El futuro actual de los biocarburantesEl uso de biocarburantes para el transporte como alternativa a los combustibles de origen fósil se presenta como la salida más factible a corto-medio plazo. Los biocarburantes, un término que tan de moda está, abarcan una amplia gama de productos resultantes de muy distintos procesos. Entre ellos, los hay que están en etapa experimental mientras que otros llevan décadas comercializándose.
Los que se utilizan actualmente se denominan biocarburantes de primera generación y se clasifican en dos grupos principales: el bioetanol por un lado, que procede de materias primas azucaradas o amiláceas; y por otro el biodiésel, obtenido a partir de semillas oleaginosas.
Estos biocombustibles ahora mismo representan el sustituto directo de los combustibles fósiles ya que son fácilmente integrables en la red de abastecimiento, de ahí el impulso que están recibiendo internacionalmente. Sin embargo, su futuro es limitado debido la dificultad para obtener las materias primas y la competencia que ejercen sobre el mercado alimentario.
Para que los biocarburantes de origen agrícola se conviertan en una alternativa real a los derivados del petróleo, antes es necesario lograr que todos los procesos de obtención tengan balance energético positivo y lleguen al mercado a un precio similar al que tienen los derivados del petróleo que vienen a sustituir. Estos objetivos exigen tecnologías más competitivas, tanto económica como energéticamente, para lograr mayores rendimientos y mejorar la calidad de los productos.
Fuentes de biocarburantes vs alarma y encarecimiento
La falta de cultivos específicos seleccionados con finalidad energética ha llevado a la utilización de cultivos tradicionales, como son los cereales, la remolacha o la caña de azúcar para producir bioetanol, o los aceites de girasol y de colza en la producción de biodiésel. Sin embargo, a pesar del bajo nivel actual de producción de biocarburantes, la mera percepción de competencia por las materias primas entre los mercados energético y alimentario ha generado una alarma probablemente exagerada y se han creado distorsiones en los precios del trigo y la colza que afectan al sector agroalimentario.
Mientras ocurre ésto, la Unión Europea mantiene su apoyo a los biocarburantes para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero. Concretamente, la Comisión europea propone, dentro de su política energética, situar para 2020 el uso de biocarburantes para vehículos en un mínimo obligatorio del 10%. En este contexto, las esperanzas para lograrlo se desvían hacia los biocombustibles de segunda generación, basados en plantas o residuos vegetales que no compiten con el uso alimentario. Para ello habrá que desarrollar nuevos cultivos específicos más productivos y con menores costes.
Aquí entrarían en juego la colza etíope (Brassica carinata) o el cardo (Cynara cardunculus L.) como materias primas prometedoras para la obtención de biodiésel, sin olvidar a los aceites vegetales usados.
En cuanto a la producción de bioetanol combustible se está investigando con especies como la pataca (Helianthus tuberosus L.) y el sorgo azucarero (Sorghum bicolor L.). Estos cultivos, además de tener un coste menor de producción permiten utilizar sus propios residuos para la generación eléctrica que implica el proceso productivo del bioetanol, con lo que se mejora el balance global de emisiones de su ciclo de vida.
Otro ejemplo de biocarburantes de segunda generación es la biomasa, derivada de productos herbáceos o leñosos y con balance energético positivo. Es decir, que la energía neta del biocombustible obtenido es superior a la empleada en el cultivo y la obtención del biocarburante. A ello hay que sumar la posibilidad, si se precisa, de recuperar fácilmente la tierra para otros cultivos, al finalizar el cultivo energético, además de la emisión neutra de CO2 en la combustión del biocombustible (el mismo que había acumulado la planta en vida). En este sentido, los materiales lignocelulósicos son los que ofrecen un mayor potencial para la producción de biocarburantes.
Estos materiales lignocelulósicos se generan a partir de los residuos en los procesos productivos de los sectores agrícola, forestal e industrial. Entre los residuos agrícolas destacan los que generan los cultivos de cereal y otros destinados a la industria textil y oleícola. Los residuos forestales proceden de los tratamientos silvícolas y de mejora, así como del mantenimiento de montes y masas forestales.
A su vez, es posible utilizar los residuos de algunas industrias como la papelera o la fracción orgánica de los residuos sólidos industriales. Muchos de estos residuos, además de no tener un valor económico en el ámbito en que se generan suelen provocar problemas ambientales en su eliminación.
Los cultivos dedicados específicamente para la obtención de biomasa con fines energéticos es la otra forma de conseguir materiales lignocelulósicos. Para ello, se puede optar por la producción de materiales leñosos con especies de crecimiento rápido y cultivadas en ciclos cortos, como es el caso del eucalipto y el chopo, o bien se pu eden producir especies vegetales anuales con un alto contenido en biomasa lignocelulósica.
Además de no competir con la producción de alimentos, las tecnologías de segunda generación triplican la producción por hectárea. Y si los biocarburantes actuales conllevan una emisión de gases de efecto invernadero entre un 35% y un 50% inferior, el bioetanol producido mediante tecnologías de segunda generación podría eliminarlas completamente. Dichas tecnologías deberían iniciar su comercialización entre 2010 y 2015.
Una propuesta para los biocombustibles y que va más allá plantea el cultivo de árboles de crecimiento rápido y con bajas necesidades hídricas y nutricionales en suelos degradados de todo el planeta. Los árboles serían la fuente primaria de combustible y mediante la utilización de energías renovables se transformaría la biomasa en productos aprovechables. Este sistema resolvería a la vez problemas como la deforestación, la erosión o la contaminación de las aguas litorales.
Producción de biocarburante de segunda generación
Hay tres sistemas principales para obtener biocarburantes de segunda generación.
El bioquímico consiste en extraer los azúcares de la celulosa con la ayuda de enzimas muy activas. Posteriormente estos azúcares se fermentan con una levadura etanologénica que los convierte en etanol.
Otro método para producción de biocombustibles es la gasificación de la materia prima con una mezcla de hidrógeno y de monóxido de carbono. Mediante una serie de etapas intermedias, la mezcla se transforma en un carburante líquido.
La tercera opción que permite lograr biocarburante líquido es la pirolisis o licuefacción.
Ninguna de estas tecnologías están listas para su comercialización y se encuentran en diferentes fases de desarrollo. Para su avance precisan apoyo a la investigación y desarrollo que a la postre permita a los biocarburantes lograr la eficiencia comercial.
Tampoco conviene olvidar que la producción de biocarburantes tiene un futuro esperanzador si se aseguran las prácticas sostenibles en los cultivos energéticos y el desarrollo de tecnologías avanzadas de transformación.
Por otro lado, la creación de biocombustibles ha abierto el camino hacia lo que ya se denomina biorrefinería, cuya finalidad es la sustitución de la química convencional mediante el aprovechamiento de recursos renovables y procesos poco contaminantes.
Otras puertas abiertas a los biocombustibles
También podría convertirse en fuente de energía la bacteria Escherichia coli, más conocida por los trastornos intestinales que provocan en los humanos algunas de sus cepas. Según estudios científicos de la Universidad de California en Los Ángeles-UCLA, la modificación genética de la E.coli ha permitido la creación de una cepa con mayor número de átomos de carbono por molécula que produce un alcohol dos o tres veces más eficiente que el etanol. Los responsables de la investigación creen que pueden mejorar este alcohol de cadena larga, con el consiguiente aumento energético, y hacerlo viable como combustible para aeronaves. El método también abre las puertas a sectores como el de la fabricación de polímeros o de medicamentos.
Por otro lado, las microalgas, cuyo cultivo se está impulsando en Puerto Real (Cádiz), también puede ser la materia prima para la obtención de biodiésel. Cultivadas en invernaderos, tras su recolección las microalgas se someten a un proceso de deshidratación antes de extraer el aceite energético. Por su parte, los residuos resultantes se destinan a piensos para piscifactorías.
Entre tanto, según demuestra un informe de la Universidad de Nevada (EE.UU.), es fácil y económico extraer biodiésel de los restos del café. Los residuos de los granos de café contienen entre un 11% y un 20% de aceites con potencial para generar biodiésel. Esto los convierte en competidores de cultivos agrícolas como el de colza –cuyos residuos tienen un contenido oleoso de entre el 37% y el 50%-, el aceite de palma y el de soja – ambos con un 20% oleico. Los científicos que llevaron a cabo la investigación extrajeron a casi coste cero los residuos de las cafeteras de una gran multinacional y los convirtieron en biodiésel para vehículos.
Con lo que se concluye que los 7,2 millones de toneladas de café que se producen anualmente en el mundo podrían convertirse en 1.300 millones de litros de biodiésel. El método está especialmente indicado para los países productores de café, que podrían aprovechar para la generación de biodiésel aquellos granos defectuosos que no pueden vender. Otra de las ventajas del café es que contiene algunos de los antioxidantes necesarios para la estabilidad del biocombustible. Y además, lo que queda tras extraer el aceite también se puede utilizar como biomasa para calefacción o como compost para jardinería.
Los coches más ecológicos
Los vehículos movidos mediante biocombustibles son los más eficaces en la lucha contra el cambio climático. Si todos los vehículos utilizasen bioetanol o biodiésel, las emisiones de CO2 se reducirían alrededor de un 50%, de acuerdo con Infinita Renovables. Brasil es un ejemplo a seguir, ya que el 90% de sus vehículos nuevos pueden funcionar con etanol producido a partir de la caña de azúcar.
Los biocarburantes son la mejor alternativa hasta que lleguen los coches limpios, a base de hidrógeno y eléctricos, algo que no ocurrirá de manera generalizada antes de una década. Entre tanto, los vehículos híbridos que ofrece el mercado son una opción para reducir las emisiones de gases invernadero.
Según datos de la Comisión Europea, en 2020 el 11,3% de la tierra cultivable se destinará a la producción de bioetanol y el 4% al biodiésel, frente al 1% y el 2% respectivamente de hoy en día. Estos porcentajes tampoco supondrán una amenaza para los cultivos alimentarios en la Unión Europea. Sólo queda esperar que los avances sean más rápidos que las previsiones.
Autora: Sonia Gómez Saiz
