Biocombustibles : la palabra parece mágica. Trae a la mente pájaros cantores, cielos azules claros y felicidad global. De alguna manera, podemos convertir las plantas y otros materiales orgánicos en algo para impulsar nuestros autos y salvar el planeta al mismo tiempo.
Pero no es magia en absoluto. En este artículo vamos a discutir qué son los biocombustibles, qué no son y cómo se aprovechan de la biomasa (es decir, material orgánico de plantas y animales). También hablaremos sobre las promesas y las ventajas y desventajas de los principales tipos de biocombustibles.
En primer lugar, ¿qué son los biocombustibles? Según el Departamento de Energía de los EE. UU. (DOE), son combustibles sólidos, gaseosos o líquidos renovables desarrollados a partir de plantas y material orgánico que se pueden procesar para producir combustible para impulsar nuestros automóviles y SUV, calentar nuestros espacios habitables o operar maquinaria. Renovable en este sentido significa que obtenemos los recursos para hacer el combustible de algo que podemos reponer fácilmente en un período de tiempo razonablemente corto, como las plantas. Si bien el petróleo y el gas natural también provienen de las plantas, estos no son renovables porque se necesitarían millones de años para actualizar nuestro suministro de estos combustibles fósiles.
Durante décadas, los propietarios de viviendas han tenido la opción de utilizar combustibles sólidos como madera o gránulos de maíz, aunque últimamente se ha vuelto una forma más popular de ayudar a compensar los cambios bruscos en los precios del combustible . Para fines de transporte, los biocombustibles más comunes que se utilizan hoy en día son, con mucho, el etanol (una forma de alcohol producido a partir del almidón o el azúcar) y el biodiésel (un combustible a base de aceite, grasas o grasas).
El seguimiento de la producción de biocombustibles aún no es una ciencia exacta debido a los muchos métodos utilizados para producirlo, pero los datos sobre la producción y el consumo general de biodiesel y etanol son confiables. Después de caer un poco a mediados de la década de 1990, la producción de etanol en los Estados Unidos está en su punto más alto. La producción de biodiesel en los Estados Unidos se disparó de 2 millones de galones en 2002 a 700 millones de galones en 2008, según la Junta Nacional de Biodiesel, una asociación comercial industrial estadounidense.
Claro, los combustibles alternativos pueden ser muy útiles, pero ¿cómo convierten realmente la biomasa en algo utilizable?
Métodos para aprovechar los biocombustibles
El etanol, a veces conocido como alcohol de grano, se produce mediante la fermentación de materiales vegetales. Tradicionalmente, esto ha significado fermentar la parte consumible de los cultivos, especialmente del maíz o la caña de azúcar.
Una gran desventaja de esto es que invade el suministro de alimentos de las personas y el ganado. La nueva investigación se centra en cambio en el uso de biomasa celulósica , que consiste en las partes no alimenticias de plantas como los tallos de maíz]. El proceso consiste en convertir el material vegetal en glucosa, que luego se puede fermentar como cualquier otro azúcar, produciendo etanol . La lignina, un subproducto del proceso, se quema para proporcionar energía que ayude a completar el proceso.
Si bien puede usarse como combustible en su forma pura, el biodiesel generalmente se combina con gasolina. Todos los vehículos a gasolina pueden llevar gasohol , una mezcla de 90 por ciento de gasolina y 10 por ciento de etanol. Los vehículos de combustible flexible también pueden usar lo que se llama combustible E85 , una mezcla de 85 por ciento de etanol y 15 por ciento de gasolina.
A diferencia del etanol, el biodiesel solo ha despegado en los Estados Unidos desde alrededor de 2005. La ciencia detrás de esto también es mucho más nueva y un poco más compleja. La mayoría de los métodos para producir biodiesel en los EE. UU. comienzan con aceite de soya o aceite vegetal usado, aunque también se pueden usar otros aceites e incluso algas.
Según el Servicio Nacional de Información Agrícola Sostenible, el aceite se combina con un alcohol, generalmente metanol o incluso etanol. Se utiliza un catalizador como hidróxido de potasio o hidróxido de sodio (lejía) para comenzar el proceso llamado transesterificación , que produce el biodiesel, con glicerol creado como subproducto.
Al igual que el etanol, el biodiésel suele combinarse con combustible a base de petróleo, lo que permite su uso en todos los vehículos diésel. La mezcla más común se llama B20 y refleja una mezcla de 20 por ciento de biodiesel y 80 por ciento de diesel de petróleo. Los vehículos modificados pueden usar B100 , o 100 por ciento de biodiesel, para impulsarlos en el camino.
El etanol y el biodiesel son dos combustibles que obtienen mucha gloria, pero hay mucho más en el panorama de los biocombustibles. En la siguiente sección, exploraremos algunas otras opciones de biocombustibles.
Fabricación de biodiésel a partir de aceite vegetal usado
¿Quieres despedirte de la gasolinera? Únase a la creciente legión de personas que fabrican biodiesel en casa a partir de aceite vegetal usado. Necesitará metanol, un catalizador fuerte (lejía funciona) y muchas precauciones de seguridad. Los suministros están fácilmente disponibles. La literatura sobre el proceso abunda, así que infórmese, compre sus suministros, tenga cuidado y prepárese para declarar su independencia de combustible.
Otros tipos de biocombustibles
Los biocombustibles no se limitan a nuestros automóviles y camiones . En esta sección, veremos algunas formas nuevas en que los biocombustibles están llegando a nuestras vidas.
La gente se ha estado reuniendo alrededor de los fuegos de leña desde el principio de los tiempos. La madera es fácil de trabajar, fácil de quemar y fácil de reemplazar (al menos con una gestión adecuada de los recursos). Lo que es diferente hoy en día es el desarrollo de una amplia gama de pellets para alimentar las estufas de leña. Estas estufas también se están volviendo mucho más eficientes para quemar las cosas. El Departamento de Energía de EE. UU. informa que una estufa de pellets de 42,000 Btu puede calentar una casa de 1,300 pies cuadrados; estas unidades incluso producen menos contaminación y tienen menores requisitos de mantenimiento. Si bien los pellets de madera hechos de aserrín compactado son los más comunes, algunas estufas también pueden usar combustible hecho de maíz, papel de desecho, cáscaras de nuez e incluso huesos de cereza secos.
Una tecnología algo menos celebrada toma desechos sólidos como estiércol de ganado o desechos municipales y captura los gases emitidos como parte del proceso de descomposición anaeróbica natural. Este biogás contiene altos niveles de metano, que puede utilizarse como combustible. Un informe del Environmental and Energy Study Institute sin fines de lucro en 2010 informó que 151 digestores anaeróbicos (plantas que capturan el biogás de la descomposición) estaban en funcionamiento en los Estados Unidos, todos los cuales utilizaban desechos animales como material base.
Si bien muchas plantas de tratamiento de desechos tradicionalmente queman el biogás, cada vez se reconoce más como otra pieza potencial en el rompecabezas energético a medida que nos esforzamos por encontrar una solución energética más permanente.
Muchas de las tecnologías actualmente en desarrollo para respaldar la implementación de biocombustibles están en marcha, pero ¿pueden realmente ayudar al medio ambiente y brindar una solución realista a nuestras necesidades energéticas? ¿Cómo nos va a ayudar? Echaremos un vistazo a eso en la sección final.
Beneficios del aprovechamiento de los biocombustibles
Hay un listón alto para las soluciones energéticas hoy en día: tienen que ser más eficientes y salvar el planeta. ¿Pueden los biocombustibles realmente salvar el día? Como era de esperar, no hay una respuesta simple y, en última instancia, son solo una pieza en un rompecabezas de energía mucho más grande.
Ambientalmente hablando, la utilización de biocombustibles no aumenta el dióxido de carbono en la atmósfera ni aumenta el calentamiento global. Las plantas absorben carbono a medida que crecen y lo liberan cuando se convierten en energía. Asimismo, los animales consumen plantas, que convierten en grasas y desechos (entre otras cosas), por lo que el carbono de las plantas se libera nuevamente cuando estos productos se convierten en energía.
El carbono ha estado encerrado dentro del carbón y otros combustibles fósiles durante millones de años, y permanece allí hasta que lo sacamos del suelo para quemarlo. Si bien el carbono dentro de estos combustibles una vez llenó el aire, no formaba parte del ciclo anual actual de la atmósfera.
Desde un punto de vista político, utilizar los recursos disponibles en el propio país significa una menor dependencia de recursos extranjeros como el petróleo crudo. Satisfacer parte de la necesidad de esta energía con biocombustibles renovables en el hogar podría contribuir en gran medida a reducir la tensión internacional.
Los biocombustibles también son beneficiosos para la economía porque la naturaleza doméstica de los recursos necesarios para aprovecharlos se encuentra dentro de las regiones agrícolas y forestales locales.
Hasta la fecha, ninguna fuente de combustible por sí sola (biocombustible, combustible fósil, viento , solar o nuclear) es capaz de proporcionar la respuesta a todas nuestras necesidades energéticas. Sin embargo, las mejoras en la tecnología están facilitando rápidamente el aprovechamiento de los biocombustibles y permitiendo que su desarrollo contribuya a un futuro mejor.
