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Aceite vegetal como combustible en motores diesel....

Aceite vegetal como combustible en motores diesel. P. Cavieres-K. Weber

“El empleo de aceites vegetales en motores puede actualmente parecer insignificante. Pero a futuro podrá llegar a ser tan importante como el petróleo” Rudolph Diesel, 1912.

                                                                             Patricio Cavieres Korn –  Klaus Weber

Los conflictos en Egipto  y los acontecimientos que estan ocurriendo en Libia, Siria y Yemen están provocando una escalada de los precios del petróleo que estan causando un aumento explosivo de los precios de los combustibles  en todo el mundo.

Comparado con la crisis de 2008, lo que está ocurriendo en los países productores de petróleo es mucho mas grave y profundo que afectará a corto plazo a toda la economía mundial.

Según algunos analistas, si la situación se generaliza en el resto de los países arabes,  el precio del barril del petróleo WTI, que en este momento esta en torno de los US$ 105 podría llegar a $ 150 o más en los próximos meses, ocomo ocurrió en Julio de 2008, producto de la crisis financiera cuando alcanzó a US $ 147.

Como se está observando en los puestos de combustibles, los precios del  diesel y de la gasolina están subiendo a valores que afectarán seriamente los costo de producción.

Considerando que el costo de producción de un barril de petroleo esta en torno de US$ 20, debido a la enorme diferencia que se produce,  entre el costo y precio de venta en el mercado spot, no cabe duda que a los productores de petróleo les interesa que los conflictos se mantengan,  pues el negocio se hace cada mas lucrativo.

En la agricultura, la situación se ve agravada por el hecho que el petróleo es la materia prima de donde se obtiene además del diesel, la mayoría  de los fertilizantes  y pesticidas. Por lo tanto, esta situación aumentará tambien el  precio de los alimentos, que  provienien especialmente de losócultivos tradicionales. Esta situación tambien deberá afectar a la producción y exportación de frutas y vinos, ya que desde hace algún tiempo,  está perdiendo su competitividad y rentabilidad por el menor precio del dólar, entre otras causas.

Hay que considerar además, que los precios de los productos agrícolas han tenido un deterioro enorme en las últimas décadas, afectando los términos de intercambio con respecto a los precios de los insumos y maquinaria. Por ejemplo, en 1994 con el valor de un quintal de trigo (1)  se podian adquirir 58 litros de diesel, mientras que en esta última temporada – a base del precio máximo de trigo fijado por Cotrisa – solo se pueden adquirir 28 litros de este combustible. Es decir, en 17 años el trigo ha perdido su poder adquisitivo, con relación al diesel en un 51,7  %.

Por otro lado, es interesante señalar que comparativamente con EEUU, un agricultor de Chile está pagando aproximadamente entre $ 610 y $ 620/litro de diesel (2) ,  mientras que  un agricultor estadounidense paga en la actualidad en torno de $  500,6/litro (US$ 3,907/galon) (3). En el caso del precio de la  gasolina, las diferencias  entre Chile y EEUU son realmente espectaculares (4).

No cabe duda que,  si el precio del petróleo continua subiendo de valor en los próximos meses, la producción agricola se hará insostenible.

Por esta razón – a pesar del delicado escenario que está enfrentando la agricultura chilena- los productores de cultivos tradicionales, deben pensar seriamente en reducir y/o sustituir  el consumo de combustibles fósiles, mediante tecnologías de producción mas eficientes y económicas para mejorar su competitividad, como por ejemplo:.

  • Introducir la siembra directa (cero labranza en todas sus opciones,  algunas labores  de suelos y sistemas de siembra según el cultivo), que reduce substancialmente  el consumo de  combustible y además trae otros beneficios asociados.
  • Adoptar el uso de  aceite vegetal puro como combustible, a partir de raps en el sur del país, de maravilla, soya u otras oleaginosas en la zona central o eventualmente importarlo de países  vecinos.

Desde hace algunos años particularmente en Alemania y más recientemente en Brasil, se está sustituyendo el diesel de petróleo,  por aceite vegetal puro como combustible, debido a que es más económico, renovable y menos contaminante.

Es importante señalar que el  aceite vegetal se puede utilizar en todo tipo de  maquinaria agrícola y de transporte, en motores estacionarios, en calderas e  incluso en la generación de energía en grupos electrógenos, con la ventaja que este combustible se  puede producir por los mismos agricultores.

Esta tecnología es conocida desde fines del siglo 19cuanto Rudolph Diesel construyó en Alemania el primer motor a compresión que lleva su nombre, en el cual experimentalmente utilizó como combustible aceite de palma y de maní.

Lamentablemente, el aceite vegetal como combustible tuvo una vida muy corta, ya que el desarrollo del diesel de petróleo se impuso como combustible universal por su menor costo, pero esta reposicionandose en el mercado nuevamente, debido a los elevados precios  que esta alcanzado el combustible fosil.

A partir de 1973 – debido a las sucesivas crisis del petróleo- entre 1982 y 1985  se realizaron en Austria y Alemania las primeras experiencias para producir biodiesel, a partir de aceite vegetal sometido a un procesamiento termoquímico. La importancia de usar este biocombustible se debía a que podía sustituir el diesel de petróleo, fundamentalmente por ser un combustible proveniente de una fuente renovable como es la biomasa y es mas amigable con el medio ambiente. Lamentablemente, la conversión del aceite vegetal en biodiesel mediante el proceso de transesterificación,  aumenta su costo en aproximadamente 20 a 30%, lo que ha obligado a algunos países a subsidiar su producción, para que el precio al consumidor sea competitivo con diesel de petróleo.  Por otro lado, el costo de producción del biodiesel ha ido aumentando en  el transcurso del tiempo,  por el mayor valor de los insumos (metanol y catalizador) y de la energía que se utiliza  en su elaboración.

En  1997,en Alemania,  se  desarrolló una tecnología bien interesante – constituída basicamente por un kit –  permite que un motor a diesel pueda funcionar con aceite vegetal en condiciones similares al combustible fósil. En virtud de su desempeño, desde esa época comienza a utilizarse el aceite vegetal comercialmente en forma creciente en diversos tipos de motores en varios países de Europa.

En 2001 la Compañía Prokon de Alemania perfecciona la tecnología del kit – complementándolo con un sistema sensores computarizado – que  facilita el  funcionamniento y desempeño del aceite en el motor a diesel, a un costo muy competitivo comparado con biodiesel y con mayor razón  con diesel de petróleo.

En resumen, el sistema completo consiste en  acoplar el  kit al motor y disponer de dos  estanques de combustibles,  uno de los cuales de menor capacidad esta destinado al diesel  que se utiliza en el arranque del motor y el otro de mayor tamaño para el aceite vegetal, que se utiliza  como combustible permanente.

Pequeñas cantidades de diesel se utilizan al inicio para  el arranque del motor en frío, debido a que el aceite vegetal como tiene una mayor viscosidad en estado natural,   presenta  dificultades en la  inyección y no se quema completamente en la cámara de combustión, mientras no haya alcanzado una temperatura adecuada.

Instalado el equipamiento en el vehículo que va utilizar el aceite vegetal, el funcionamiento del motor se realiza en forma automática mediante un computador a bordo sin intervención del operador. Al cabo de algunos minutos – despues del arranque con diesel-  una vez que el aceite vegetal haya alcanzado  una temperatura de 60-70° C, automáticamente dos sensores activan unas válvulas electromagnéticas, que cortan el flujo del diesel y activan el flujo del aceite vegetal desde su respectivo estanque al motor. De esta forma, con la temperatura adecuada,  el vehículo se desplaza en forma normal usando exclusivamente aceite puro.

Durante la fase previa de calentamiento del motor y consecuentemente del aceite vegetal – mediante un intercambiador de calor que usa el calor residual del motor – y durante todo el funcionamiento del motor,  el computador a bordo monitorea las revoluciones del motor cada 10 segundos.

Si el vehículo se detiene y se reducen las revoluciones  a menos de 800 rpm por más de 3 minutos y consecuentemente baja la temperatura del motor,  se cambia automáticamente  de combustible cortando el suministro de aceite y sustituyéndolo  por diesel. Cuando el motor recupera el número de revoluciones sobre el mínimo indicado, automaticamente el sistema de control cambia el suministro de diesel a aceite vegetal para continuar  funcionando sin problemas.

Es interesante señalar que hace dos o tres años atrás un agricultor de Osorno trajo de Alemania un kit que lo instaló en un tractor de su fundo,  el cual le ha permitido utilizar aceite de raps en vez de diesel y su desempeño ha sido satisfactorio.

A partir de este año, esta tecnología va ser introducida al país por su fabricante, lo que posibilitará su disponibilidad para los agricultores que la deseen adoptar.

La Norma DIN V 51.605 desarrollada en Alemania establece las especificaciones técnicas que deben reunir  los aceites vegetales para uso en motores de combustion compatibles (5)
Considerando la enorme dependencia que tiene la matriz energetica de petróleo importado,  que tiene Chile (98%) y las optimas condiciones para la produccion de cultivos oleaginosos, como raps en el sur y maravilla en el centro del país,  el uso de aceite vegetal como combustible  en sustitución del diesel se ve  muy promisorio, por las siguientes razones:

1.- Reduce el costo de operación de la maquinaria agrícola, vehículos de transporte y grupos electrógenos en la industria, comercio e industria. De continuar la escalada de precios del petróleo es muy probable que el valor del diesel alcance en los próximos meses a $ 650 o  700  por litro.

2.- Disminuye los indices de contaminación ambiental, especialmente en COV, CO y material particulado. Como el aceite proviene de la biomasa, el CO2  emitido, es capturado nuevamente a traves de la fotosíntesis, por eso no afecta al calentamiento global de la atmosfera.

3.- Impulsa  la producción  distribuida o descentralizada de combustible por los mismos agricultores, mediante la extracción de aceite del cultivo oleaginoso, en el mismo predio o fuera de este, a través de asociaciones  que los agrupen o eventualmente en empresas  comerciales que presten este servicio.
De esta manera, en el caso de los productores agrícolas que adopten este sistema de producción de su propio combustible, podrán ser total o parcialmente autosuficientes en combustible para su maquinaria. De esta manera no gastarán dinero en adquirirlo.

4.- Agregación de valor:  en el caso de los productores de oleaginosas, la extracción del  aceite en el mismo predio, le agrega valor al rubro, ya que por un lado obtiene el aceite para uso como combustible y por otro lado, se obtiene un coproducto, que es la torta o afrecho rica en proteinas, que puede destinarse a la alimentacion del ganado existente en la propiedad y/o para  la venta externa,  generando un ingreso adicional. Es conveniente señalar  que Chile importa anualmente  cantidades crecientes de torta o afrecho de soya para alimentacion de ganado.
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(1) En el caso del trigo  – cultivo tradicional más importante del país –  en 1989 el precio de 1 quintal  de este cereal equivalía   a 1,2 unidades de fomento. En esta temporada, considerando el precio fijado por  Cotrisa,  el valor de este mismo quintal  equivale a 0,81 unidades de fomento. Esto significa que en el transcurso de 22 años el trigo ha perdido su valor adquisitivo en 32,5 %, Estas diferencias se reflejan más  dramáticamente en el caso del diesel como fue visto, asi como en los insumos  y la maquinaria. En este último caso, con toda seguridad el agricultor tiene que gastar en la actualidad de 500 a 1.000 quintales adicionales a los que gastaba hace 15 a 20 años ,atrás para adquirir un tractor de la misma potencia.
(2) A base del precio según tabla de  Puesto Copec Manquehue con Pres. Riesco en Santiago el 27.3.2011
(3) Precios medios del diesel em EEUU según www.atlantagasprices.com el 27.3.2011
(4) Un litro de gasolina 93 octanos en Estados Unidos tiene un precio de $ 499,47/litro (US$ 3,898/galon)  y en Chile esta misma gasolina se vende a   $ 760/litro según referencia (2).

(5) El Instituto Tecnológico del Estado de Parana (TECPAR) de Brasil ha evaluado los aceites refinados  de maravilla, algodón, maiz y canola que se producen en ese país y ha conprobado que estan dentro de la Norma DIN V 51.605.

Santiago, Marzo de 2011.


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