E85
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Para otros usos, consulte E85 (desambiguación) .
Más información: combustible de etanol en Estados Unidos y biocombustible en Estados Unidos
Logotipo utilizado en los Estados Unidos para el combustible E85

E85 es una abreviatura que se refiere típicamente a una mezcla de combustible de etanol de 85% de combustible de etanol y 15% de gasolina u otro hidrocarburo por volumen .

En los Estados Unidos , la proporción exacta de etanol combustible a hidrocarburo puede variar de acuerdo con ASTM 5798 que especifica el contenido permitido de etanol en E85 en un rango de 51% a 83%. [1] Esto se debe al menor poder calorífico del etanol puro, lo que dificulta arrancar los motores en climas relativamente fríos sin una entrada de aire de precalentamiento, un arranque más rápido o la mezcla de fracciones variables de gasolina según el clima. El arranque en frío en climas fríos es la razón principal por la que el combustible de etanol se mezcla con cualquier fracción de gasolina.

En Brasil, el combustible de etanol está limpio en las bombas, por lo que los vehículos de combustible flexible (FFV), incluidos camiones, tractores, motocicletas y ciclomotores, funcionan con E100. La fracción del 85% se vende comúnmente en bombas en todo el mundo (fuera de los EE. UU.), Y cuando se suministra o vende específicamente como E85, siempre es etanol al 85% (en bombas o en barriles). Tener una fracción de etanol garantizada evita la necesidad de un sistema de vehículo para calcular el mejor ajuste del motor de acuerdo con maximizar el rendimiento y la economía.

En países como Australia, donde E85 es siempre etanol al 85% (y el combustible de bombeo con fracciones variables se llama "combustible flexible"), los entusiastas del automovilismo de alto rendimiento y los clubes / campeonatos de automovilismo utilizan el E85 de forma extensiva (sin necesidad de ninguna certificación FFV). El uso de alcohol (etanol y metanol) en la historia del automovilismo es paralelo a la invención del automóvil, favorecido por características de combustión inherentes como alta eficiencia térmica, par elevado y, con algunos motores avanzados, mejor consumo específico de combustible. En los Estados Unidos, los subsidios gubernamentales al etanol en general y al E85 en particular han alentado una infraestructura creciente para la venta minorista de E85, especialmente en los estados productores de maíz en el Medio Oeste . [cita requerida ]

Economía de combustible

Consumo de combustible específico

Los promotores de E85 y la Sociedad de Ingenieros Automotrices sostienen que los fabricantes de automóviles actualmente no logran igualar el consumo de combustible de la gasolina porque no aprovechan las ventajas de las características que son superiores en las mezclas de combustible a base de etanol. Afirman que algunos motores de etanol ya han producido un 22% más de millas por galón que los motores de gasolina idénticos. [2]

Defensores del etanol [ ¿quién? ] también afirman que es un error basar el diseño del motor de etanol en el diseño de un motor de gasolina, y que los motores de etanol deberían basarse en los parámetros de diseño del motor diesel. [se necesita aclaración ] Con este enfoque, la EPA ha producido un motor de solo etanol que logra niveles de eficiencia térmica de los frenos mucho más altos que los que logran los motores de gasolina. [3] El kilometraje depende de la composición de la mezcla de etanol y gasolina, la transmisión, el estado de afinación del motor (principalmente la mezcla de combustible y aire, tiempo de chispa y relación de compresión). En Estados Unidos, para compensar esta diferencia en el consumo de combustible en vehículos no optimizados para el etanol, se ha aprobado una legislación para subsidiar su costo.

Valor energético

Por el contrario, los críticos del etanol cuestionan los beneficios del E85 al centrarse en el hecho de que el E85 tiene un poder calorífico un 33% más bajo en comparación con el poder calorífico más alto de la gasolina. Sin embargo, comparar la energía expresada como valor de calor no refleja el trabajo total de un ciclo Otto [ cita requerida ] . Debido a que el contenido de energía no tiene en cuenta ciertos valores de calor latentes o específicos [ cita requerida ] , ni la presión de combustión, por lo que mirar el calor solo en la ecuación de combustión no determina la eficiencia o el trabajo de acuerdo con las leyes de la termodinámica . [ cita requerida ]

Octano y rendimiento

Dispensador de combustible E85 en una estación de gasolina regular

Uso en vehículos de combustible flexible

El etanol E85 se utiliza en motores modificados para aceptar concentraciones más altas de etanol. En los EE. UU., Estos FFV están diseñados para funcionar con cualquier mezcla de gasolina o etanol hasta un 85% de etanol, mientras que en países como Brasil, donde el clima es típicamente más cálido, los FFV funcionan con alcohol puro. Hay algunas diferencias importantes entre las FFV y las que no lo son. Una es la eliminación de partes desnudas de magnesio , aluminio y caucho en el sistema de combustible. Los sistemas de control de inyección de combustible tienen una gama más amplia de anchos de pulso para inyectar hasta un 34% más de combustible (que a su vez produce más potencia). Tuberías de combustible de acero inoxidable , a veces revestidas con plástico, y tanques de combustible de acero inoxidable en lugar de terne.se han utilizado tanques de combustible. En algunos casos, los FFV usan aceite de motor específico que neutraliza la acidez. Para vehículos con bombas de combustible montadas en el tanque, a veces se usan precauciones para evitar la formación de arcos , así como parallamas colocados en la tubería de llenado del tanque.

Clasificación de octano

A medida que se pone más esfuerzo en maximizar un motor para aprovechar el mayor "octanaje" del E85, los motores logran mayores ventajas de potencia. Un automóvil que tiene mayor potencia con etanol es el Koenigsegg CCXR , que con etanol es el quinto automóvil de producción más potente, con un 20% más de caballos de fuerza en el E85 que en la gasolina. Según el fabricante, esto se debe a las propiedades de enfriamiento del etanol. El E85 tiene un índice de octanaje más alto que el índice típico de la gasolina regular de 87, o el 91-93 de la gasolina premium. Esto permite que se utilice en motores de mayor compresión, que tienden a producir más potencia por unidad de desplazamiento que sus homólogos de gasolina. Se pueden encontrar ejemplos de citas erróneas de octano en la Asociación de Combustibles Renovables de Iowa titulada "E85 Facts" [4]que cita un rango de 100-105, y un documento de la Oficina de Conservación de Energía del Estado de Texas titulado "Etanol", [5] que cita una calificación de 113.

Algunos vehículos se pueden convertir para usar E85 a pesar de no haber sido diseñados específicamente para ello. Debido al valor calorífico más bajo, el E85 tiene una carga de admisión más fría, que, junto con su alto nivel de estabilidad debido a su alto índice de octanaje, también se ha utilizado como un "sumador de potencia" en vehículos de alto rendimiento con turbocompresor. Estas modificaciones no solo han dado lugar a menores emisiones de gases de efecto invernadero, sino que, por lo general, han dado como resultado un aumento del 10-12% en la potencia y el par en las ruedas. Donde antes el motor estaba limitado por la gasolina, las mejoras de potencia llegan al 40%.

Debido a su bajo precio (menos de $ 2.00 / gal en algunos lugares) y alta disponibilidad en ciertas áreas, la gente ha comenzado a usarlo en lugar de combustibles de carreras de alta gama, que generalmente cuestan más de $ 10.00 / gal.

Emisiones

Hay cuatro tipos principales de contaminantes que estudian los científicos. Estas emisiones son hidrocarburos (HC), óxidos de nitrógeno (NO x ), monóxido de carbono (CO) y dióxido de carbono (CO 2 ). Debido a que E85 es predominantemente etanol, las emisiones de escape son muy diferentes a las de la gasolina regular. Numerosos estudios han comparado y contrastado las diferentes emisiones y los efectos que estas emisiones tienen en el medio ambiente, pero las pruebas no han sido concluyentes. Las pruebas han mostrado muy poca consistencia, si es que alguna, porque hay demasiadas variables involucradas. La marca y el modelo del vehículo, la forma en que se produjo el etanol y la eficiencia general del combustible del vehículo juegan un papel importante en el resultado general de cada estudio. [6]Para abordar el problema de la inexactitud, los ingenieros del Laboratorio Nacional de Energía Renovable combinaron datos de todos los estudios de emisiones aplicables y los compilaron en un solo conjunto de datos. Este conjunto compilado de datos mostró que, en promedio, todas las emisiones reguladas por el gobierno federal mostraron una disminución o ninguna diferencia estadísticamente relevante entre el E85 y la gasolina. [7]

Los estrictos estándares de emisiones de vehículos de nivel II de la EPA requieren que los FFV alcancen el mismo nivel bajo de emisiones independientemente de si se usa E85 o gasolina. Sin embargo, el E85 puede reducir aún más las emisiones de ciertos contaminantes en comparación con la gasolina convencional o las mezclas de etanol de menor volumen. Por ejemplo, E85 es menos volátil que la gasolina o las mezclas de etanol de bajo volumen, lo que resulta en menos emisiones de evaporación. El uso de E85 también reduce las emisiones de monóxido de carbono y proporciona reducciones significativas en las emisiones de muchos tóxicos nocivos, incluido el benceno, un carcinógeno humano conocido. Sin embargo, E85 en determinadas condiciones de funcionamiento del motor puede aumentar las emisiones de acetaldehído . La EPA está llevando a cabo un análisis adicional para ampliar nuestra comprensión de los impactos de las emisiones de E85. [8]

Controversia

Ciencias económicas

Un estudio de la Universidad de Purdue encontró que el beneficio económico del E85 depende en gran medida del precio del petróleo crudo . [9]

Alimentos contra combustible

Artículo principal: comida vs.combustible

Los críticos del E85 sostienen que la producción de etanol a partir de maíz (maíz) eleva los precios mundiales de los alimentos , lo que hace que el maíz no sea asequible o incluso no esté disponible. Los defensores de E85 contrarrestan esa preocupación al señalar que más del 93% de todo el maíz cultivado en los Estados Unidos nunca se alimenta directamente a las personas, sino que se utiliza como alimento para el ganado [ cita requerida ] . El maíz utilizado para producir etanol contiene una gran cantidad de almidón y no es fácilmente digerible por los humanos, como el maíz dulce . Los agricultores estadounidenses cultivan más maíz del que la gente compra; hay un excedente anual de maíz en los EE . UU. [10]

Los defensores del E85 dicen que los precios del maíz han aumentado debido a la manipulación de los mercados de materias primas y porque las empresas estadounidenses de maíz venden cada vez más maíz cultivado en Estados Unidos a México y China , creando más competencia para los compradores de maíz y, por lo tanto, aumentando su precio. Los críticos de E85 sostienen que los productores de etanol pueden no reducir las emisiones de carbono debido al petróleo y el gas natural que se utilizan para cultivar maíz y refinarlo. Los defensores de E85 responden señalando a los productores de etanol que no lo hacen, sino que usan E85 o combustible biodiesel para transportar E85, y usan biomasa como fuente de calor para la destilación de etanol en lugar de productos petroleros como el gas natural.

Algunos dicen que el etanol celulósico producido a partir de materiales de desecho o cultivos no alimentarios de crecimiento rápido como el pasto varilla es mucho más beneficioso, pero aún no es económicamente práctico a gran escala. Otros dicen que el mundo puede reemplazar fácilmente todo su uso de petróleo simplemente haciendo etanol a partir de los muchos cultivos que producen más etanol por acre que los rendimientos del maíz, con tecnología existente, no tecnología futura, [11] y que ciertos elementos de la celulosa El campo del etanol está más interesado en los derechos de patente que en producir la mayor cantidad de etanol al precio más bajo.

Disponibilidad y precio

Ver también: E85 en los Estados Unidos y etanol de maíz
Apertura de una bomba minorista E85 en Maryland

El E85 es cada vez más común en los Estados Unidos , principalmente en el Medio Oeste, donde el maíz es un cultivo importante y es el material de fuente principal para la producción de etanol como combustible. Al 1 de julio de 2014, había más de 3,300 estaciones de servicio que ofrecían combustible E85. [12] El E85 como combustible se utiliza ampliamente en Suecia ; sin embargo, la mayor parte se importa de Italia y Brasil. El E85 estaba disponible anteriormente en la cadena Maxol en Irlanda , donde se elaboraba a partir de suero , un subproducto de la fabricación de queso . [13]La disponibilidad finalizó en 2011, debido a un fuerte aumento de los impuestos especiales que la hizo económicamente inviable. En Finlandia, E85 está disponible en 52 ubicaciones de cadenas St1 y 71 ubicaciones de cadenas ABC. [14] [15] El E85 vendido por St1 está etiquetado como RE85 y como "Eko E85" en las estaciones ABC para indicar que se fabrica a partir de biorresiduos finlandeses. [16] [17] A modo de comparación de precios internacionales, en las Islas Cook, como en muchas de las Islas del Pacífico, el costo de producir 100% de etanol a partir de biomasa de coco es una fracción de la obtención de combustibles fósiles.

Regulación de precios de EE. UU.

La Ley de Creación de Empleos Estadounidense de 2004 creó el Crédito Tributario al Consumo de Etanol Volumétrico (VEETC) para subsidiar los costos de producción. La Ley Agrícola de 2008 redujo el crédito fiscal de 51 centavos del VEETC a 45 centavos. Otras medidas tomadas por el Congreso para reactivar la producción de etanol incluyen el proyecto de ley VEETC de 2004, que preveía un Crédito Fiscal para Pequeños Productores de Etanol que otorgaba créditos fiscales a los pequeños productores de etanol. Más recientemente, la Ley de desgravación fiscal, la Ley de reautorización del seguro de desempleo y la Ley de creación de empleo de 2010 ampliaron los recortes de impuestos permitidos por VEETC desde finales de 2010 hasta finales de 2012. [18]En los Estados Unidos, para lograr una economía de combustible equivalente en el surtidor con un FFV, el precio del E85 debe ser mucho más bajo que el de la gasolina. El E85 era al menos un 20% menos costoso en la mayoría de las áreas en 2011. En una prueba de EE. UU., Un Chevy Tahoe FFV 2007 promedió 18,3 MPG (galones estadounidenses) de gasolina y 13,5 MPG de E85, un 26,5% peor que la gasolina. Sin embargo, en Australia, donde Holden ha vendido más de 70.000 FFV desde 2010, la diferencia en el consumo combinado en variantes V8 similares en un sedán familiar es de entre el 10% y el 20%. En 2010, el costo de la gasolina en los EE. UU. Promedió $ 3.42, mientras que el costo del E85 promedió $ 3.09, o el 90% del costo de la gasolina. [19] [20] En otra prueba, sin embargo, una flota de Ford Taurusespromediaron solo alrededor de 6% menos de millas por galón en vehículos a base de etanol en comparación con los Tauro tradicionales que funcionan con gasolina. [21]

Ver también

  • Combustible de alcohol
  • atmósfera terrestre
  • Sensor lambda : también conocido como sensor de oxígeno, que se utiliza para medir las condiciones de combustión pobre en comparación con las ricas.
  • Metanol : alcohol de madera, que no debe confundirse con etanol (alcohol de grano).
  • Cronología del combustible de alcohol

Referencias

  1. ^ " Manual de manipulación, almacenamiento y dispensación de E85 y otras mezclas de etanol y gasolina " . Departamento de energía de Estados Unidos. afdc.energy.gov Consultado el 2 de octubre de 2013.
  2. ↑ Brusstar, M. (21 de octubre de 2002). "Alta eficiencia y bajas emisiones de un motor inyectado en puerto con combustible de alcohol puro" . SAE Internacional. doi : 10.4271 / 2002-01-2743 . Cite journal requiere |journal=( ayuda )
  3. ^ US EPA / OAR / Oficina de Transporte y Calidad del Aire / División de Tecnología Avanzada y Tecnología de Motor FEV; Inc. "Tecnologías de motor económicas y de alta eficiencia para combustibles alcohólicos"
  4. ^ "Hechos de E85" de la Asociación de combustibles renovables de Iowa Archivado el 30 de mayo de 2011 en la Wayback Machine.
  5. ^ Oficina de conservación de energía del estado de Texas "Etanol"
  6. ^ Revista de la Asociación de gestión de residuos y aire, vol. 59 (número 8)
  7. ^ Ambiente atmosférico, vol. 45, número 39
  8. ^ "SmartwayLogistics" . www.epa.gov. 8 de diciembre de 2008. Archivado desde el original el 8 de diciembre de 2008 .
  9. ^ "Economía del etanol" (PDF) . Universidad de Purdue.
  10. ^ "Excedente de maíz de Estados Unidos visto más grande de lo esperado en la cosecha temprana - Bloomberg" . Bloomberg LP Consultado el 5 de septiembre de 2013 .
  11. ^ El alcohol puede ser un gas Blume, David 2007 Precalentamiento ; págs. 406–410, Advancement of Ignition Timing : págs. 404, 417-18, 530 ' Mayor compresión con etanol' págs. 70, 358-60, 415-19,429, 433-435
  12. ^ "Precios E85" . E85prices.com. 1 de julio de 2014. Archivado desde el original el 1 de julio de 2014 .
  13. ^ "Folleto de Maxol Bioetanol E85" (PDF) . Archivado desde el original (PDF) el 18 de noviembre de 2007 . Consultado el 5 de diciembre de 2010 .
  14. ^ "RE85 - Tehokkaampi bioetanoli suomalaisesta jätteestä" . St1.fi. Archivado desde el original el 2 de octubre de 2016 . Consultado el 3 de octubre de 2016 .
  15. ^ "ABC-asemat" . Consultado el 3 de octubre de 2016 .
  16. ^ "Suomi - RE85" . St1.fi. Archivado desde el original el 22 de diciembre de 2012 . Consultado el 26 de diciembre de 2012 .
  17. ^ "Combustible Eko E85" . Consultado el 3 de octubre de 2016 .
  18. ^ http://www.instituteforenergyresearch.org/2011/03/28/epa-pushes-ethanol-on-american-consumers/
  19. ^ "Prueba de comparación de gasolina vs E85" . Edmunds.com. Archivado desde el original el 9 de noviembre de 2010 . Consultado el 5 de diciembre de 2010 .
  20. ^ "Etanol: los hechos, las preguntas | desmoinesregister.com" . El registro de Des Moines . Archivado desde el original el 10 de enero de 2013 . Consultado el 4 de abril de 2010 .
  21. ^ "Primera flota de servicio ligero impulsada por etanol de Ohio" (PDF) . Archivado desde el original (PDF) el 30 de octubre de 2004.

Otras lecturas

  • Manual de manipulación, almacenamiento y dispensación de E85 y otras mezclas de etanol y gasolina Septiembre de 2013, Departamento de Energía de EE. UU.
  • Flex-Fuel Bait and Switch : vea cuántos automóviles de combustible flexible hay en la carretera y cuántas estaciones ofrecen E85. Centro para el Progreso Americano
  • Eric Kvaalen, Philip C. Wankat, Bruce A. McKenzie. Destilación de etanol: principios básicos, equipo, relaciones de rendimiento y seguridad Universidad Purdue, abril de 1984.
  • Matthew Phenix. El licor lo hace más rápido. Popular Science , junio de 2005.
  • Resultados de la prueba de la flota E85 de Ohio [ enlace muerto ]
  • Propiedades de los combustibles de transporte de etanol - Informe del USDOE,
  • Trabajo de referencia de combustibles alcohólicos n. ° 1, julio de 1991 (especialmente el Capítulo 7 para la corrosión y el aumento de los riesgos de desgaste del motor asociados con el E85 contaminado con agua) [ enlace muerto ]
  • Informe de emisiones E85 de la Universidad de Michigan [ enlace muerto ]
  • Informe de control de emisiones E85 de la Universidad de Michigan
  • Informe de la Universidad de Nebraska-Lincoln sobre la conversión E85 de la camioneta Silverado
  • LiveGreen GoYellow
  • Energía y emisiones de gases de efecto invernadero Impactos del combustible etanol Laboratorio nacional Argonne Archivado el 4 de febrero de 2012 en la Wayback Machine.

enlaces externos

  • Kits de conversión de etanol europeo E85
  • Estudio de economía de combustible de la Coalición Estadounidense de Etanol E10 - E30
  • Centro de datos de combustibles alternativos del DOE de EE. UU .: Etanol
  • Presentación de la EPA y documento técnico en el que se basa.
  • Anuncio de reducción de costos de producción de etanol del USDA : el subsidio fiscal del gobierno de EE. UU. Finalizará en 2007
  • Ganar la estrategia de combustible del Rocky Mountain Institute de The Oil Endgame
  • Piense fuera del barril : video de una charla de Vinod Khosla en Google TechTalks
  • Interruptor y cebo de combustible flexible : vea cuántos automóviles de combustible flexible hay en la carretera y cuántas estaciones de combustible ofrecen E85.
  • La producción de biocombustible de EE. UU. Debería suspenderse, dice la ONU
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