11.2: Producción y Economía de Etanol

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11.2 Producción y Economía de Etanol

La principal materia prima para el etanol han sido los granos gruesos (es decir, maíz). El etanol de segunda generación (a partir de biomasa celulósica) es alrededor de ~ 7% de la producción total de etanol. La Figura 11.1 muestra la producción global de etanol por materia prima de 2007-2019.

gráfico de Producción global de etanol por materia prima de 2007-2019 como se describe en el texto — Figura 11.1: Producción global de etanol por materia prima de 2007-2019.

**Haga clic aquí para ver una alternativa de texto a la Figura 11.1**

**Producción Global de Etanol en miles de millones de litros por Materia Prima de 2007-2019. Todos los valores son aproximaciones visuales**

**Año** **Granos Gruesos** **Trigo** **Caña de Azúcar** **Melaza** **Remolacha azucarera** **Basado en Biomasa (2ª Generación)** **Raíces y tubérculos** **Otras existencias de piensos** **Total**

**2007-2009** 37 1 27 3 2 - - 5 75

**2010** 50 2 30 2 3 - - 6 93

**2011** 54 3 32 4 2 - - 5 **100**

**2012** 56 4 35 4 2 - - 6 **107**

**2013** 59 5 38 3 2 1 1 6 **115**

**2014** 61 6 43 3 2 2 1 6 **124**

**2015** 64 5 45 4 2 3 1 7 **131**

**2016** 65 6 47 5 2 4 1 7 **143**

**2017** 65 6 52 4 3 5 1 7 **153**

**2018** 66 6 53 4 3 8 1 8 **149**

**2019** 61 6 59 3 2 13 1 8 **159**

**Crédito:** **El Sitio de Cultivo**

Año	Granos Gruesos	Trigo	Caña de Azúcar	Melaza	Remolacha azucarera	Basado en Biomasa (2ª Generación)	Raíces y tubérculos	Otras existencias de piensos	Total
2007-2009	37	1	27	3	2	-	-	5	75
2010	50	2	30	2	3	-	-	6	93
2011	54	3	32	4	2	-	-	5	100
2012	56	4	35	4	2	-	-	6	107
2013	59	5	38	3	2	1	1	6	115
2014	61	6	43	3	2	2	1	6	124
2015	64	5	45	4	2	3	1	7	131
2016	65	6	47	5	2	4	1	7	143
2017	65	6	52	4	3	5	1	7	153
2018	66	6	53	4	3	8	1	8	149
2019	61	6	59	3	2	13	1	8	159

En 2013, la producción mundial de etanol provino principalmente de Estados Unidos (maíz), Brasil (caña de azúcar) y Europa (remolacha azucarera, trigo). La Figura 11.2 muestra las contribuciones a la producción de etanol, en millones de galones, de todo el mundo. Además de Brasil, la producción de etanol a partir de caña de azúcar también se está haciendo en Australia, Colombia, India, Perú, Cuba, Etiopía, Vietnam y Zimbabwe. En Estados Unidos, el etanol del maíz representa ~ 97% de la producción total de etanol en Estados Unidos.

Millones de galones: US- 13300, Brasil-6267, Europe-1371, China-696, India-545, Canadá-523, Rest-727 — Figura 11.2: Producción mundial de etanol, millones de galones, de diversos países para 2013.

Haga clic aquí para ver una alternativa de texto a la Figura 11.2

**Producción Mundial de Etanol**

**País** **Millones de Galones de Etanol**

US **13300**

**Brasil** **6267**

**Europa** **1371**

**China** **696**

**India** **545**

**Canadá** **asdf**

**523** **asdf**

**Resto del Mundo** **727**

*Crédito: RFA*

País	Millones de Galones de Etanol
US	13300
Brasil	6267
Europa	1371
China	696
India	545
Canadá	asdf
523	asdf
Resto del Mundo	727

El Cuadro 11.2 muestra una comparación de los costos de la materia prima de etanol de primera generación junto con sus costos de producción. Los datos de esta tabla son de 2006, pero te da una idea de por qué el etanol se elabora a partir del maíz en EU: porque es menos costoso y más rentable. Sin embargo, como se ve en las otras cartas, está creciendo el uso de materiales a base de azúcar como la caña de azúcar y la remolacha azucarera, así como el uso de materiales celulósicos.

Cuadro 11.2: Resumen de los Costos Estimados de Producción de Etanol 2006 en Estados Unidos ($/gal) ^a
Artículo de Costo	Costos de materia prima ^b	Costos de procesamiento	Costos Totales
Fresado húmedo de maíz US	0.40	0.63	1.03
Fresado en seco de maíz	0.53	0.52	1.05
Caña de azúcar estadounidense	1.48	0.92	2.40
US remolachas azucareras	1.58	0.77	2.35
Melaza estadounidense ^c	0.91	0.36	1.27
Azúcar Crudo de Estados Unidos ^c	3.12	0.36	3.48
Azúcar Refinado de Estados Unidos ^c	3.61	0.36	3.97
Brasil Caña de azúcar ^d	0.30	0.51	0.81
Remolacha azucarera de la UE ^d	0.97	1.92	2.89

a Excluye los costos de capital

b Los costos de las materias primas para la molienda húmeda y seca del maíz estadounidense son costos netos de la materia prima; la materia prima para la caña de azúcar y la remolacha azucarera de EE. UU.

c Excluye costos de transporte

d Promedio de estimaciones publicadas

Crédito: rd.usda.gov

La Figura 11.3 muestra el proceso general de elaboración de etanol a partir de maíz. También se muestran los productos adicionales elaborados con maíz. Si recuerdas de la Lección 7, el DDGS es un grano que se puede utilizar para alimentar al ganado. El aceite de maíz también se produce para su uso. Se muestran los rendimientos típicos de cada producto por bushel de maíz (2.8 gal de etanol, 17 lbs. de CO ₂ y 17 lbs. de DDGS).

Distribución del producto del maíz, ver descripción del texto en el siguiente enlace — Figura 11.3: Distribución del producto del maíz.

Haga clic para obtener una descripción de texto de la Figura 11.3

**Almidón de **maíz** — 73% db**

**Etanol—0.57 g/g (th)**

**(0.511 g/g de glucosa)**

**2.8 gal/bu**

**3.0 gal/bu (th)**

**CO2—0.54 g/g (th)**

**~17lbs/bu**

**18.9 lb/bu (th)**

**Levadura**

**Proteína, fibra, aceite — 27% db**

**DDGS**

**~17lbs/bu**

*Crédito: Módulo BEEMS B5*

Entonces, ¿cuáles son las fuentes de ingresos del etanol? La Figura 11.4 muestra que las fuentes de ingresos son etanol, DDGS y CO ₂. Las fuentes de ingresos son impulsadas por el mercado; el etanol es el producto más valioso de la planta y generalmente genera el 80% de los ingresos totales. El DDGS representa el 15-20% de los ingresos, y el CO ₂ representa una pequeña cantidad de ingresos. Los márgenes de ingresos son ajustados, sin embargo, y la venta de DDGS y CO ₂ es probablemente esencial para que la planta sea rentable.

ver descripción larga — Figura 11.4: Corrientes de ingresos de etanol. Los números en la parte superior de cada barra son los ingresos $ por bushel de maíz. Los valores con el “@” son los valores de cómo se vende cada producto.

Haga clic para obtener una descripción de texto de la Figura 11.4

**Flujos de ingresos de etanol**

**Producto** **Ingresos $ por bushel de maíz** **Valor ($) de cómo se vende cada producto**

**Etanol** **4.05** **1.50/gal**

**Etanol** **5.40** **2.00/gal**

**Etanol** **6.75** **/gal**

**DDGS** **0.51** **60/ton**

**DDGS** **1.02** **120/ton**

**DDGS** **1.53** **180/ton**

**CO2** **0.07** **8/tonelada**

*Crédito: Módulo BEEMS B5*

Producto	Ingresos $ por bushel de maíz	Valor ($) de cómo se vende cada producto
Etanol	4.05	1.50/gal
Etanol	5.40	2.00/gal
Etanol	6.75	/gal
DDGS	0.51	60/ton
DDGS	1.02	120/ton
DDGS	1.53	180/ton
CO2	0.07	8/tonelada

La figura 11.5 muestra la volatilidad del precio del maíz, el precio del etanol y el precio de la gasolina. Observe que el precio de la gasolina y el precio del etanol están altamente correlacionados, al menos desde 2009. Por ejemplo, en 2010, el precio de la gasolina y el precio del etanol fueron de ~$2.00 por gal. No obstante, en los últimos meses, con el precio del petróleo bajando significativamente, se espera que la rentabilidad del etanol sea menor.

Gráfico de precios de maíz, etanol y gasolina de 2005-2011 como se describe en el texto — Figura 11.5: Gráfico de precios de maíz, etanol y gasolina de 2005-2011.

*Crédito: USDA ERS*

El mayor costo en la producción de etanol a partir del maíz es el costo de la propia materia prima. La Figura 11.6 muestra que el costo de la materia prima es 55% de los gastos para la producción de etanol a partir de maíz, mientras que la energía es de 21%, los materiales son 11%, y mantenimiento y personal son 13%. Si un bushel de maíz se vende por $4/bu o más, entonces el porcentaje para el precio de la materia prima va al 65-75% de los gastos.

Gastos de caja de etanol molido en seco ($/gal) para 2005 como se describe en el texto anterior — Figura 11.6: Gastos de caja de etanol molido en seco ($/gal) para 2005.

*Crédito: Shapouri, H., & Salassi, M. (2006). La viabilidad económica de la producción de etanol a partir del azúcar en Estados Unidos.*

Otro problema con la producción de etanol es que se usa agua, y el agua está cada vez menos disponible. El agua también se usa para la producción de gasolina, pero el uso de agua es un poco mayor para la producción de etanol (para la gasolina, se usan 2.5 galones de agua por galón de gasolina, mientras que para el etanol es de 3 galones de agua por galón de etanol). El uso extra de agua se debe al cultivo de las plantas para la cosecha.