El etanol, en el juego de la energía
A base de este combustible, una automotriz nipona lanzará un motor eléctrico. Argentina ya investiga en esto.
Las tecnologías que emplean energías renovables para fuentes fijas están maduras y aplicándose a través fundamentalmente de parques eólicos, paneles fotovoltaicos y equipos que funcionan con energía solar térmica.
Las tecnologías asociadas a fuentes móviles están en un estadío algo inferior y aun no compiten, en precio, con los vehículos alimentados con combustibles fósiles.
La solución parece encaminarse hacia los vehículos eléctricos, al menos para los automóviles. Las baterías, y recientemente las de litio, estarían llevando la delantera respecto a las pilas de combustible alimentadas con hidrógeno.
Una de las razones es la logística del hidrógeno, ya que se trata de un gas muy liviano y por ende con baja densidad volumétrica.
Para que el coche tenga cierta autonomía se requiere almacenar el hidrógeno gaseoso a una presión tres veces superior a un tanque de GNC. Por otra parte son necesarias estaciones de servicio que expendan el hidrógeno. El 18 de junio de este año Clarín Rural informaba que Nissan Motor, una de las tres mayores automotrices de Japón, anunció que está completando el desarrollo de un vehículo eléctrico, que obtendrá su energía a partir del bioetanol y que lo presentaría en 2020, ya que ese año se desarrollarán los Juegos Olímpicos en la ciudad de Tokyo.
Nissan propone que el coche, en lugar de tener un tanque de hidrógeno a muy alta presión, tenga un tanque similar al de la nafta, pero con una mezcla etanol/agua a presión atmosférica, la cual, dentro del coche y a través de un catalizador, se transforma en gas de síntesis, una mezcla de hidrógeno y óxidos de carbono.
Esa mezcla se alimenta a una pila de combustible de óxido sólido (SOFC), la cual genera energía eléctrica que carga la batería que hace mover al vehículo.
La propuesta de la empresa japonesa es doblemente innovadora. Utiliza etanol como portador de hidrógeno, un líquido sin toxicidad, soluble en agua y que contiene seis átomos de hidrógeno por molécula de etanol.
Por otra parte, las pilas de combustible tipo PEM (Proton Exchange Membrane) son las que usualmente se utilizan en los prototipos debido a que operan a temperaturas relativamente bajas (80°) pero que requieren de electrodos de platino, costoso, y de un hidrógeno libre de monóxido de carbono que implica un proceso complejo de purificación.
La automotriz japonesa Nissan, en cambio, emplea una pila de óxido sólido de alta temperatura (500° como mínimo), no necesita electrodos de metales nobles y son más eficientes que una pila PEM.
Al trabajar a temperaturas elevadas no hay riesgo de envenenamiento por monóxido de carbono, el cual, junto con el hidrógeno, reacciona con el oxígeno del aire y la energía química de ambas oxidaciones se transforma en energía eléctrica.
La pila de combustible genera electricidad que se utiliza para cargar la batería y emite a la atmósfera vapor de agua y dióxido de carbono.
Sin embargo, el balance de dióxido de carbono es nulo, ya que los recursos vegetales con los que se produce el etanol -cultivos de maíz o de caña de azúcar- habían absorbido ese mismo dióxido de carbono del aire durante su crecimiento.
Un poco de historia argentina: en 1991 se publicaba por primera vez en la literatura abierta internacional un trabajo de investigación sobre la factibilidad termodinámica de obtener hidrógeno a partir de una mezcla etanol/agua.
Los autores pertenecían al Laboratorio de Procesos Catalíticos (LPC) de la Fiuba. Un año después y en la misma revista especializada se informaba de un nuevo catalizador para gasificar etanol para producir hidrógeno. Esta vez los autores eran investigadores de la Universidad de Campinas en Brasil y del LPC. Ambas publicaciones surgieron de un pedido de la empresa brasileña Copersucar que estaba interesada en la posibilidad de producir hidrógeno usando etanol como materia prima.
En el 2005, hace 11 años, se publicaba la noticia de que el Laboratorio de Procesos Catalíticos (LPC) y el Ingar (Conicet-UTN), habían vendido a Abengoa, a través de un convenio con Conicet, un proceso catalítico para producir hidrógeno a partir de alcohol empleando catalizadores existentes en el mercado. El hidrógeno así producido alimentaría una pila de combustible.
Una vez finalizado el desarrollo, la Secretaría de Ciencia y Técnica (todavía no existía el Mincyt) financió, junto con Enarsa, un desarrollo idéntico pero empleando catalizadores sintetizados en el LPC.
Enarsa inicialmente apoyó financieramente el proyecto pero hace aproximadamente tres años, con el cambio de autoridades en la empresa ocurrido en el último tramo del gobierno anterior, la misma interrumpió su apoyo.
En el 2007 se presentó al INPI una solicitud de patente P070103088 para proteger al catalizador argentino que produce hidrógeno a partir de una mezcla alcohol-agua.
Son muchas las causas que podrían explicar por qué la Argentina no pudo avanzar en esta tecnología. Algunas tienen que ver con el tipo de matriz productiva del país y otras son claramente culturales y estructurales.
Pero lo cierto y lo concreto es que, una vez más, los científicos latinoamericanos proveen ideas que otros países terminan transformando en tecnología.
La tecnología, si bien muchas veces se nutre de la ciencia, es la que determina la calidad de vida de los pueblos.