7.1: Producción de Etanol - Información General

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7.1 Producción de Etanol - Información General

De vuelta en la Lección 2, incluí un tutorial de química sobre algunos de los componentes básicos de los combustibles. En esta lección, se discutirá la producción de etanol (CH ₃ -CH ₂ -OH) y butanol (CH ₃ -CH 2 -CH ₂ -CH _₂ -OH) a partir de almidón y azúcar. El etanol, o alcohol etílico, es un químico que es volátil, incoloro e inflamable. Se puede producir a partir del petróleo a través de la transformación química del etileno, pero también se puede producir por fermentación de glucosa, utilizando levadura u otros microorganismos; las plantas actuales de etanol combustible hacen etanol vía fermentación.

La fórmula básica para hacer etanol a partir de azúcar glucosa es la siguiente:

C ₆ H ₁₂ O ₆ → 2C ₂ H ₅ OH + 2CO ₂

estructura química de la glucosa — Figura 7.0 Estructura química de la glucosa

*Crédito: Wikiwand*

Para la fermentación se necesita levadura (se usan otras enzimas pero la levadura es la más común), un azúcar como la glucosa es la fuente de carbono, y deben estar presentes condiciones anaeróbicas (sin oxígeno). Si tienes condiciones aeróbicas (con oxígeno), el azúcar se convertirá completamente en CO ₂ con poco etanol producido. Otros nutrientes incluyen agua, una fuente de nitrógeno y micronutrientes.

Aquí en Estados Unidos, el método común actual de producción de combustible de etanol proviene de almidones, como el maíz, el trigo y la papa. El almidón se hidroliza en glucosa antes de continuar con el resto del proceso. En Brasil, la sacarosa o azúcar en la caña de azúcar es la materia prima más común. Y en Europa, el alimento más común son las remolachas azucareras. La celulosa se está utilizando en métodos de desarrollo, que incluyen madera, pastos y residuos de cultivos. Se considera desarrollar porque convertir la celulosa en glucosa es más desafiante que en almidones y azúcares.

La Agencia Internacional de Energía (AIE) predice que el etanol constituirá dos tercios del crecimiento global de los biocombustibles convencionales con biodiesel y aceite vegetal hidrotratado que representan la parte restante (2018-2023). Se estima que la producción global de etanol aumentará 14% de aproximadamente 120 mil millones de litros en 2017 a aproximadamente 131 mil millones de litros para 2027 (Figura 7.1). Brasil acomodará el cincuenta por ciento de este incremento y se utilizará para cubrir la demanda interna (OCDE/FAO (2018), “Perspectivas Agrícolas de la OCDE y la FAO”).

imagen — Figura 7.1: Desarrollo del mercado mundial de etanol.

**Haga clic aquí para ver una alternativa de texto a la Figura 7.1**

**Desarrollo del Mercado Mundial de Etanol 2010-2027. Todos los valores se basan en aproximaciones visuales**

**Año** **Comercio mundial de etanol en miles de millones de litros** **Producción mundial de etanol en miles de millones de litros**

**2010** 6 **104**

**2011** 10 **103**

**2012** 9 **101**

**2013** 8 **109**

**2014** 7 **115**

**2015** 7 **119**

**2016** 9 **118**

**2017** 10 **120**

**2018** 9 **123**

**2019** 9 **124**

**2020** 9 **125**

**2021** 9 **126**

**2022** 9 **127**

**2023** 9 **128**

**2024** 9 **129**

**2025** 9 **130**

**2026** 9 **130**

**2027** 9 **131**

***Crédito: OCDE/FAO (2018), “Perspectivas agrícolas de la OCDE y la FAO”, Estadísticas agrícolas de la OCDE (base de datos), http://dx.doi.org/10.1787/agr-outl-data-en***

Año	Comercio mundial de etanol en miles de millones de litros	Producción mundial de etanol en miles de millones de litros
2010	6	104
2011	10	103
2012	9	101
2013	8	109
2014	7	115
2015	7	119
2016	9	118
2017	10	120
2018	9	123
2019	9	124
2020	9	125
2021	9	126
2022	9	127
2023	9	128
2024	9	129
2025	9	130
2026	9	130
2027	9	131

La producción mundial de etanol por país se muestra en la Figura 7.2. Estados Unidos produce la mayor cantidad de etanol a nivel mundial (~ 57%), principalmente a partir de maíz. Brasil es el siguiente mayor productor con 27%, principalmente de caña de azúcar. Otros países, entre ellos Australia, Colombia, India, Perú, Cuba, Etiopía, Vietnam y Zimbabue, también están comenzando a producir etanol a partir de la caña de azúcar.

gráfico circular de la producción mundial de etanol como se describe en el texto — Figura 7.2: Producción mundial de etanol por país, en porcentaje.

**Haga clic aquí para ver una alternativa de texto a la Figura 7.2**

**Producción Mundial de Etanol por País**

**País** **Por ciento (%)**

US **57%**

**Brasil** **27%**

**Europa** 6%

**China** 3%

**India** 2%

**Canadá** 2%

**Resto del Mundo** 3%

**Crédito: Asociación de Combustibles Renovables (el enlace es externo)**

País	Por ciento (%)
US	57%
Brasil	27%
Europa	6%
China	3%
India	2%
Canadá	2%
Resto del Mundo	3%

La Figura 7.3a muestra el crecimiento de la caña de azúcar en el mundo, en regiones tropicales o templadas. La producción de remolacha azucarera en Europa es la otra fuente de azúcar para el etanol. Se cultiva en regiones más al norte que la caña de azúcar, principalmente en Europa y una pequeña cantidad en Estados Unidos. La Figura 7.3b muestra el crecimiento de la remolacha azucarera en el mundo.

mapa del mundo que muestra la producción de caña de azúcar concentrada en América Central y del Sur, India y algunos en África, y el sur de Asia — Figura 7.3a: Producción de caña de azúcar en todo el mundo. El verde oscuro representa las áreas de mayor producción.

*Crédito: Caña de azúcar: de Wikipedia.org*

mapa mundial que muestra la producción de remolacha azucarera concentrada en Europa con cierta producción en las zonas rurales de Estados Unidos — Figura 7.3b: Producción de remolacha azucarera en todo el mundo. El verde oscuro representa las áreas de mayor producción.

*Fuente: Remolacha azucarera: de Wikipedia.org*