Celulosas y otras algas
Biocombustibles con mayor eficiencia sin competir con los alimentos
Gerardo Honty
La rápida evolución de las tecnologías para biocombustibles, acelerada por las grandes inversiones en investigación y desarrollo, hace prever un cambio cualitativo y cuantitativo en la producción de nuevos combustibles. El etanol de caña de azúcar o maíz y el biodiesel de soja o girasol, podrían quedar obsoletas en muy poco tiempo debido a la próxima entrada en el mercado de tecnologías mucho más eficientes tanto en términos económicos como ambientales. Para muchos analistas, los países de América latina deberían saltearse esta etapa de biocombustibles de "primera generación" que están dando tanto problema y zambullirse directamente en los de "segunda generación".
La controversia sobre los impactos sociales y ambientales de los biocombustibles, su eventual competencia con los alimentos y los magros rendimientos energéticos podrían ser cosa del pasado en pocos años. Nuevas tecnologías para obtener etanol a partir de los residuos de la madera y otros vegetales, así como el cultivo de algas para la obtención de biodiesel estarían casi a punto de caramelo.
Celulosa
En la forma tradicional de obtener etanol, a partir del grano de maíz o del jugo de caña, solamente se aprovecha parte de la biomasa vegetal. El llamado "etanol celulósico" procura utilizar la celulosa contenida en todo el cuerpo de la planta y que tradicionalmente se quema o se desperdicia. Recuperar los azúcares contenidos en estas partes vegetales no utilizadas y fermentarlos es una manera de aprovechar más eficientemente la energía solar capturada por la biomasa.
Las tecnologías que se están investigando pueden utilizar básicamente cualquier residuo vegetal aunque las más conocidas son las que procesan el bagazo de caña, la madera y las pasturas. Sin embargo, separar los azúcares del maíz y la caña para convertirlos en etanol es algo bastante más sencillo que transformar la celulosa de las plantas en azúcares. Para algunos científicos el desarrollo comercialmente viable de estas tecnologías estará a punto en 5 ó 10 años, mientras para otros esto va a requerir un poco más de tiempo.
USA maíz
Estados Unidos lleva invertidos 500 millones de dólares en investigaciones y ha anunciado otros 385 millones para instalar seis plantas de escala comercial para la fabricación de etanol celulósico. Una de las primeras plantas piloto construida en Golden, Colorado, a cargo del Laboratorio Nacional de Energía Renovable (NREL, por sus siglas en inglés) ya está en condiciones de convertir una tonelada de residuos de plantas de maíz, pasturas o madera en 260 litros de etanol en apenas una semana. Las nuevas plantas podrán producir 500 millones de litros al año, un 3% de la producción actual de etanol en Estados Unidos.
Utilizar la celulosa de toda la planta de maíz y no solo sus granos puede duplicar la cantidad de etanol obtenido por hectárea cultivada. Pero el mejor rendimiento (incluso mejor que el de la caña de azúcar) puede obtenerse a partir de ciertas pasturas y de la madera.
Caña brasilera
En Brasil, las investigaciones se están llevando a cabo en las universidades públicas y el gobierno es su principal financiador, aunque últimamente algunas industrias privadas comenzaron a participar aportando recursos. Aquí las investigaciones se concentran en la caña de azúcar y hasta ahora el principal objetivo es que el microorganismo encargado de producir el alcohol logre superar el escaso 30% de aprovechamiento que hace del material ligno-celulósico. Se trata de producir el etanol no sólo a partir del aprovechamiento del jugo de la caña sino también poder utilizar el resto de la planta.
En el procedimiento utilizado actualmente para producir el etanol, la caña es exprimida para retirar el caldo y luego fermentarlo para transformar el azúcar en etanol. El nuevo proceso pretende utilizar la glucosa presente en el bagazo resultante. Para ello es necesario separar la celulosa de la lignina para luego ser tratada con enzimas que permitan convertir la celulosa en glucosa. Una vez obtenida la glucosa, ésta se procesa de la misma manera que el caldo de la caña, fermentándose para obtener el alcohol.
En cualquiera de los casos y para la totalidad de los estudios realizados hasta la fecha, el etanol celulósico ofrece ventajas comparativas respecto a la forma tradicional de obtener etanol de maíz, caña de azúcar u otros cultivos. Tanto en lo que hace al balance neto de energía (energía consumida en el proceso con relación a la energía final obtenida) como en el nivel de emisiones de gases de efecto invernadero.
Como seguramente los lectores recordarán, a comienzos de este año, en una controvertida visita de Bush a Lula que dividió las posiciones en América latina, se logró un acuerdo de cooperación mutua entre Estados Unidos y Brasil para la investigación del etanol celulósico.
Algas
De la misma manera que el etanol de celulosa presenta mejores indicadores de balance energético, de uso del suelo y de emisiones gaseosas que el etanol "tradicional", las algas presentan mejores indicadores en cada una esas variables para la producción de biodiesel que los que presentan las tecnologías tradicionales a partir de cultivos como el girasol, la soja y la colza. Se trata de pequeñas plantas unicelulares o pluricelulares con capacidad de duplicarse en un período entre 1 y 5 días y cuya cosecha –a diferencia de los tradicionales cultivos energéticos– no se hace una vez al año sino todos los días.
Las algas (o microalgas como suele llamárseles) podrían ser una nueva opción de biocombustible para el futuro. Si bien aún falta desarrollar mucha investigación ya hay algunos proyectos productivos en ejecución y datos que muestran las ventajas de esta tecnología: costos relativamente bajos de cosecha y transporte, menor gasto de agua, mayor eficiencia fotosintética que los otros vegetales, utilización de agua de residuos orgánicos, cultivos aún en agua salada, fijadoras de CO2 lo que puede contribuir a reducir el efecto invernadero. Además, también puede utilizarse en forma seca como si fuera polvo de carbón, con un poder calorífico similar a éste.
Según investigaciones desarrolladas en Estados Unidos con solamente el 0,3% del área cultivada en aquél país, se podría producir biodiesel para sustituir todo el combustible utilizado en el transporte. Los estudios estadounidenses estiman que pueden llegar a producirse entre 15 mil y 30 mil litros de biodiesel por cada kilómetro cuadrado utilizado. Mientras en un acre (0,4 ha) se producen 300 galones de etanol de maíz (1 galón = 3,78 litros) o 60 galones de biodiesel de soja, cada acre con cultivo de algas podría producir 5 mil galones de este biocombustible por año.
En el desierto de Arizona ya existe un emprendimiento productivo a cargo de la empresa Green Fuel. Si bien el NREL ya había estado investigando desde la década de los setenta, éstas fueron clausuradas en 1990. Ahora han vuelto a retomarse y hay una docena de compañías que quieren seguir los caminos de Green Fuel.
Bajando a nuestra región, en Brasil, el Instituto Nacional de Tecnología viene analizando esta fuente energética y ha estimado el rendimiento en combustible de las algas en 15 veces el de la palma aceitera. Recordemos que este cultivo es el de mejor rendimiento entre las plantas que se utilizan hoy en Brasil para la producción de biodiesel. En Argentina entretanto, ya se ha instalado un proyecto con capitales privados localizado en la provincia de Chubut, a cargo de la empresa Oil Fox, que produce 10 toneladas diarias de biodiesel.
G. Honty es investigador de CLAES (Centro Latino Americano de Ecología social). Publicado en el Suplemento Energía de La Diaria, Montevideo, el 30 de octubre de 2007. Se reproduce en nuestro sitio únicamente con fines informativos y educativos.
Rodrigo González Fernández
DIPLOMADO EN RSE DE LA ONU
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