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Estados Unidos se convirtió en el mayor productor mundial de etanol combustible en 2005. En 2019, EE. UU. produjo 15.800 millones de galones líquidos de etanol combustible, frente a los 13.900 millones de galones (52.600 millones de litros) de 2011, [ 1 ] [ 2 ] y los 1.620 millones de galones de 2000. [ 3 ] La producción de Brasil y EE. UU. representó el 87,1 % de la producción mundial en 2011. [ 1 ] En EE. UU., el etanol combustible se utiliza principalmente como oxigenante en la gasolina en forma de mezclas de bajo nivel de hasta el 10 %, y, cada vez más, como combustible E85 para vehículos de combustible flexible . [ 4 ] El gobierno de EE. UU. subvenciona la producción de etanol. [ 5 ] [ 6 ]
La cuota de mercado del etanol en el suministro de gasolina de EE. UU. creció en volumen de poco más del 1 por ciento en 2000 a más del 3 por ciento en 2006 y al 10 por ciento en 2011. [ 1 ] [ 7 ] [ 8 ] La capacidad de producción nacional aumentó quince veces después de 1990, de 900 millones de galones estadounidenses a 1.63 mil millones de galones estadounidenses en 2000, a 13.5 mil millones de galones estadounidenses en 2010. [ 7 ] [ 9 ] La Asociación de Combustibles Renovables informó que en 2011 había 209 destilerías de etanol en funcionamiento ubicadas en 29 estados. [ 1 ]
Para 2012, la mayoría de los autos en las carreteras de EE. UU. podían funcionar con mezclas de hasta 10 % de etanol ( E10 ), y los fabricantes habían comenzado a producir vehículos diseñados para porcentajes mucho más altos. Sin embargo, los sistemas de combustible de los autos, camiones y motocicletas vendidos antes del mandato del etanol pueden sufrir daños sustanciales por el uso de mezclas de etanol al 10 %. Los autos, camiones y minivans de combustible flexible usan mezclas de gasolina/etanol que van desde gasolina pura hasta 85 % de etanol ( E85 ). A principios de 2013 había alrededor de 11 millones de vehículos capaces de E85 en las carreteras de EE. UU. [ 10 ] [ 11 ] El uso regular de E85 es bajo debido a la falta de infraestructura de combustible, pero es común en el Medio Oeste . [ 12 ] [ 13 ] En enero de 2011, la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (EPA) otorgó una exención para permitir la venta de hasta un 15 % de etanol mezclado con gasolina ( E15 ) únicamente para automóviles y camionetas ligeras con año de modelo 2001 o posterior. La exención de la EPA autoriza, pero no exige, que las estaciones ofrezcan E15. Al igual que las limitaciones sufridas por las ventas de E85, la comercialización de E15 está restringida por la falta de infraestructura, ya que la mayoría de las estaciones de servicio no tienen suficientes surtidores para ofrecer la nueva mezcla E15, pocos surtidores existentes están certificados para dispensar E15 y no hay tanques dedicados disponibles para almacenar E15. [ 14 ] [ 15 ] [ 16 ]
Históricamente, la mayor parte del etanol estadounidense ha provenido del maíz , y la electricidad necesaria para muchas destilerías provenía principalmente del carbón . Existe un debate sobre la sostenibilidad del etanol y su impacto ambiental. [ 17 ] Los principales problemas se relacionan con la gran cantidad de tierra cultivable necesaria para los cultivos y el impacto de la producción de etanol en el suministro de granos , los efectos indirectos del cambio de uso de la tierra (ILUC), así como los problemas relacionados con su balance energético y la intensidad de carbono considerando su ciclo de vida completo . [ 18 ] [ 19 ] [ 20 ] [ 21 ] [ 22 ] [ 23 ]
Historia
En 1826, Samuel Morey experimentó con una mezcla química de combustión interna que utilizaba etanol (combinado con trementina y aire ambiente, luego vaporizado ) como combustible . En aquel entonces, su descubrimiento pasó desapercibido, principalmente debido al éxito de la energía de vapor . El etanol como combustible recibió poca atención hasta 1860, cuando Nicholas Otto comenzó a experimentar con motores de combustión interna . En 1859, se descubrió petróleo en Pensilvania , lo que décadas después proporcionó un nuevo tipo de combustible. Los combustibles populares en Estados Unidos antes del petróleo eran una forma purificada de espíritus de trementina llamada canfeno y una mezcla de trementina y alcohol conocida como fluido de combustión. [ 24 ]
En 1896, Henry Ford diseñó su primer automóvil, el " Quadriciclo ", para funcionar con etanol puro. [ 25 ] En 1908, el revolucionario Ford Modelo T era capaz de funcionar con gasolina , etanol o una combinación de ambos. [ 25 ] [ 26 ] [ 27 ] Ford continuó abogando por el combustible de etanol incluso durante la prohibición , pero los precios más bajos hicieron que la gasolina prevaleciera. [ 25 ]
La gasolina con hasta un 10 % de etanol comenzó un crecimiento que duró décadas en Estados Unidos a finales de la década de 1970. La demanda de etanol producido a partir de maíz de campo fue impulsada por el descubrimiento de que el metil tert-butil éter (MTBE) estaba contaminando las aguas subterráneas . [ 25 ] [ 28 ] El uso de MTBE como aditivo oxigenante se generalizó debido a los mandatos de las enmiendas a la Ley de Aire Limpio de 1992 para reducir las emisiones de monóxido de carbono . El MTBE en la gasolina había sido prohibido en casi 20 estados para 2006. Los proveedores estaban preocupados por posibles litigios y una decisión judicial de 2005 que negaba la protección legal para el MTBE. La caída en desgracia del MTBE abrió un nuevo mercado para el etanol, su principal sustituto. [ 25 ] Los precios del maíz en ese momento eran de alrededor de US$ 2 por bushel . Los agricultores vieron un nuevo mercado y aumentaron la producción. Este cambio en la demanda tuvo lugar en un momento en que los precios del petróleo estaban subiendo.
El fuerte aumento en el consumo de etanol en el siglo XXI fue impulsado por la legislación federal destinada a reducir el consumo de petróleo y mejorar la seguridad energética . La Ley de Política Energética de 2005 exigió el uso de 7.500.000.000 galones estadounidenses (2,8 × 10¹⁰ L) de combustible renovable para 2012, y la Ley de Independencia y Seguridad Energética de 2007 elevó el estándar a 36.000.000.000 galones estadounidenses ( 1,4 × 10¹¹ L) de uso anual de combustible renovable para 2022. De este requisito, 21.000.000.000 galones estadounidenses (7,9 × 10¹⁰ L) debían ser biocombustibles avanzados , definidos como combustibles renovables que reducen las emisiones de gases de efecto invernadero en al menos un 50 %. [ 29 ] [ 30 ] [ 31 ]
Tendencias recientes
El principal productor mundial de etanol en 2010 fue Estados Unidos con 13.200 millones de galones estadounidenses (49.950 millones de litros), lo que representó el 57,5% de la producción mundial, seguido de Brasil con 6.920 millones de galones estadounidenses (26.190 millones de litros). Juntos, ambos países representaron el 88% de la producción mundial de 22.950 millones de galones estadounidenses (86.850 millones de litros). [ 3 ] En diciembre de 2010, la industria de producción de etanol de EE. UU. constaba de 204 plantas operativas en 29 estados, [ 7 ] [ 9 ] y 9 plantas en construcción o expansión, lo que añadió 560 millones de galones de nueva capacidad y elevó la capacidad instalada total de EE. UU. a 14.600 millones de galones estadounidenses (55.250 millones de litros). [ 9 ] A finales de 2010, más del 90% de toda la gasolina vendida en EE. UU. estaba mezclada con etanol. [ 7 ]
Producción
A partir de finales de 2008 y principios de 2009, la industria sufrió dificultades financieras debido a la crisis económica de ese año. Los automovilistas condujeron menos y los precios de la gasolina cayeron drásticamente, mientras que la financiación bancaria se redujo. [ 33 ] [ 34 ] [ 35 ] Como resultado, algunas plantas operaron por debajo de su capacidad, varias empresas cerraron plantas, otras despidieron personal, algunas empresas quebraron , se suspendieron proyectos de plantas y los precios de mercado disminuyeron. [ 33 ] [ 34 ] [ 35 ] La Administración de Información Energética expresó su preocupación de que la industria no cumpliera con los objetivos legislados. [ 33 ] [ 36 ]
En 2011, la mayor parte de la flota de automóviles de EE. UU. podía funcionar con mezclas de hasta un 10 % de etanol, y los fabricantes de vehículos a motor producían vehículos diseñados para funcionar con mezclas más concentradas. En 2015, siete estados —Missouri , Minnesota , Luisiana , Montana , Oregón , Pensilvania y Washington— exigían que el etanol se mezclara con la gasolina en los combustibles para motores. [ 37 ] Estos estados, en particular Minnesota, tenían un mayor uso de etanol y, según una fuente de la Universidad de Washington, estos estados acumularon importantes beneficios ambientales y económicos como resultado. [ 38 ] Florida exigía mezclas de etanol desde finales de 2010, [ 39 ] pero desde entonces lo ha derogado. Muchas ciudades tenían requisitos de etanol separados debido al incumplimiento de las normas federales de calidad del aire. [ 40 ] En 2007, Portland, Oregón , se convirtió en la primera ciudad de EE. UU. en exigir que toda la gasolina vendida dentro de los límites de la ciudad contuviera al menos un 10 % de etanol. [ 41 ] [ 42 ] Chicago ha propuesto la idea de hacer obligatorio el uso de E15 dentro de los límites de la ciudad, mientras que algunas gasolineras de la zona ya han comenzado a ofrecerlo. [ 43 ] [ 44 ]
La expansión de las industrias del etanol (y del biodiésel ) generó empleos en la construcción, operación y mantenimiento de plantas, principalmente en comunidades rurales. Según RFA, la industria del etanol creó casi 154 000 empleos en Estados Unidos en 2005, lo que incrementó los ingresos familiares en 5700 millones de dólares. También contribuyó con aproximadamente 3500 millones de dólares en ingresos fiscales federales, estatales y locales. [ 45 ]
Vehículos E85
Ford , Chrysler y GM se encuentran entre las muchas compañías automovilísticas que venden vehículos de combustible flexible que pueden funcionar con mezclas que van desde gasolina pura hasta etanol al 85 % ( E85 ), y a partir de 2008 casi cualquier tipo de automóvil y vehículo ligero estaba disponible con la opción de combustible flexible, incluidos sedanes , furgonetas , SUV y camionetas pickup . A principios de 2013, había alrededor de 11 millones de automóviles y camionetas ligeras de combustible flexible E85 en funcionamiento, [ 10 ] [ 11 ] aunque el uso real del combustible E85 era limitado, porque la infraestructura de abastecimiento de etanol era limitada. [ 46 ]
En 2005, el 68% de los propietarios de automóviles de combustible flexible estadounidenses no sabían que tenían un E85 flex. [ 12 ] [ 13 ] Los vehículos Flex y no flex se veían iguales. No había diferencia de precio. Los fabricantes de automóviles estadounidenses no etiquetaban estos vehículos. [ 13 ] [ 47 ] En contraste, todos los fabricantes de automóviles brasileños etiquetaban claramente los FFV con un texto que era alguna variante de la palabra Flex. A partir de 2007, muchos modelos nuevos de FFV en los EE. UU. presentaban una tapa de gasolina amarilla para recordar a los conductores las capacidades de E85. [ 48 ] [ 49 ] A partir de 2008, GM identificó sus vehículos con el texto "Flexfuel/E85 Ethanol". [ 50 ] [ 51 ] Sin embargo, el Departamento de Energía de los EE. UU. (DOE) estimó que en 2009 solo 504,297 vehículos de combustible flexible se abastecían regularmente con E85, y estos eran principalmente vehículos operados por flotas. [ 52 ] Como resultado, solo se utilizaron 712 millones de galones de E85, lo que representa apenas el 1% del consumo de etanol de ese año. [ 53 ]
Durante la década posterior al año 2000, los vehículos que utilizaban E85 se hicieron cada vez más comunes en el Medio Oeste , donde el maíz era un cultivo importante .
La infraestructura de abastecimiento de combustible ha sido una restricción importante que ha obstaculizado las ventas de E85. [ 46 ] A marzo de 2013 Había 3028 estaciones de servicio que vendían E85 en los EE. UU. [ 54 ] . La mayoría de las estaciones estaban en los estados del Cinturón del Maíz . En 2008, el estado líder era Minnesota con 353 estaciones, seguido de Illinois con 181 y Wisconsin con 114. Aproximadamente otras 200 estaciones que dispensaban etanol estaban restringidas a vehículos de los gobiernos municipales, estatales y federales. [ 46 ]
Ford E-250 de combustible flexible E85 .
Mezcla E15
En marzo de 2009, Growth Energy, un grupo de presión para la industria del etanol, solicitó formalmente a la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (EPA) que permitiera aumentar el contenido de etanol en la gasolina al 15%, desde el 10%. [ 55 ] En octubre de 2010, la EPA otorgó una exención para permitir la venta de mezclas de hasta el 15% para automóviles y camiones con año modelo 2007 o posterior, lo que representa aproximadamente el 15% de los vehículos en circulación. [ 14 ] [ 15 ] En enero de 2011, la exención se amplió para autorizar el uso de E15 para incluir vehículos de pasajeros de los años modelo 2001 a 2006. La EPA también decidió no otorgar ninguna exención para el uso de E15 en motocicletas, vehículos pesados o motores no de carretera porque los datos de prueba actuales no respaldan dicha exención. Según la Asociación de Combustibles Renovables, las exenciones de E15 ahora cubren el 62% de los vehículos en circulación en el país. [ 16 ] [ 56 ] En diciembre de 2010, varios grupos, entre ellos la Alianza de Fabricantes de Automóviles , el Instituto Americano del Petróleo , la Asociación de Fabricantes Internacionales de Automóviles , la Asociación Nacional de Fabricantes Marinos, el Instituto de Equipos Eléctricos para Exteriores y la Asociación de Fabricantes de Comestibles , presentaron una demanda contra la EPA. [ 57 ] En agosto de 2012, el tribunal federal de apelaciones rechazó la demanda contra la EPA, dictaminando que los grupos no tenían legitimación procesal para impugnar la decisión de la EPA de emitir la exención para el E15. [ 58 ] [ 59 ] En junio de 2013, la Corte Suprema de los Estados Unidos se negó a escuchar una apelación de grupos industriales que se oponían al dictamen de la EPA sobre el E15 y dejó vigente el fallo del tribunal federal de apelaciones de 2012. [ 60 ]
Los problemas de compatibilidad de vehículos con la gasolina E15 fueron prominentes en 2012. Una encuesta realizada ese año por la Asociación Automovilística Estadounidense (AAA) encontró que solo alrededor de 12 millones de los más de 240 millones de vehículos ligeros en las carreteras de EE. UU. en ese momento estaban aprobados por el fabricante para E15. La AAA, en un informe de noviembre de 2012, también destacó las preocupaciones sobre la garantía, afirmando que BMW , Chrysler , Nissan , Toyota y Volkswagen advirtieron que no cubrirían los daños relacionados con E15. [ 61 ] A pesar de esta precaución inicial y en respuesta a las regulaciones de la EPA, varios fabricantes de automóviles comenzaron a certificar modelos más nuevos para el uso de E15. General Motors aprobó sus vehículos de los años modelo 2012 y 2013 para E15, aconsejando a los propietarios de modelos anteriores a 2011 que se adhirieran a las especificaciones de combustible en sus manuales. Ford Motor Company hizo que toda su línea de 2013, incluidos los vehículos híbridos eléctricos y Ecoboost , fueran compatibles con E15. [ 11 ] Porsche , según el informe de la AAA de finales de 2012, había aprobado el E15 para sus modelos fabricados desde 2001. [ 61 ] Otros fabricantes siguieron el ejemplo: Volkswagen anunció que toda su gama de modelos del año 2014 sería compatible con E15, [ 62 ] y Fiat Chrysler Automobiles anunció en agosto de 2015 que todos sus vehículos Chrysler / Fiat , Jeep , Dodge y Ram del año modelo 2016 serían compatibles. [ 63 ]
A pesar de la exención de la EPA, existe una barrera práctica para la comercialización de la mezcla más rica debido a la falta de infraestructura, similar a las limitaciones sufridas por las ventas de E85 , ya que la mayoría de las estaciones de servicio no tienen suficientes surtidores para ofrecer la nueva mezcla, pocos surtidores existentes están certificados para dispensar E15 y no hay tanques dedicados disponibles para almacenar E15. [ 14 ] [ 15 ] En julio de 2012, una estación de servicio en Lawrence, Kansas, se convirtió en la primera en los EE. UU. en vender la mezcla E15. El combustible se vende a través de un surtidor mezclador que permite a los clientes elegir entre E10, E15, E30 o E85, vendiéndose estas últimas mezclas solo a vehículos de combustible flexible . [ 64 ] A esta estación le siguió una estación de servicio Marathon en East Lansing, Michigan . A partir de junio de 2013 , hay alrededor de 24 estaciones de servicio que venden E15 de las 180.000 estaciones que operan en los EE. UU. [ 60 ]
A fecha de noviembre de 2012 Las ventas de E15 no están autorizadas en California y, según la Junta de Recursos del Aire de California (CARB), la mezcla aún está pendiente de aprobación. En un comunicado público, la agencia afirmó que "se necesitarían varios años para completar las pruebas de vehículos y el desarrollo de las normas necesarias para introducir un nuevo combustible para el transporte en el mercado de California". [ 65 ]
Legislación y reglamentos
La Ley de Independencia y Seguridad Energética de 2007 ordenó al DOE evaluar la viabilidad del uso de mezclas intermedias de etanol en la flota de vehículos existente. [ 66 ] El Laboratorio Nacional de Energía Renovable (NREL) evaluó los impactos potenciales en vehículos antiguos y otros motores. [ 66 ] En un informe preliminar publicado en octubre de 2008, el NREL describió los efectos de E10, E15 y E20 en las emisiones de escape y evaporativas, la durabilidad del catalizador y del motor, la manejabilidad del vehículo, la operatividad del motor y los materiales del vehículo y del motor. [ 66 ] [ 67 ] Este informe preliminar encontró que ninguno de los vehículos mostró una luz indicadora de mal funcionamiento; no se observaron síntomas de obstrucción del filtro de combustible; no se observaron problemas de arranque en frío a 24 °C (75 °F ) y 10 °C (50 °F) en condiciones de laboratorio; y todos los vehículos de prueba exhibieron una pérdida en la economía de combustible proporcional a la menor densidad de energía del etanol. Por ejemplo, el E20 redujo el consumo medio de combustible en un 7,7% en comparación con los vehículos de prueba que solo utilizaban gasolina (E0). [ 66 ]
La administración Obama se fijó la meta de instalar 10 000 surtidores de mezcla en todo el país para 2015. Estos surtidores pueden dispensar múltiples mezclas, incluyendo E85, E50, E30 y E20, que pueden ser utilizadas por vehículos que usan E85. El Departamento de Agricultura de los Estados Unidos (USDA) emitió una norma en mayo de 2011 para incluir los surtidores de combustible flexible en el Programa de Energía Rural para Estados Unidos (REAP). Esta norma proporcionó asistencia financiera, a través de subvenciones y garantías de préstamos, a los propietarios de estaciones de servicio para instalar surtidores de E85 y surtidores de mezcla. [ 68 ] [ 69 ]
En mayo de 2011, la Ley de Estándar de Combustible Abierto (OFS, por sus siglas en inglés) se presentó al Congreso con apoyo bipartidista. El proyecto de ley exigía que el 50 por ciento de los automóviles fabricados en 2014, el 80 por ciento en 2016 y el 95 por ciento en 2017 se fabricaran y garantizaran para funcionar con combustibles no derivados del petróleo, lo que incluía tecnologías existentes como combustible flexible, gas natural , hidrógeno , biodiésel , vehículos eléctricos enchufables y pilas de combustible . Considerando la rápida adopción de vehículos de combustible flexible en Brasil y el hecho de que el costo de fabricación de estos vehículos era de aproximadamente $100 por automóvil, el objetivo principal del proyecto de ley era promover una adopción masiva de vehículos de combustible flexible capaces de funcionar con etanol o metanol . [ 70 ] [ 71 ] [ 72 ]
En noviembre de 2013, la Agencia de Protección Ambiental (EPA) abrió a consulta pública su propuesta para reducir la cantidad de etanol requerida en el suministro de gasolina en Estados Unidos, según lo estipulado por la Ley de Independencia y Seguridad Energética de 2007. La agencia citó problemas relacionados con el aumento de la mezcla de etanol por encima del 10%. Este límite, conocido como el "muro de mezcla", se refiere a la dificultad práctica de incorporar cantidades crecientes de etanol al suministro de combustible para el transporte en volúmenes que superan los alcanzados con la venta de casi toda la gasolina como E10. [ 73 ] [ 74 ]
Restricciones contractuales
Los contratos de distribución de gasolina en Estados Unidos generalmente incluyen cláusulas que dificultan, encarecen o incluso imposibilitan la venta de E15 y E85. Dichas cláusulas incluyen la prohibición de vender E85 bajo la marquesina de la gasolinera, requisitos de etiquetado, volúmenes mínimos de venta y cláusulas de exclusividad. Las sanciones por incumplimiento son severas y a menudo conllevan la rescisión inmediata del contrato, interrumpiendo el suministro a los minoristas. Con frecuencia se exige el reembolso de las regalías de franquicia y otros incentivos. [ 75 ]
Seguridad energética
Una de las razones para la producción de etanol en los EE. UU. es el aumento de la seguridad energética , al cambiar el suministro de importaciones de petróleo a fuentes nacionales. [ 30 ] [ 76 ] La producción de etanol requiere una cantidad significativa de energía, y la producción actual de EE. UU. obtiene la mayor parte de esa energía del carbón nacional, el gas natural y otras fuentes no petroleras. [ 77 ] Debido a que en 2006, el 66 % del consumo de petróleo de EE. UU. fue importado, en comparación con un superávit neto de carbón y solo el 16 % de gas natural (cifras de 2006), [ 78 ] el reemplazo de combustibles derivados del petróleo por etanol produjo un cambio neto de fuentes de energía extranjeras a fuentes nacionales de EE. UU.
Efecto en los precios de la gasolina
El efecto del uso de etanol en los precios de la gasolina es fuente de opiniones contradictorias en los estudios económicos, lo que se complica aún más por las fuerzas no mercantiles de los créditos fiscales, las cuotas gubernamentales cumplidas y no cumplidas, y el drástico aumento reciente de la producción nacional de petróleo. [ 79 ] Según un análisis del Instituto Tecnológico de Massachusetts de 2012 , el etanol, y los biocombustibles en general, no influyen materialmente en el precio de la gasolina, [ 80 ] mientras que un aumento en el precio de los créditos del Número de Identificación Renovable (RIN) exigidos por el gobierno ha elevado el precio de la gasolina. [ 81 ] Esto contrasta con un estudio del Centro para el Desarrollo Agrícola y Rural de mayo de 2012 que mostró una reducción de entre 0,29 y 1,09 dólares en el precio de la gasolina por galón debido al uso de etanol. [ 82 ]
En 2008 , Estados Unidos consumió 138,2 × 10⁹ galones estadounidenses (523 × 10⁶ m³) de gasolina, mezclada con aproximadamente 9,6 × 10⁹ galones estadounidenses (36 × 10⁶ m³ ) de etanol , lo que representa una cuota de mercado de casi el 7 % del suministro en volumen . Dado su menor contenido energético , el etanol sustituyó aproximadamente 6,4 × 10⁹ galones estadounidenses ( 24 × 10⁶ m³ ) de gasolina , lo que representa un 4,6 % en unidades de energía equivalentes . [ 29 ]
La EPA anunció en noviembre de 2013 una reducción en la producción obligatoria de etanol en EE. UU. para 2014, debido a las "condiciones del mercado". [ 83 ] [ 84 ]
Aranceles y créditos fiscales
Desde la década de 1980 hasta 2011, los productores nacionales de etanol estuvieron protegidos por un arancel de importación de 54 centavos por galón , principalmente destinado a frenar las importaciones de etanol de caña de azúcar brasileño . A partir de 2004, los mezcladores de combustible para el transporte recibieron un crédito fiscal por cada galón de etanol que mezclaban con gasolina. [ 85 ] [ 86 ] Históricamente, el arancel tenía como objetivo compensar el crédito fiscal federal que se aplicaba al etanol independientemente del país de origen. [ 87 ] [ 88 ] Varios países de la Cuenca del Caribe importaron y reprocesaron etanol brasileño, generalmente convirtiendo el etanol hidratado en etanol anhidro , para su reexportación a los Estados Unidos. Evitaron el arancel del 2,5 % y el arancel, gracias a la Iniciativa de la Cuenca del Caribe (CBI) y los acuerdos de libre comercio . Este proceso se limitó al 7 % del consumo de etanol de EE. UU. [ 89 ]
A partir de 2011, los mezcladores recibieron un crédito fiscal de US$0,45 por galón, independientemente de la materia prima; los pequeños productores recibieron US$0,10 adicionales por los primeros 15 millones de galones estadounidenses; y los productores de etanol celulósico recibieron créditos de hasta US$1,01 . Los créditos fiscales para promover la producción y el consumo de biocombustibles datan de la década de 1970. Para 2011, los créditos se basaron en la Ley de Política Energética de 2005 , la Ley de Alimentos, Conservación y Energía de 2008 y la Ley de Mejora y Extensión Energética de 2008. [ 30 ]
Un estudio realizado en 2010 por la Oficina de Presupuesto del Congreso (CBO, por sus siglas en inglés) reveló que, en el año fiscal 2009, los créditos fiscales para biocombustibles redujeron los ingresos federales en alrededor de 6.000 millones de dólares estadounidenses , de los cuales el maíz y el etanol celulósico representaron 5.160 millones y 50 millones de dólares , respectivamente.
En 2010, la CBO estimó que los costos para los contribuyentes de reducir el consumo de gasolina en un galón eran de $1.78 para el etanol de maíz y de $3.00 para el etanol celulósico. De manera similar, y sin considerar los posibles efectos indirectos sobre el uso de la tierra, los costos para los contribuyentes de reducir las emisiones de gases de efecto invernadero mediante créditos fiscales eran de aproximadamente $750 por tonelada métrica de CO₂ equivalente para el etanol y de alrededor de $275 por tonelada métrica para el etanol celulósico. [ 30 ]
El 16 de junio de 2011, el Congreso de los Estados Unidos aprobó una enmienda a un proyecto de ley de desarrollo económico para derogar tanto el crédito fiscal como el arancel, pero este proyecto de ley no avanzó. [ 85 ] [ 86 ] Sin embargo, el Congreso de los Estados Unidos no extendió el arancel ni el crédito fiscal, permitiendo que ambos terminaran el 31 de diciembre de 2011. [ 90 ] [ 91 ] Desde 1980, la industria del etanol recibió aproximadamente 45 mil millones de dólares en subsidios. [ 90 ]
materias primas
Maíz
El maíz es la principal materia prima utilizada para producir etanol combustible en los Estados Unidos. [ 25 ] [ 92 ] La mayoría de las controversias en torno a la producción y el uso de etanol combustible en los EE. UU. están relacionadas con el balance energético del etanol de maíz y sus impactos sociales y ambientales .
Azúcar
Producir etanol a partir de azúcar es más sencillo que convertir maíz en etanol. La conversión de azúcar solo requiere un proceso de fermentación con levadura . La conversión de maíz requiere cocción adicional y la aplicación de enzimas . El requerimiento energético para la conversión de azúcar es aproximadamente la mitad que para el maíz. La caña de azúcar produce energía más que suficiente para realizar la conversión, con energía sobrante. Un informe del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos de 2006 concluyó que, a los precios de mercado del etanol, convertir caña de azúcar, remolacha azucarera y melaza en etanol sería rentable. [ 94 ] En 2008, los investigadores intentaban desarrollar nuevas variedades adaptadas a las condiciones climáticas y del suelo de los Estados Unidos, así como aprovechar las tecnologías de etanol celulósico para convertir también el bagazo de caña de azúcar . [ 95 ] [ 96 ]
La producción de caña de azúcar en Estados Unidos se lleva a cabo en Florida , Luisiana , Hawái y Texas . Las tres primeras plantas para producir etanol a base de caña de azúcar entraron en funcionamiento en Luisiana a mediados de 2009. Los ingenios azucareros de Lacassine , St. James y Bunkie se reconvirtieron para la producción de etanol de caña de azúcar utilizando tecnología colombiana para lograr una producción rentable. Estas tres plantas tenían previsto producir 100 × 10⁶ galones estadounidenses (380 × 10³ m³ ) de etanol al año en un plazo de cinco años. [ 96 ] [ 97 ] [ 98 ]
Para 2009 , se estaban desarrollando otros dos proyectos de producción de etanol de caña de azúcar en Kauai, Hawái, y en el Valle Imperial, California. Se proyectaba que la planta hawaiana tendría una capacidad de entre 12 y 15 millones de galones estadounidenses (45 × 10³ – 57 × 10³ m³) al año y que abastecería únicamente a los mercados locales , ya que los costos de envío hacían poco viable competir en el territorio continental de EE . UU. Esta planta entró en funcionamiento en 2010. Se esperaba que la planta de California produjera 60 × 10⁶ galones estadounidenses ( 230 × 10³ m³ ) al año en 2011. [ 95 ]
En marzo de 2007, la "diplomacia del etanol" fue el eje central de la gira latinoamericana del presidente George W. Bush, en la que él y el presidente de Brasil, Luiz Inácio Lula da Silva , promovieron la producción y el uso de etanol de caña de azúcar en toda la cuenca del Caribe . Ambos países acordaron compartir tecnología y establecer estándares internacionales para los biocombustibles. [ 99 ] La transferencia de tecnología brasileña de caña de azúcar tenía como objetivo permitir el libre comercio con Estados Unidos, gracias a los acuerdos comerciales existentes, a varios países centroamericanos , como Honduras , El Salvador , Nicaragua , Costa Rica y Panamá , varios países caribeños y varios países andinos . Se esperaba que dichos países exportaran a Estados Unidos a corto plazo utilizando tecnología brasileña. [ 100 ]
En 2007, las exportaciones combinadas de Jamaica , El Salvador, Trinidad y Tobago y Costa Rica a los EE. UU. alcanzaron un total de 230,5 × 10⁶ galones estadounidenses ( 873 × 10³ m³ ) de etanol de caña de azúcar, lo que representó el 54,1 % de las importaciones. Brasil comenzó a exportar etanol a los EE. UU. en 2004 y exportó 188,8 × 10⁶ galones estadounidenses ( 715 × 10³ m³ ) , lo que representó el 44,3 % de las importaciones de etanol de los EE. UU . en 2007. Las importaciones restantes de ese año provinieron de Canadá y China . [ 93 ]
Otras materias primas
El suero de queso , la cebada , los residuos de patata , los residuos de bebidas y los residuos de cervecerías y fábricas de cerveza se han utilizado como materias primas para el etanol combustible, pero a una escala mucho menor que el etanol de maíz y caña de azúcar, ya que las plantas que utilizan estas materias primas tienen la capacidad de producir solo de 3 a 5 millones de galones estadounidenses (11 × 10 ^ 3 a 19 × 10 ^ 3 m 3 ) por año. [ 92 ]
Comparación con el etanol brasileño
El etanol de caña de azúcar tiene un balance energético siete veces mayor que el etanol de maíz. [ 101 ] En 2007, los costos de producción de la destilería brasileña eran de 22 centavos por litro, en comparación con 30 centavos por litro para el etanol a base de maíz. [ 102 ] El etanol derivado del maíz cuesta un 30% más porque el almidón de maíz debe convertirse primero en azúcar antes de la destilación en alcohol . [ 87 ] Sin embargo, el etanol derivado del maíz ofrece la posibilidad de devolver 1/3 de la materia prima al mercado como reemplazo del maíz utilizado en forma de grano seco de destilería . [ 25 ] La producción de etanol de caña de azúcar es estacional: a diferencia del maíz, la caña de azúcar debe procesarse en etanol casi inmediatamente después de la cosecha. [ 103 ]
Impacto ambiental y social
Efectos ambientales
Balance energético e intensidad de carbono
Hasta 2008, varios estudios de ciclo de vida completo ("del pozo a las ruedas") habían encontrado que el etanol de maíz reduce las emisiones de gases de efecto invernadero en comparación con la gasolina. En 2007, un equipo dirigido por Farrel de la Universidad de California, Berkeley evaluó seis estudios anteriores y concluyó que el etanol de maíz reduce las emisiones de gases de efecto invernadero en solo un 13 por ciento. [ 120 ] [ 121 ] [ 122 ] Otra cifra es de 20 a 30 por ciento, y una reducción de 85 a 85 por ciento para el etanol celulósico. [ 121 ] [ 123 ] Ambas cifras fueron estimadas por Wang del Laboratorio Nacional Argonne , basándose en una revisión exhaustiva de 22 estudios realizados entre 1979 y 2005, y simulaciones con el modelo GREET de Argonne . Todos estos estudios incluyeron cambios directos en el uso de la tierra . [ 122 ] [ 124 ] Sin embargo, investigaciones posteriores que examinaron los efectos reales del Estándar de Combustibles Renovables de 2008 a 2016 concluyeron que el etanol de maíz produce más emisiones de carbono por unidad de energía —probablemente más del 24 % más— que la gasolina, al considerar el uso de fertilizantes y el cambio de uso de la tierra. [ 125 ]
Las estimaciones de reducción de la intensidad de carbono para un biocombustible determinado dependen de supuestos sobre diversas variables, como la productividad de los cultivos, las prácticas agrícolas y la fuente de energía y la eficiencia energética de la destilería. Ninguno de estos estudios anteriores consideró los efectos de los cambios indirectos en el uso del suelo , y aunque se reconoció su impacto, su estimación se consideró demasiado compleja y más difícil de modelar que los cambios directos en el uso del suelo. [ 121 ] [ 126 ]