Biocombustibles y ambiente II

Biocombustibles y ambiente – Parte II

En busca de soluciones

 Los efectos de los biocombustibles sobre el precio de los alimentos y sobre los índices de deforestación son problemas que exigen una respuesta, pues si bien se trata de situaciones alarmantes, en el otro extremo se tiene la opción continuar con el uso casi exclusivo de combustibles fósiles como fuentes de energía para el transporte, con todo y los problemas asociados a ellos, los cuales no son causa de menor controversia ni impacto ambiental.

Sin embargo, el efecto positivo o negativo de los biocombustibles sobre el ambiente depende principalmente de la fuente de donde se hayan obtenido. Se ha probado que los cultivos con alta demanda de nitrógeno pueden llegar a tener igual o mayor impacto en cuanto a emisiones de N2O en comparación al equivalente en emisiones de CO2 producto de combustibles fósiles que se supone que están evitando.

Una opción es utilizar material residual como materia prima. La producción de biodiesel a partir de residuos lipídicos es actualmente una práctica común; incluso pueden encontrarse tutoriales en la red para la elaboración casera de biodiesel. Sin embargo, a gran escala, actualmente, dos alternativas prometen ser una solución: la producción a partir de material ligno-celulósico y el uso de algas.

Biocombustibles y material ligno-celulósico
La celulosa es un polímero de beta-D-glucosa. Se trata de la biomolécula más abundante de la tierra y, junto con la lignina, son los principales componentes de la madera y de los residuos no comestibles de las plantas cultivables y de los residuos de papel y sus derivados.

Sin embargo, a diferencia de otras biomoléculas como el almidón, la celulosa y la lignina no son metabolizadas de manera directa, pues se requiere de una serie de pasos adicionales (pretratamiento) para hacer que la biomasa compuesta por estos polímeros pase a ser transformada hasta etanol, biodiesel, butanol, biogas e incluso hidrógeno. Los biocombustibles producidos a partir de estas fuentes de biomasa y a partir de los desechos orgánicos municipales, se han dado por conocer como biocombustibles de segunda generación.

El desarrollo de las tecnologías para la transformación de material ligno-celulósico a biocombustibles es la principal limitante para que alcancen precios competitivos. Actualmente, cada vez surgen más empresas dedicadas a la producción de biocombustibles a partir de material celulósico. Es cuestión de tiempo para que estas tecnologías se consoliden y alcancen los niveles de producción y precios comparables a los de los biocombustibles de primera generación (es decir, los biocombustibles producidos a partir de la fermentación de los azúcares libres de la materia no ligno-celulósica de los cultivos) y también de los combustibles fósiles.

Pero quizá sea demasiado ingenuo asumir un escenario en el que solamente se utilicen materiales de desecho para la producción de biocombustibles de segunda generación, pues al abrir un nuevo mercado para la madera y sus derivados, el impulso por el beneficio económico inmediato -especialmente por parte de los sectores sociales menos privilegiados- puede conducir a más deforestación, echando por la borda los esfuerzos por implementar esta tecnología verde. La tala ilegal ahora tendría un nuevo incentivo, quizá mejor remunerado.

En consecuencia, la regulación y la consolidación de las tecnologías para la producción de biocombustibles a partir de material ligno-celulósico son dos aspectos fundamentales para su incursión competitiva en el mercado energético.

Biocombustibles y algas

Las algas son un grupo de organismos fotosintéticos muy diverso. Se distinguen dos tipos generales de algas: las macroalgas -como los kelps gigantes y las algas rojas– y las microalgas, como las cianobacterias y las algas del grupo de las Chlorophytas. Se tiene registro de que algunas macroalgas eran cultivadas desde el año 540; actualmente son utilizadas para obtener productos como el agar, la agarosa, carragenanos y alginatos. Por otro lado, el cultivo de microalgas en masa data desde principios del siglo XX y algunas de las aplicaciones que han encontrado han sido como suplementos alimenticios, como fertlizantes y como fuentes de pigmentos y de algunos compuestos bioactivos.

Algunos tipos de microalgas tienen la capacidad de producir lípidos en gran proporción. Estos lípidos pueden luego transformados a biocombustibles, dando lugar a que se les llama biocombustibles de tercera generación. La posibilidad de utilizar la energía solar y el CO2 atmosférico -puede también utilizarse CO2 proveniente de emisiones industriales- como sustratos para la producción de biocombustibles, hacen de las algas una alternativa atractiva. Para el cultivo de algunos de estos organismos no es necesario el uso de zonas fértiles ni fertilizantes ni plaguicidas, evitando problemas ambientales y el desplazamiento de cultivos y la deforestación; las algas resultan más eficientes en cuanto a la producción por año de biodiesel: una hectárea de cultivo de microalgas puede producir hasta 12,000 litros de biodiesel en un año, en comparación con la semilla de canola (una de las fuentes de primera generación de biodiesel más eficientes), que en el mismo tiempo produciría 1,190 litros por hectárea. Actualmente, empresas como Exxon Mobil están invirtiendo en sistemas de producción de biocombustibles a partir de algas.

El futuro para los biocombustibles

La variedad de combustibles que pueden producirse a partir de procesos biológicos va desde etanol y biodiesel, hasta hidrógeno y syngas. Las diferentes maneras para la obtención de biocombustibles pueden clasificarse de manera general de acuerdo al tipo de biomasa utilizada: cultivos alimenticios con azúcares libres, materia ligno-celulósica o cultivos de algas. También es posible obtener biocombustibles a partir de desechos municipales y de los aceites residuales de restaurantes.
La alternativa más barata para generar combustibles todavía sigue siendo el petróleo, pero conforme incrementa el precio del barril y se hace cada vez más evidente el impacto ambiental, económico y social que representa -no olvidemos el derrame del Deepwater Horizon en el Golfo de México y la inestabilidad política que nace del acceso a pozos petroleros-, se a la vez más evidente que el desarrollo y la implementación extensiva en el futuro cercano de las distintas maneras para producir biocombustibles, a pequeña o gran escala, marcará un paso decisivo en la vida económica del mundo actual.

Hay quienes, debido a los retos todavía por superar, han tomado una postura en contra del desarrollo de biocombustibles, sobre todo desde la perspectiva de las problemáticas asociadas a los biocombustibles de primera generación. Sin embargo, a pesar de su validez en cuanto a los problemas de deforestación e impacto sobre el precio de los alimentos, una crítica así no debe olvidar que la inversión en nuevas tecnologías es la llave para llegar a una solución equilibrada (tomando en cuenta las nuevas generaciones de biocombustibles), ni tampoco que el objetivo no es tanto ganar territorio en el mercado energético, sino llegar a una solución sustentable para los problemas ambientales y sociales asociados a los combustibles fósiles.

Biocombustibles y ambiente – Parte I

Referencias interesantes:

Un pensamiento en “Biocombustibles y ambiente II”

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