Producción y usos del etanol

ethanol

El etanol es un compuesto orgánico con la fórmula química C2H6O. Es un líquido volátil, inflamable e incoloro con un olor característico parecido al del vino y un sabor picante. Es el ingrediente activo de las bebidas alcohólicas y también se utiliza como aditivo para combustible, disolvente y desinfectante.

Durante décadas, el etanol se ha utilizado como combustible. El primer motor de combustión interna fue desarrollado en 1876 por Nikolaus Otto y fue diseñado para funcionar con etanol.

El etanol se utiliza como aditivo de combustible, particularmente en motores de gasolina. Al incluir etanol, se aumenta el octanaje de la gasolina y se reducen los contaminantes peligrosos.

El etanol genera menos gases de efecto invernadero y otros contaminantes que la gasolina, ya que su combustión es más limpia que la gasolina.

Uno de los usos más comunes del etanol es en bebidas alcohólicas. La cerveza, el vino y otras bebidas alcohólicas se elaboran fermentando carbohidratos con levadura para crear alcohol.

La cerveza normalmente tiene entre un 4% y un 6% en volumen de etanol, el vino contiene entre un 12% y un 14% y las bebidas espirituosas pueden oscilar entre un 30 y un 50% en volumen. Otras bebidas alcohólicas tienen diferentes cantidades de etanol.

Tabla de contenido

1. Producción de Etanol

A partir de la transformación de una sustancia a base de carbono, como el maíz o la caña de azúcar, en una solución rica en azúcar, normalmente comienza la producción de etanol. Luego se inicia el proceso de fermentación combinando la solución rica en azúcar con levaduras o bacterias.

Mediante la acción de microorganismos, los azúcares de la solución se descomponen en etanol y dióxido de carbono durante el proceso de fermentación.

Después de la fermentación, el etanol se purifica y concentra mediante un procedimiento conocido como destilación. En esta técnica, el etanol se evapora de la solución fermentada aplicando calor y luego se recoge y condensa para crear una solución más concentrada. Hasta que el etanol alcance la concentración requerida, este procedimiento se realiza varias veces.

Sin embargo, la fermentación no es la única técnica empleada para fabricar etanol. La síntesis química es otro método para producir etanol, pero es menos convencional y más cara que la fermentación. En la síntesis química, el etileno y el vapor reaccionan, produciendo etanol en presencia de un catalizador.

El proceso de hidratación de etileno, como se le conoce frecuentemente, se aplica frecuentemente en la industria petrolera.

El acetileno y el agua reaccionan para producir etanol químicamente, que es otro método para producirlo. El etanol es uno de los resultados de este procedimiento, también conocido como síntesis de Reppe. Sin embargo, debido a que el acetileno es costoso y existe la posibilidad de que se formen subproductos peligrosos, este enfoque no se utiliza comúnmente.

2. Usos del etanol

Desde la antigüedad, el etanol se ha utilizado para una amplia variedad de usos, desde bebidas tradicionales hasta disolventes industriales. Debido a su potencial como fuente de combustible renovable y sostenible, el etanol ha atraído recientemente una gran atención. Algunas de las aplicaciones más típicas del etanol son:

  1. Combustible: El etanol se agrega frecuentemente a la gasolina como aditivo de combustible, generalmente en proporciones que oscilan entre el 5% y el 85% de etanol (conocido como E5 a E85). Debido a su capacidad para producirse a partir de diversos recursos, como maíz, caña de azúcar y materiales celulósicos, el etanol se está volviendo cada vez más popular como fuente de combustible. Los combustibles que contienen etanol también son bien conocidos por reducir las emisiones de gases de efecto invernadero y mejorar la calidad del aire.
  2. Bebidas alcohólicas: el etanol es un ingrediente clave en la producción de bebidas alcohólicas, incluidas la cerveza, el vino y las bebidas espirituosas. El proceso de fermentación convierte los azúcares en etanol, lo que da a las bebidas alcohólicas su sabor característico y sus efectos embriagadores. Además de su uso en bebidas alcohólicas tradicionales, el etanol también se utiliza en la producción de licores de diversos sabores y como base para muchos cócteles.
  3. Solvente industrial: el etanol es un solvente versátil que se usa comúnmente en la producción de diversos productos, incluidos cosméticos, productos de cuidado personal y productos farmacéuticos. El etanol también se utiliza como agente de limpieza y disolvente en entornos industriales, ya que es eficaz para disolver una amplia gama de sustancias.
  4. Desinfectante: el etanol es un poderoso desinfectante que se usa comúnmente en hospitales, laboratorios y otros entornos de atención médica para matar bacterias, virus y otros microorganismos dañinos. El etanol también se utiliza en la producción de desinfectantes para manos y aerosoles desinfectantes.
  5. Intermedio químico: el etanol es un intermediario clave en la producción de diversos productos químicos, incluidos el ácido acético, el etileno y el butadieno. Estos productos químicos se utilizan en una amplia gama de aplicaciones, incluida la producción de plásticos, caucho y textiles.
  6. Fuente de energía alternativa: el etanol se puede utilizar como fuente de energía alternativa en una variedad de aplicaciones, incluidas las pilas de combustible y como materia prima para la producción de biocombustibles. El uso de etanol como fuente de energía alternativa está ganando popularidad debido a su potencial como fuente de combustible renovable y sostenible.

3. Reacciones químicas del etanol

  • Inflamabilidad: el etanol es altamente inflamable y puede encenderse a temperaturas relativamente bajas. Esta propiedad lo convierte en una fuente de combustible útil, pero también representa un riesgo para la seguridad si no se maneja adecuadamente.
  • Propiedades ácido-base: el etanol es un ácido débil y puede reaccionar con bases fuertes para formar iones etóxido. También puede reaccionar con ácidos fuertes para formar ésteres etílicos.
  • Oxidación: el etanol se puede oxidar para formar acetaldehído y luego oxidarse aún más para formar ácido acético. Esta propiedad es importante en la producción de vinagre, que se elabora fermentando etanol con bacterias del ácido acético.

El etanol es una sustancia altamente reactiva y puede reaccionar con una amplia gama de otras sustancias químicas, incluidos ácidos, bases, agentes oxidantes y agentes reductores. Por ejemplo, puede reaccionar con sodio metálico para formar etóxido de sodio y gas hidrógeno.

Referencias