Cómo funcionan los biocombustibles de segunda generación

A primera vista, los campos de miscanthus que cubren el condado de Sampson, NC, parecen de poca importancia. Con una altura de 4 pies (1,21 metros) más alta que una canasta de baloncesto, el miscanthus es una hierba gigante, puntiaguda, no comestible y algunos dirían inútil. Sin embargo, en opinión de otros, estas hojas de gran tamaño algún día podrían ser tan valiosas como el oro, o al menos como un tanque de gasolina. Una compañía llamada Chemtex planea construir una refinería de $ 170 millones en el condado de Sampson que convertirá 20 millones de toneladas de miscanthus y otras hierbas en etanol cada año [fuente: Ramsey ].

Durante años, políticos, periodistas y científicos han abogado por convertir plantas en etanol y biodiesel para disminuir el consumo mundial de combustibles fósiles, especialmente petróleo crudo. El biocombustible se quema de forma más limpia que los combustibles fósiles, liberando menos contaminantes y gases de efecto invernadero, incluido el dióxido de carbono, a la atmósfera.

Gran parte de los biocombustibles del mundo provienen de cultivos alimentarios como el trigo, el maíz, la soja y la caña de azúcar. La energía producida por estas plantas se conoce como biocombustible de "primera generación". Resulta que estos pioneros de los biocombustibles no cumplen la promesa que alguna vez hicieron. Por un lado, algunos cultivos de biocombustibles de primera generación, especialmente el maíz, compiten con los cultivos alimentarios por la tierra y el agua. El Departamento de Agricultura de EE. UU. dice que las refinerías que desarrollan etanol a partir del maíz consumen aproximadamente el 40 por ciento de la cosecha de maíz cada año [fuente: Blas ]. En 2009, el 25 por ciento de todos los cultivos de maíz y granos de EE. UU. no se destinaron a la producción de alimentos, sino a la producción de biocombustibles [fuente: Vidal ].

Tal consumo de cultivos puede crear muchos problemas, incluidos precios más altos de los alimentos y deforestación. Además, los costos de conversión y uso de cultivos alimentarios como fuente de combustible pueden ser elevados. Eso es porque las refinerías solo pueden usar pequeñas partes de la planta para la producción de biocombustibles, como su contenido de aceite, azúcar y almidón. Tal ineficiencia hace que los biocombustibles de primera generación sean menos agradables para el medio ambiente. Además, los expertos ahora creen que los biocombustibles nunca reemplazarán por completo al petróleo crudo como la fuente de energía preferida. En resumen, la producción de biocombustibles es ineficiente y, en muchos aspectos, ambiental y económicamente inestable [fuentes: Banco Mundial ; Diario de ciencia ].

Pero el futuro de los biocombustibles como fuente alternativa de energía podría no ser tan sombrío como se pensaba. Gracias a la hierba miscanthus y otros cultivos de biocombustibles de "segunda generación", el potencial para disminuir la dependencia mundial del petróleo extranjero nunca ha sido mayor.

El verano de 2012 fue caluroso y seco en gran parte de los Estados Unidos, especialmente en el medio oeste, el granero de Estados Unidos. Las condiciones áridas marchitaron el maíz y otros cultivos de granos, elevando los precios y tensando una economía ya débil.

La histórica sequía , la peor en 50 años, puso de manifiesto las limitaciones de la materia prima para biocombustibles de primera generación. A medida que los precios de los alimentos se dispararon, los agricultores, los burócratas y los políticos comenzaron a debatir la sensatez de desviar los cultivos alimentarios hacia la producción de biocombustibles. Era una escena que se desarrollaba en un mundo cada vez más caluroso, seco y hambriento. El problema empeoró tanto que los grupos de ayuda alimentaria y las Naciones Unidas comenzaron a pedir a los gobiernos que eliminaran los mandatos de producción de biocombustibles para permitir una mayor producción de alimentos. La ONU dijo que cuando el mundo enfrente una escasez de alimentos, los países deberían repensar sus políticas de biocombustibles [fuente: Blas ].

Además de contribuir a una crisis alimentaria, la producción de etanol y biodiesel a partir de materias primas no es tan ecológica y económicamente amigable como se podría pensar. Los biocombustibles de primera generación están hechos de azúcares y almidones que son fácilmente digeridos por la levadura. Si las refinerías convirtieran cada mazorca de maíz en etanol, reemplazaría solo el 12 por ciento del suministro de gasolina [fuente: Brune ].

Además, los agricultores utilizan grandes cantidades de combustibles fósiles, agua y fertilizantes para cultivar y procesar materias primas de primera generación en biocombustibles. El proceso de cultivo y fabricación que convierte el maíz en etanol, por ejemplo, produce solo un 15 por ciento menos de gases de efecto invernadero que la gasolina [fuente: Tilman and Hill ].

Afortunadamente, hay una nueva generación esperando para intervenir. A diferencia de los biocombustibles hechos de maíz, soya u otras materias primas de primera generación, los biocombustibles de segunda generación están hechos de plantas que nadie quiere comer. Aunque es un proceso difícil convertir los productos de desecho de las plantas, como tallos, hojas, cáscaras y astillas de maíz en biocombustibles, los beneficios potenciales son enormes. La tecnología de segunda generación puede producir mucho más combustible que los biocombustibles de primera generación, afectando mínimamente el suministro de alimentos y el medio ambiente.

Creciendo Empleos Verdes

Según la Asociación de la Industria de la Biotecnología, la industria de los biocombustibles creará 190 000 puestos de trabajo en los Estados Unidos para 2022. Además, la producción de biocombustibles podría reducir las importaciones de petróleo de los EE. UU. en $70 000 millones en 12 años [fuente: Asociación de la Industria de la Biotecnología ].

Miscanthus es un gran ejemplo de un cultivo de biocombustible de segunda generación . La hierba crece rápidamente, es resistente a la sequía y prospera en suelos pobres que no se pueden utilizar para cultivos alimentarios. A diferencia del maíz y los cereales, el miscanthus es una planta perenne. Los agricultores solo tienen que plantarlo una vez y volverá año tras año. Además, miscanthus y otros cultivos de segunda generación requieren mucho menos fertilizantes y cultivos que los cultivos de primera generación, lo que se traduce en una menor degradación ambiental y uso de energía.

En el condado de Sampson, Chemtex espera que los agricultores locales planten miscanthus en la primavera de 2013 para que la compañía tenga suficiente pasto para alimentar su refinería cuando abra un año después. Chemtex ya firmó un acuerdo con Gulf Oil para comprar todo el etanol que produce la refinería. La compañía construirá sus instalaciones en 166 acres. Debería emplear a 300 personas [fuente: Ramsey ].

Los campos de miscanthus no competirán por la tierra que usan los agricultores de maíz y soya. Los funcionarios estatales ya identificaron 100,000 acres en una región de tres condados, incluido el condado de Sampson, que los agricultores pueden usar como tierras de cultivo biológico. Parte de esa superficie es, en el mejor de los casos, tierra marginal. Una parte es arenosa y facilitaría el cultivo de miscanthus y otros cultivos de biocombustibles de segunda generación. Los criadores de cerdos ya usan algunos de esos acres como campos de rociado de desechos de cerdos [fuente: Ramsey ].

Si bien la producción de biocombustibles de segunda generación puede parecer la respuesta a nuestros problemas energéticos y ambientales, la situación es mucho más complicada. Tal como está ahora, el proceso para convertir cultivos de segunda generación en biocombustible es más costoso que producir biocombustible de primera generación. Esto se debe a que se necesita mucha más energía para producir biocombustibles a partir de cultivos de biocombustibles de segunda generación que a partir de materias primas de primera generación. Como resultado, los científicos están buscando desesperadamente formas más nuevas y menos costosas de convertir biocultivos de segunda generación en biocombustibles.

La eficiencia y la capacidad de producción son otros dos problemas que los científicos deben superar. Un estudio reciente sugiere que solo uno de los nueve biocombustibles de segunda generación arroja menos gases de efecto invernadero al aire que los combustibles fósiles. Además, muchos expertos no están tan seguros de si los biocombustibles de segunda generación pueden proporcionar suficiente combustible para impulsar los automóviles del mundo [fuente: Birdlife International ].

Aunque estos otros problemas existen, los científicos e ingenieros confían en que pueden hacer que los biocombustibles de segunda generación funcionen. No se espera que sean comercialmente viables por varios años más, pero los expertos predicen que la nueva generación es la mejor respuesta para resolver los problemas ambientales y energéticos de nuestro mundo.

He escrito numerosos artículos sobre fuentes de energía renovables, incluidos los biocombustibles. Durante ese tiempo, me he convencido de que ninguna fuente de energía saciará nuestra sed de combustible fósil. En cambio, una combinación de fuentes, desde la energía solar hasta la energía eólica y el combustible elaborado a partir de plantas, ofrece la mejor alternativa para salvar al mundo del cambio climático que hemos causado los humanos. Tomará algún tiempo reducir el costo de la producción de combustible de energía renovable para que su uso sea asequible. Me alienta que científicos de todo el mundo estén trabajando en el problema.

Artículos relacionados

Fuentes