modificaciones del sistema de combustible del motor del orden de $ 100- $ 150.

Durante un breve período de tiempo a principios de la década de 2000, hubo un pequeño mercado en crecimiento para automóviles de metanol en California hasta que el estado Red de Iniciativa de Autopistas de Hidrógeno tomó el mando y el programa perdió soporte. Las ventas de estos autos fueron lentas debido al bajo precio de la gasolina en ese momento y la falta de estaciones de servicio que bombeaban el combustible. Sin embargo, el programa corto demostró la confiabilidad de los vehículos y obtuvo comentarios positivos de los conductores.

Algas—Específicamente microalgas— es una fuente de combustible alternativo neutral en carbono. Desde la década de 1970, los gobiernos federales y estatales, junto con las empresas de inversión privadas, han invertido cientos de millones en la investigación de algas como biocombustible con poco éxito hasta la fecha. Las microalgas tienen la capacidad de producir lípidos, que se conocen como una fuente potencial de biocombustibles.

Estas algas se pueden cultivar en agua no potable, tal vez incluso en aguas residuales, en estanques, por lo que no está utilizando tierra cultivable o grandes cantidades de agua. Mientras que en el papel, las microalgas parecen obvias, problemas técnicos formidables han desconcertado a los investigadores y científicos durante años. Pero los verdaderos creyentes de las algas no se rinden, así que tal vez algún día bombearás un biocombustible a base de algas en el tanque de combustible de tu automóvil.

No, el combustible diésel del agua y el dióxido de carbono no es un esquema de Ponzi destinado a forjar a los inversores poco inteligentes. En 2015, Audi, junto con la compañía energética alemana Sunfire, anunció que podía sintetizar un combustible diesel a partir de agua y CO2 que puede alimentar a los automóviles. La síntesis crea un líquido conocido como crudo azul y se refina en lo que Audi llama e-diesel.

Audi afirma que el e-diesel es libre de azufre, quema más limpio que el diesel estándar y el proceso para hacerlo es 70 por ciento eficiente. Los primeros cinco litros fueron al tanque de un Audi A8 3.0 TDI conducido por el Ministro de Investigación de Alemania. Para convertirse en un combustible neutral en carbono viable, el siguiente paso es aumentar la producción.

Nuestra adicción al petróleo ha tenido graves consecuencias. Parece que la solución lógica sería desarrollar o descubrir un combustible alternativo neutral en carbono no derivado del petróleo. Sin embargo, encontrar una alternativa que sea abundante, renovable, económica de producir y ecológica es un desafío complejo y difícil.

La buena noticia es que, al leer esto, los científicos están trabajando duro en este difícil desafío.

Actualizado por Larry E. salón