Los biocombustibles

El uso de biocombustibles vuelve a estar al alza y son considerados como una de las estrategias para luchar contra el cambio climático.

¿Que son los biocombustibles?

Se denomina biocombustible a la sustancia de origen vegetal o animal que puede ser quemado para obtener energía. Al tener un origen biológico es posible producirlo (cultivarlo o criarlo), es por tanto un recurso renovable.

En contraposición encontramos los combustibles fósiles, que son aquellos que se extraen del subsuelo, su cantidad es limitada. y no son renovables.

El origen solar de la energía de los biocombustibles

El origen primero de la energía que todo combustible almacena ( sea biocombustible o combustible fósil) se halla en el Sol.

Todo comienza cuando las plantas captan la energía del Sol y por medio de la fotosíntesis conforman sus estructuras moleculares. En este proceso mediante la energía solar se combinan el Co2 tomado de la atmósfera con el agua del subsuelo para producir azúcares. Estos azúcares se combinan después para producir distintas sustancias vegetales como la celulosa que conforma las paredes vegetales, las hojas, los aceites de las semillas oleaginosas etc…

En estas estructuras moleculares queda pues almacenada la energía captada del Sol. Es por ello por lo que los vegetales son la base alimenticia que sustenta toda la cadena trófica (cadena alimenticia de todas las especies vivas del planeta). El resto de los seres vivos se basan directa o indirectamente en los vegetales para extraer de ellos la energía que han acumulado, incluidos nosotros mismos. Esto supone en definitiva que toda la energía que mantiene la vida en la tierra (excepto a unas pocas especies) tiene un origen primigenio en el Sol

En tiempos remotos algunos vegetales quedaron enterrados por diferentes movimientos geológicos y tras largos procesos físicos, térmicos y químicos se transformaron en combustibles fósiles. Actualmente cuando quemamos petróleo o gas estamos liberando un energía que fue captada millones de años atrás por organismos vivos.

Pese al origen común que tiene la energía almacenada en los biocombustibles y en los combustibles fósiles la quema de estas dos sustancias tienen consecuencias muy distintas a nivel ambiental. Ambos tipos de combustibles liberan a la atmósfera el Co2 que la planta fijo en sus estructuras por medio de la fotosíntesis en el momento del desarrollo del vegetal. Se sabe que el Co2 es un gas de efecto invernadero, que retiene el calor del Sol en la atmósfera. En niveles naturales mantiene una temperatura media global en valores aptos para la vida tal como la conocemos.

En el caso de la quema de combustibles fósiles se libera una energía y un Co2 que fueron captados por los vegetales hace millones de años. Se trata de un Co2 que salió del sistema atmosférico mucho tiempo atrás cuando la tierra era muy distinta y los seres vivos estaban adaptados a unas condiciones ambientales muy diferentes a las que ahora conocemos. Actualmente con nuestra civilización basada en la quema de petróleo elevamos la concentración de CO2 en la atmósfera a una velocidad sin precedentes en la historia conocida de la tierra. Al elevarse la concentración de Co2 en la atmósfera ésta incrementa su efecto invernadero de manera artificial, aumentándose así la temperatura media general del planeta y provocando lo que se denomina “cambio climático” de aún impredecibles resultados.

Con los biocombustibles es diferente ya que el Co2 que emite al quemarse es el mismo que el que la planta capto en un tiempo reciente directamente de la atmósfera, manteniendo la media de concentración de Co2 estable. Es decir no se produce un incremento neto al final del proceso, teniendo en cuenta de que hablamos de ciclos muy cortos (al contrario que con los combustibles fósiles al recuperarse un CO2 fijado mucho tiempo atrás), no se producen cambios ambientales.

esquema relacion Co2 biocombustibles




Problemas que plantea la producción masiva de biocombustibles

Pese a lo atractivo que resulta la idea de poder cultivar productos con la finalidad de elaborar combustibles y no depender de una reserva fósil finita, la realidad ha demostrado los complejos problemas que trae aparejado la proliferación de biocombustibles. Estos problemas deben de ser solventados antes de establecer esta opción de manera masiva.

Entre los aspectos más problemáticos destacan las siguientes:

Impacto ambiental (ocupación de áreas naturales): En la actualidad existe una enorme demanda de combustibles. Satisfacer esta demanda con biocombustibles con las actuales técnicas supondría ampliar de manera considerable el área de cultivo. Es bastante previsible que parte de esta expansión se realizaría de manera incontrolada o incorrecta a costa de áreas naturales lo que pondría en peligro muchos ecosistemas como ya ha ocurrido en algunas zonas del planeta. Es por tanto necesario establecer unas áreas de cultivo controladas que no afecten a áreas naturales o desarrollar técnicas de aprovechamiento de subproductos agrícolas que no hagan necesario ampliar el área de cultivo.

Impacto social– El problema surge cuando las materias primas empleadas en la elaboración del biocombustibles (maíz, soja, azúcar) son también productos empleados para la alimentación humana. Al agricultor le resulta más rentable vender su cosecha para la elaboración de biocombustible que para el consumo humano, lo que provoca una subida de precios que repercute negativamente en productos que resultan básicos para millones de personas. El ejemplo más claro de este conflicto alimentos- biocombustible se detecta en la subida del costo de la tortilla de maíz en México, donde el precio prácticamente se duplicÓ en el año 2007. Este efecto también se ha dejado sentir a nivel internacional con la subida de precios de los cereales

La clave para evitar este problema pasa por emplear como materias primas de los biocombustibles productos no comestibles por los humanos, tales como los restos vegetales de las cosechas, aceites vegetales usados o mediante el cultivo de microalgas.

Existe también un problema social en las condiciones de trabajo de muchos asalariados en las plantaciones energéticas en algunas partes del mundo. Lamentablemente este problema se da en muchos otros sectores productivos.

Relación Co2 emitido en su producción-Co2 que son capaces de ahorrar. Otro gran factor a considerar de la actual producción de biocombustibles es la relación existente entre el Co2 producido en su fabricación y aquel que se pretende evitar con su uso.

Una máquina que queme biocombustible emitirá una cantidad de Co2 a la atmósfera que será la misma que tomó la planta de la atmósfera en su desarrollo. Sin embargo en varias partes del proceso de producción de los biocombustibles se queman combustibles fósiles, cuyo aporte en Co2 también ha de ser tenido en cuenta en el balance. Así pues cuanto mas energía sea capaz de proporcionar un biocombustible en relación con la energía de origen fósil empleado en su fabricación mejor será su relación en cuanto al ahorro de Co2 extra a la atmósfera.

La relación entre la energía de origen fósil empleada en la producción y la que es capaz de proporcionar el producto depende de la materia prima utilizada. En el caso del Bioetanol del maíz se necesita casi tanta energía de origen fósil como la que puede generar el producto, El biodiesel y el bioetanol de soja ofrecen resultados algo superiores, siendo el de la caña de azúcar el que mejor relación de los que se producen en este momento a nivel industrial.

relacion biocombustible energia para producirlo
Tipos de biocombustibles

Biodiesel

Es el combustible obtenido a partir de aceites vegetales o de grasas animales. Es aplicable a los motores diesel. De hecho se sabe que Rudolf Diesel, el inventor del motor que lleva su nombre, utilizaba en sus primeros prototipos aceite de cacahuete como impulsor del ingenio. Más tarde este combustible fue sustituido por el petróleo.

Actualmente se plantea el empleo del biodiesel como sustituto a los combustibles fósiles siendo una opción para la lucha contra el calentamiento global.

En la producción de Biodiesel puede emplearse cualquier semilla oleaginosa, siendo las más utilizadas la colza, canola, la soja, la palma aceitera etc… También es posible utilizar aceites reciclados de frituras.

Bioetanol

El bioetanol es un alcohol obtenido de la fermentación y destilación de productos vegetales ricos en azucares y celulosa. Es aplicable a motores de gasolina

En su producción puede emplearse el maíz, el trigo, la cebada, la caña de azúcar e incluso se trabaja en la obtención de bioetanol a partir de restos vegetales de cosechas.

La 2ª generación de biocombustibles: biocombustibles de microalgas

Gran expectación general ha creado la que se ha venido en llamar segunda generación de biocombustibles. En ella la materia prima son las microalgas capaces de crecer en cualquier medio acuático, incluida el agua de mar.

A partir de diferentes especies de microalgas es posible producir Bioetanol (de algas que producen celulosa) o biodiesel ( de algas que producen aceites).

Presentan varias ventajas claras con respecto a los tradicionales cultivos energéticos:

Cultivo poco exigente– Requiere poco más que de Luz solar y de Co2. Éste ultimo puede obtenerse en estado concentrado de las chimeneas de una central térmica o de cualquier otro proceso industrial en el que exista combustión.

Gran productividad– Las microalgas se reproducen a una gran velocidad en medios favorables. Se estima que este tipo de cultivo es capaz de producir varias veces más biocombustible que los cultivos tradicionales por hectárea. (en torno a 18 veces mas que el maíz y 80 veces más que la soja)

Aunque los biocombustibles a partir de microalgas están aún en desarrollo se estima que gracias a estas ventajas en un futuro próximo estos biocombustibles a base de algas podrán competir ventajosamente con el petróleo.


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