[María Jesús Marcos]
Mientras la era del hidrógeno llega, el biodiesel y el bioetanol se presentan como los combustibles ideales para la sustitución de los combustibles fósiles en un futuro próximo y resolver al menos en teoría el incremento de emisiones de CO2 a la atmósfera partiendo de que el dióxido de carbono emitido es igual al que las plantas durante su crecimiento capturaron. Si estos biocombustibles se dirigen además a la producción de hidrógeno con captura del CO2 generado, el balance de CO2 sería incluso negativo.
Sin embargo según un estudio presentado por las Universidades de Cornell y Berkeley, la obtención de estos combustibles a partir de cultivos tales como maíz, girasol, soja, caña de azúcar etc. necesita mucha más energía de la que se produce (hasta 3 veces en los estudios más pesimistas). Al balance energético negativo hay que añadir el impacto medioambiental que supone el cultivo, recogida y transformación de la biomasa en biocombustibles (1 hectárea de maíz produce 1.2 m3 de etanol), los estudios económicos concluyen que la producción a gran escala es inviable económica y técnicamente y que únicamente tendría sentido la utilización de residuos orgánicos para la obtención de estos biocombustibles.
Las principales conclusiones del citado estudio son que el maíz necesita un 30% más de energía fósil de la que produce, la hierba el 45%, la madera un 57%, el girasol un 118% y la soja el 27%. En el balance energético se ha tenido en cuenta todo el proceso desde el momento de la plantación, incluyendo riego, pesticidas, recolección y transporte así como la energía requerida el proceso de fermentación/destilación del etanol. En el estudio se han tenido también en cuenta que el etanol tiene un 70% de la densidad energética de la gasolina y la tendencia a absorber agua provoca corrosión en los sistemas de almacenamiento y transporte, las subvenciones del gobierno así como el impacto ambiental que supone, el estudio concluye que desde el punto de vista energético es más rentable la combustión de la biomasa para producir calor que su conversión a combustibles líquidos
A modo de ejemplo de una hectárea de terreno cultivado se obtienen 7110 Kg. de maíz que produce 2.5 m3 de etanol. Todo el proceso de plantar, crecer y cosechar el maíz necesita 1.1 m3 de combustible fósil generalmente y cuesta 649$ por hectárea. El coste del cultivo de la biomasa supone ya 0.27$/litro.
Una vez que la biomasa entra en el proceso de producción hacen falta tres destilaciones iniciales para separar el 8% del etanol del 92% del agua y un proceso adicional para pasar a un etanol del 99.8% que pueda ser mezclado con la gasolina. La energía que se necesita es de 10 kWh. para un litro de etanol que tiene 5.96 k.o., por lo tanto hace falta un 40% más de energía de la que se produce. El coste total del litro de etanol producido es de 0.47$ frente a 0.26$ que cuesta el que proviene del fósil, el impacto medioambiental se estima en 0.062$/litro. A esto hay que añadir que la producción extensiva de maíz agota el terreno 12 veces más deprisa que la hierba y necesita un 25% más agua que la recarga natural de los acuíferos.
El estudio concluye que los biocombustibles serían por lo tanto una solución sólo en ciertas áreas urbanas con problemas muy grandes de contaminación: Si todos los automóviles de EEUU utilizasen bioetanol como combustible el 97% del área cultivable de EEUU debería dedicarse al cultivo de maíz, principal materia prima de bioetanol en ese país.
El futuro de los biocombustibles pasa por un gran esfuerzo en I+D+i dirigido a su obtención a partir de residuos agrícolas o urbanos y materiales celulósicos cuyo proceso de transformación a etanol es mucho más favorable que los cultivos agrícolas actualmente utilizados, para su proceso de conversión son necesarias dos etapas: la primera es descomponer el material en sus componentes principales (celulosa y hemicelulosa) mediante tratamiento con calor, ácidos, amoniaco y vapor. En una segunda etapa la celulosa se transforma en azucares como por ejemplo la glucosa y mediante un proceso de fermentación se transforma en alcohol generalmente por la acción de microorganismos. Esta tecnología se estima que estará disponible a nivel industrial dentro de 10 o 15 años.
Las líneas de investigación en bicombustibles en la actualidad están centradas en la obtención de cultivos que crezcan en alta densidad y próximos a las plantas de procesado, obtención de microorganismos que generen de forma eficiente los dos compuestos que se obtienen de la biomasa que son las hexosas y pentosas y la obtención de microorganismos únicos que realicen las dos funciones simultáneamente con lo que sería necesario un único reactor y la utilización de otras energías renovables (solar térmica, eólica, etc.) que aporten la energía necesaria en el proceso de producción.
A modo de ejemplo de que los residuos sólidos orgánicos pueden convertirse en combustible tres ejemplos:
• Científicos de la Universidad de UTA han trabajado en un proceso que ellos denominan de “segunda generación” que se basa el la obtención de aceite de una alga que puede vivir en agua estancada y muy contaminada obteniendo una producción de 74 m3 de biodiesel por hectárea y que estiman que en el 2009 será competitivo en el mercado, el biodiesel obtenido no contiene sulfatos ni sulfuros, crece muy deprisa y se obtiene hasta 30 veces más biodiesel que con la misma cantidad de materia utilizada convencionalmente.
• En España, en la Comunidad Valenciana se tiene previsto poner en funcionamiento una planta que obtendrá bioetanol a partir de la cáscara de naranja. En esta comunidad las cinco plantas de zumo existentes generan en la actualidad 240 mil toneladas de residuos de naranja y próximamente con la apertura de nuevas fábricas llegarán a 500 mil toneladas que se pueden convertir en 37.5 Millones de litros de bioetanol (17% de la producción española).
• Científicos de la Universidad de Brocklyn han creado un bioplástico a partir de aceites vegetales que una vez utilizado en láminas, bolsas o de cualquier otra forma puede ser quebrado químicamente para convertirlo en combustible