En el estado de Indiana, el maíz y la soja dominan el paisaje. Apenas poco menos de la mitad del primero termina convertido en etanol. Del segundo, una proporción similar del aceite que se extrae es transformado en biodiésel. Los dos cultivos crecen uno al lado del otro, pero tienen caminos marcadamente separados.
El etanol se mezcla con la nafta. El biodiésel encontró su lugar en el gasoil. Cada uno construyó su propia industria, sus plantas y sus reglas. Pero esa división podría empezar a borrarse si prospera una investigación de la Universidad de Purdue.
La institución académica de Indiana creó el Purdue Biofuels Consortium junto con fabricantes de motores y maquinaria, empresas de biocombustibles y organizaciones agrícolas. Durante los próximos tres años, el grupo estudiará una mezcla compuesta por 10% de etanol, 20% de biodiésel y 70% de gasoil.
El objetivo es comprobar cómo responde un motor diésel moderno, qué ocurre con las emisiones y de qué manera se comportan los sistemas de postratamiento que limpian los gases de escape. Si los primeros ensayos funcionan, Purdue prevé aumentar gradualmente la proporción de etanol hasta alcanzar porcentajes del 20%, 30% o incluso 40%.
Si esa primera fórmula funciona, el contenido de etanol podría subir. Greg Shaver, profesor de Ingeniería Mecánica de Purdue y uno de los responsables del proyecto, habló de avanzar hacia mezclas con 20%, 30% e incluso 40% de alcohol.
Hawái se convierte el quinto estado del país en contar con estándar de combustible limpio
Un cóctel para motores diésel
El etanol se obtiene en Estados Unidos principalmente mediante la fermentación del almidón de maíz. Su mercado creció alrededor de mezclas como E10 y E15, utilizadas en motores de encendido por chispa.
El biodiésel se produce a partir de grasas o aceites vegetales, en su mayor proporción aceite de soja, que atraviesan una reacción química antes de mezclarse con gasoil. Esa compatibilidad con los motores diésel le permitió ingresar en el transporte pesado y en la maquinaria agrícola sin exigir el reemplazo inmediato de vehículos e infraestructura.
Greg Shaver, profesor de Ingeniería Mecánica y uno de los responsables del consorcio, lo define el proyecto como un “cóctel de biocombustibles” inspirado en la expansión que tuvo el E15 en los motores nafteros. Aquella formulación permitió aumentar la participación del etanol sin modificar por completo el parque automotor. Purdue busca saber si una lógica semejante puede trasladarse al mundo diésel, con la diferencia de que esta vez habría dos componentes renovables dentro del tanque.
BMW migra su flota corporativa de autos diésel a biocombustible
John Deere, Cummins y los productores de biocombustibles
El consorcio reúne a actores con intereses distintos, pero complementarios.
Cummins, uno de los principales fabricantes de motores de Estados Unidos, y John Deere, referente mundial en maquinaria agrícola, aportan experiencia en sistemas de propulsión y equipos pesados.
POET y Marquis Energy participan desde la producción de biocombustibles. Growth Energy representa a la cadena estadounidense del etanol, mientras que Ag Processing es una cooperativa agroindustrial ligada al procesamiento de oleaginosas.
La iniciativa nació a partir de una propuesta de Danan Douve, responsable tecnológico de sistemas de propulsión de John Deere, quien acercó a Purdue la idea de estudiar una mezcla capaz de ampliar el uso del etanol en motores diésel.
Los fabricantes necesitan saber cómo reaccionará el combustible dentro de sistemas de inyección cada vez más precisos. Los productores de etanol y biodiésel buscan nuevos destinos para sus volúmenes. Los agricultores aparecen en ambos extremos: suministran la materia prima y podrían convertirse también en usuarios.
Una nueva demanda para maíz y soja
La mezcla estudiada por Purdue podría ampliar la demanda de ambos cultivos. Más etanol significaría una salida adicional para el maíz. Una mayor participación del biodiésel reforzaría el uso de aceite de soja.
Shaver sostiene que el beneficio también podría llegar por el lado de los costos. Los agricultores producen las materias primas, pero dependen del gasoil para trabajar la tierra, cosechar y transportar los granos. Una mezcla más económica les permitiría capturar valor como proveedores y ahorrar como consumidores.
Ese resultado dependerá del precio final, de la disponibilidad del combustible y de su desempeño en condiciones reales. Las pruebas iniciales deberán determinar si el ahorro imaginado puede sostenerse sin comprometer potencia, eficiencia ni durabilidad.
Qué van a mirar dentro del motor
El uso de etanol en un motor diésel presenta desafíos que van más allá de conseguir una mezcla homogénea.
Los motores actuales trabajan con sistemas de inyección de alta presión, controles electrónicos y dispositivos diseñados para reducir óxidos de nitrógeno, partículas y otros contaminantes. Cada componente fue calibrado para combustibles con propiedades específicas.
Cambiar la formulación puede alterar la combustión, la temperatura, el consumo y la respuesta del sistema de escape. Por eso, Purdue concentrará los primeros años en medir el desempeño del motor, las emisiones y el funcionamiento del postratamiento.
Shaver insiste en que la investigación debe avanzar sin apuro. Los resultados se compartirán públicamente para recibir observaciones de fabricantes, productores de combustibles y especialistas.
En dos o tres años, el consorcio espera contar con una respuesta sobre la mezcla inicial de 10% de etanol, 20% de biodiésel y 70% de gasoil. Recién entonces sabrá si tiene sentido aumentar la proporción de alcohol.
Sudáfrica mira al sorgo para reducir su dependencia de combustibles importados
El etanol podría entrar dos veces al tanque
La investigación incluye una variante capaz de integrar todavía más las cadenas del maíz y la soja.
El biodiésel convencional se fabrica haciendo reaccionar aceites o grasas con metanol. El proceso transforma los ácidos grasos en moléculas aptas para su uso como combustible.
Pero el metanol puede reemplazarse por etanol. En ese caso, el alcohol de maíz no solo formaría parte de la mezcla final: también se utilizaría para producir el biodiésel.
El aceite de soja aportaría la fracción grasa. El etanol participaría en su transformación química y luego volvería a incorporarse al combustible terminado. El aceite de soja y el alcohol de maíz quedarían unidos desde la fabricación del combustible, no solamente dentro del tanque.
Purdue ya cuenta con acceso a la mayor parte de los insumos necesarios para las pruebas, aunque todavía busca proveedores de ese biodiésel elaborado con ésteres etílicos. Su producción experimental es costosa y el consorcio necesita empresas dispuestas a fabricarlo y suministrarlo a un valor accesible.
Ese será uno de los primeros pasos concretos. Antes de probar el combustible en tractores o camiones, Purdue deberá reunir suficiente volumen para llevarlo a los bancos de ensayo.
Allí empezará a definirse si el maíz y la soja pueden encontrarse, finalmente, dentro del mismo motor.
