Existe una amplia variedad de tipos de combustibles alternativos disponibles en los Estados Unidos. Cada combustible es una opción para reemplazar la gasolina y reducir las emisiones provocadas por la quema de gasolina en los vehículos. Algunos combustibles alternativos también tienen aplicaciones industriales y residenciales. Los beneficios y las limitaciones de estos combustibles son clave para comprender cómo se podría usar cada uno de estos combustibles.
Un combustible alternativo es una sustancia que se puede utilizar como combustible para vehículos que no sean fuentes de combustible tradicionales como el petróleo, el carbón, el gas natural y el propano. Cada combustible tiene una combinación única de beneficios como disponibilidad, compatibilidad con vehículos, eficiencia energética, costos y reducción de emisiones.
Tipos disponibles de combustible alternativo
Los siguientes combustibles alternativos se están desarrollando e investigando actualmente en los Estados Unidos.
Etanol
El etanol se produce a partir de maíz que ha sido fermentado y destilado. Es uno de los combustibles alternativos más utilizados en los EE. UU.
La Coalición Estadounidense por el Etanol afirma que el etanol:
- Tiene un índice de octanaje alto que se traduce en una mayor eficiencia del motor.
- Tiene un contenido de energía más bajo que la gasolina. Esto significa que se necesita más etanol para recorrer una cierta distancia de lo que se necesitaría con gasolina.
- Puede ser utilizado por vehículos de gasolina en los EE. UU. en concentraciones de hasta el 10 por ciento.
- Se puede utilizar en automóviles y camiones especializados conocidos como vehículos de combustible flexible en concentraciones de hasta el 85 por ciento.
- Se utiliza como aditivo para la gasolina en muchos estados, en concentraciones de hasta el 10 por ciento.
- Se ofrece en los estados del Medio Oeste como combustible E85 que es 85 por ciento de etanol y 15 por ciento de gasolina.
- Es ampliamente utilizado como combustible alternativo para la agricultura.
El etanol se utiliza como combustible alternativo para aviones. El etanol de grado aeronáutico (AGE-85) es un combustible mezclado con 85 por ciento de etanol que está comenzando a reemplazar a la gasolina de aviación con bajo contenido de plomo de 100 octanos, que ha sido el combustible estándar para los aviones con motores alternativos desde la Segunda Guerra Mundial. Para obtener más información sobre AGE-85, visite la página de usos alternativos en American Coalition for Ethanol. El etanol también tiene muchos usos industriales en el cuidado personal y productos de limpieza del hogar.
Biodiésel
El biodiésel se produce a partir de soja, aceite vegetal o grasa de restaurante usada, que incluye grasa animal.
Biodiésel:
- No contiene petróleo, pero se puede mezclar con diesel de petróleo para crear una mezcla de biodiesel.
- Se puede utilizar en un motor diésel con una mezcla de 20 % de biodiésel y 80 % de petróleo sin modificar el motor.
- Produce menos hidrocarburos sin quemar y monóxido de carbono que el diesel cuando se usa en un motor diesel; es libre de azufre y carbono neutral.
- El aceite de girasol y el aceite de palma se utilizan para producir combustibles biodiésel. Se pueden usar en su forma natural como combustible si el vehículo tiene un convertidor de combustible de aceite vegetal.
Mezclas de biodiésel para calefacción doméstica:
Las mezclas de biodiésel también se pueden usar en un horno o caldera de aceite estándar, lo que lo convierte en una fuente de combustible alternativa para calentar hogares residenciales. Según Amerigreen, si todos los hogares que usan combustible para calefacción usaran una mezcla B5 (5 por ciento de biodiesel, 95 por ciento de combustible para calefacción), se podrían conservar 400 000 000 galones de combustible para calefacción. Pequeños ajustes en el consumo de combustibles fósiles, cuando se realizan a gran escala, pueden tener un impacto significativo en la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero.
Propano
El propano es un subproducto en la producción de gas y la refinación de petróleo crudo. El propano se ha utilizado como combustible alternativo desde 1912 y es el tercer combustible más común en los Estados Unidos. después de la gasolina y el diésel. La mayor parte del propano que se usa en los Estados Unidos se produce internamente, por lo tanto, usar propano como alternativa a la gasolina normal reduciría la dependencia de los Estados Unidos del petróleo extranjero y aumentaría la seguridad energética.
Propano:
- Es solo un 85 por ciento tan efectivo como la gasolina. Esto significa que un vehículo solo recorrerá el 85 por ciento de lo que haría con la misma cantidad de gasolina,
- Es competitivo en precio con la gasolina
- Se produce en el país
- Muestra una reducción en algunas emisiones de gases de efecto invernadero
El centro de datos de combustibles alternativos informa que las emisiones de los vehículos que queman propano tenían:
- Una reducción del 20 al 40 por ciento en el monóxido de carbono
- Una reducción del 80 % en partículas
- Una reducción del cero por ciento en compuestos orgánicos volátiles (COV)
- Una reducción del cero por ciento en Óxidos de Nitrógeno (NOx )
- Un aumento del 10 por ciento en metano
Gas Natural Comprimido
El gas natural proviene de pozos de gas. Es una forma de combustible fósil y no se considera un recurso renovable, sin embargo, se considera un combustible alternativo porque se quema de manera mucho más limpia que la gasolina o el diésel. Según el Departamento de Energía de los Estados Unidos, el uso de gas natural:
- Reduce las emisiones de monóxido de carbono entre un 90 % y un 97 %
- Reduce las emisiones de dióxido de carbono en un 25 por ciento
- Reduce las emisiones de óxido de nitrógeno entre un 35 y un 60 %
- Reduce potencialmente las emisiones de hidrocarburos distintos del metano entre un 50 y un 75 %
- Emite menos contaminantes tóxicos y cancerígenos
- Emite poca o ninguna materia particulada
- Elimina las emisiones por evaporación
Gas natural:
- Requiere refinación antes de que pueda usarse como combustible para automóviles o viviendas
- Se puede producir a un costo relativamente bajo
Fracking de gas natural:
- Es un proceso utilizado para extraer gas natural derivado de roca de esquisto. El impacto ambiental es muy controvertido.
La Agencia de Protección Ambiental ha probado las emisiones en vehículos ligeros de gas natural comprimido y vehículos pesados de gas natural comprimido (como autobuses urbanos) para estudiar los beneficios del gas natural como combustible alternativo. Puede leer más sobre los resultados de emisiones de la EPA en el sitio web del Centro de datos de combustibles alternativos.
Pilas de combustible de hidrógeno
La mayor parte del hidrógeno está hecho de gas natural, pero también se puede producir a partir de agua. Una celda de combustible utiliza una reacción química entre el hidrógeno y el oxígeno para producir electricidad. Se requiere una "pila" de estas celdas de combustible en un vehículo de celda de combustible.
Beneficios del combustible de hidrógeno:
- Se puede producir en el país a partir de varias fuentes, lo que reduce la dependencia del petróleo extranjero
- Produce casi cero emisiones formadoras de ozono, ya que solo libera vapor de agua en el aire
Con beneficios tan increíbles como combustible, es posible que se pregunte por qué no todos conducen automóviles con celdas de combustible de hidrógeno. Esto se debe a que existen desafíos importantes que deben superarse antes de que las celdas de combustible de hidrógeno puedan reemplazar a la gasolina como fuente de combustible principal. El sitio web de economía de combustible del Departamento de Energía de EE. UU. establece que los problemas con el combustible de hidrógeno incluyen:
- Tiene un costo prohibitivo debido a lo costoso que es producirlo
- Solo está disponible en algunos lugares, principalmente en California
- Los vehículos equipados con pilas de combustible de hidrógeno son demasiado caros para el consumidor medio
- Se necesita una cantidad significativamente mayor de combustible de hidrógeno para viajar tan lejos como la misma cantidad de gasolina, lo que hace que el almacenamiento de combustible a bordo sea un gran problema
Futuro del uso de combustibles alternativos
La aceptación a gran escala de estas fuentes alternativas de combustible depende del costo y la disponibilidad de nuevos vehículos para quemar estos combustibles y la aceptación de estos nuevos combustibles por parte de los consumidores. Los incentivos fiscales, el menor costo de uso por milla y la disponibilidad a gran escala ayudarán a la aceptación del consumidor.