Ciencia -Serguei

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Ante el agotamiento ineludible del petróleo y el grave colapso que está teniendo el mercado azucarero nacional, además del aumento incesante en los niveles de contaminación, es necesario examinar alternativas que nos permitan enfrentar de manera conjunta tales problemas; una de ellas es la producción de una mezcla combustible especial: la gasolina etilada.

El estudio del alcohol como sustituto de la gasolina no es un descubrimiento de fin de siglo. En ciertas épocas en que todavía se desconocían las mejoras que había de experimentar posteriormente la gasolina, se creyó que podría ser útil sustituirla por otros combustibles. Por tal motivo, se estudiaron exten-samente las posibilidades de empleo de distintos carburante sustitutivo para el motor de combustión interna, en particular el alcohol. Pero veamos cómo se comporta esta mezcla en un motor de explosión o combustión interna.

En un motor de explosión, el trabajo obtenido en cada ciclo es debido a la combustión de la masa gaseosa absorbida durante el período de aspiración, la cual está constituida por una mezcla de aire y de un combustible líquido más o menos pulverizado. Este espacio no nos permite explicarlo con profundidad pero, un análisis sencillo nos indica que cualquiera que sea el combustible empleado (gasolina o alcohol), la potencia del motor sigue siendo sensiblemente la misma; la única diferencia es que para cada combustible precisa regular el carburador de manera distinta, ya que el alcohol necesitaría mezclarse con una cantidad menor de aire - casi la mitad con respecto a la gasolina - para que la combustión sea lo más completa posible. La potencia de un motor es, pues, prácticamente independiente del combustible empleado. Veamos ahora cómo varía el consumo:

Es claro que, mientras más calorías desprenda un combustible al arder, menos cantidad del mismo se necesitará para obtener una potencia determinada. La cantidad de alcohol capaz de desprender el mismo número de calorías en una cantidad determinada de gasolina es 70% mayor en su volumen, ya que el poder calorífico del alcohol es casi la mitad con respecto que el que tiene la gasolina. Dicho de otra forma, 1 litro de gasolina, equivaldría a 1.7 litros de alcohol para generar la misma potencia.

Hasta aquí hemos supuesto, implícitamente, el caso de un motor cualquiera que, sin sufrir modificación alguna (excepto en el carburador), haríamos funcionar tanto con gasolina como con alcohol. Las conclusiones a que hemos llegado no serían, desde luego, las mismas, si se plantea el problema desde otra forma:

Supongamos ahora que se construyen dos motores especiales, uno de los cuales debe funcionar con gasolina y el otro con alcohol. Al proyectar los motores, el constructor deberá tener en cuenta las propiedades del combustible con que cada uno de ellos ha de trabajar, de manera que los dos motores diferirían bastante entre sí. Pero no entremos en detalles constructivos y ocupémonos solamente de lo referente al consumo.

El rendimiento de un motor depende principalmente del grado de compresión y debe procurarse que éste sea lo más elevado posible. Sin embargo, su valor máximo depende del combustible empleado. Con gasolina es difícil conseguir que el motor funcione bien si el grado de compresión excede de 8.5, y con alcohol, de 12. Según la Termodinámica, el rendimiento “teórico” de los motores citados serían de 0.44 para el de gasolina y 0.50 para el de alcohol. Con estos motores teóricos no se podría emplear indistintamente cualquier combustible. El motor a gasolina podría funcionar con ésta o con alcohol, pero el de alcohol, sólo funcionaría con dicho combustible.

En 1934 se autorizó en Francia la venta de una mezcla de gasolina y alcohol (con un máximo de 12% de alcohol, llamada “gasolina para turismo”. Con el tiempo fueron mejorando los procedimientos de etilación en las refinerías, y desde las primitivas mezclas simples, cuyos inconvenientes se señalan a continuación, se ha llegado a las gasolinas etiladas actuales, muy estables.

Añadiendo agua a una mezcla de gasolina y alcohol se puede provocar la separación de ambos constituyentes. En determinadas circunstancias, la humedad puede obrar, por condensación, en los depósitos (más bien en las cisternas que en los tanques de los coches) y provocar la separación de los elementos de la mezcla. Finalmente, es sabido que la mezcla es tanto menos estable cuanto más baja es la temperatura. En invierno, por consiguiente, pueden presentarse fenómenos de separación en una mezcla que a temperatura más elevada hubiera permanecido homogénea.

¿Cuál es la consecuencia de la separación de los elementos en la mezcla gasolina-alcohol? El alcohol, más denso, se va al fondo, y la gasolina sobrenada. Resulta, pues, que el carburador del coche está alimentado simplemente por alcohol hidratado, sin mezla de gasolina. En estas condiciones, el motor no arranca si está frio.

Otro problema es que en alguna parte de la tubería de carburación (frecuentemente en el filtro o en la bomba) puede formarse un tapón de vapor que detiene la columna líquida. Este efecto proviene de una vaporización parcial del carburante a la temperatura que reina debajo del capó. Se produce más fácilmente y a más baja temperatura cuando la gasolina contiene alcohol. Este inconveniente del alcohol es bastante grave, pues si con gasolina sola la temperatura ya es próxima a la de obstrucción, ésta se producirá ineludiblemente si la gasolina contiene alcohol.

La obstrucción por el vapor puede evitarse en muchos casos preservando la bomba de combustible y la tubería de alimentación de un calor excesivo; sin embargo ello no es siempre posible, como cuando la temperatura exterior es muy elevada, tal como sucede en nuestra entidad. Este fenómeno excepcional suele agudizarse en la época de los grandes calores.

Hasta ahora no hemos encontrado al alcohol más que defectos o cualidades secundarias. Posee dos propiedades particularmente preciosas, que justifican su empleo y que explican por qué, en los países en que se comercia, muchos conductores prefieren la gasolina etilada a la gasolina pura. Estas son: su poder antidetonante y su facultad desincrustante.

En todo motor de compresión algo elevada y con tendencia al golpeteo funcionando con gasolina pura, se comprueba que dicha tendencia desaparece (o por lo menos se atenúa considerablemente) cuando se emplea gasolina etilada. En un motor cualquiera se mejora la marcha, y se consigue una buena conservación de las piezas tendientes a deformarse ,en cuanto se pasa al empleo de gasolina etilada. Las mezclas de gasolina y alcohol son, pues, muy favorables para todos los motores que trabajan algo forzados, es decir, para la mayoría de motores modernos.

Por otra parte, la incrustación que normalmente se produce en los motores, donde se adhiere al fondo de los émbolos y a las paredes de la cámara de combustión, debe ser eliminada efectuando operaciones periódicas y más o menos engorrosas (desmontaje de las culatas, rascado, etc.). Utilizando gasolina etilada se comprueba, no solamente la ausencia de incrustaciones duras, sino también que la incrustación formada anteriormente desaparece poco a poco. El motor se limpia, pues, por sí mismo. Únicamente, dada la acción desecante del alcohol sobre las paredes del cilindro, se recomendaría emplear regularmente un superlubricante.

Los Ingenios del Estado de Sinaloa están quebrando (aunado el problema de la sequía), los cañeros se encuentran ante la posibilidad de ver reducida su producción en la próxima zafra. El gobierno debería apoyar la producción de alcohol y salvar estos ingenios pudiendo ser utilizado como aditivo en los vehículos, y los usuarios debiéramos exigirlo puesto que mejoraría enormemente, tanto nuestra economía como la emisión de contaminantes por los automóviles. Al utilizar gasolina etilada como combustible, las emisiones contaminantes por automóvil se reducen en un 30%, esta reducción de contaminantes se lograría con sólo mezclar 10% de etanol con 90% de gasolina, sin que el vehículo tenga que ser modificado y sin importar el modelo. El etanol no demanda oxígeno a los carburadores, sino por el contrario, lo genera y limpia al mismo tiempo algunos componentes que se conocen como “aromatizantes”, que son los más nocivos para el medio ambiente.

El problema principal sería que los expendios de esta gasolina etilada necesitarían contar con una bomba dosificadora o mezcladora y ésta tendría que importarse. Importemos bombas si no podemos fabricarlas, pero es preferible a cerrar los ingenios, a reducir los campos cañeros, a seguir desaprovechando el azúcar regional y a contaminar irresponsablemente nuestro medio ambiente.