
Desde estufas de leña en Sudán hasta centrales eléctricas de carbón en Pittsburgh, la mayor parte del mundo funciona con energía de biomasa , energía producida con materiales derivados de seres vivos. Dos combustibles fósiles, el carbón y el petróleo, suministran alrededor del 80 por ciento de la energía mundial. En contraste, los biocombustibles (combustibles hechos de plantas o desechos animales) contribuyen con menos del 2 por ciento de todos los combustibles producidos comercialmente.
Cambiar esa carga a los biocombustibles se está volviendo cada vez más atractivo por numerosas razones, comenzando por las preocupaciones ambientales. Tanto los biocombustibles como los combustibles fósiles liberan carbono (en forma de dióxido de carbono o metano) cuando se queman para producir energía. La diferencia es que el carbono de los biocombustibles fue eliminado de la atmósfera recientemente por las plantas utilizadas para fabricar el combustible. (Las plantas, recuerde, "inhalan" dióxido de carbono y "exhalan" oxígeno). Por lo tanto, devolver ese carbono a la atmósfera no altera demasiado el equilibrio.
Por el contrario, el carbono de los combustibles fósiles se ha almacenado allí durante millones de años. Liberarlo a la atmósfera crea un exceso, lo que contribuye a la formación de smog y al cambio climático. Además, los biocombustibles no emiten toxinas, a diferencia del azufre y el mercurio que se liberan cuando se quema el carbón.
El proceso básico para hacer biocombustible a partir de biomasa es similar a cómo su cuerpo convierte los alimentos en combustible: el calor, las enzimas y las bacterias de fermentación descomponen los almidones complejos en azúcares simples. Es por eso que los cultivos alimentarios con alto contenido de almidón, como el maíz y la caña de azúcar, también son fuentes principales de biocombustibles, aunque se puede utilizar cualquier cultivo, e incluso el material de desecho de los cultivos alimentarios.
Los avances en los métodos utilizados para fabricar biocombustibles se suman a su atractivo. Se ha demostrado que los microbios fabricados aceleran la fermentación del almidón para crear etanol, lo que hace que el proceso sea más económico y eficiente. Y un método experimental de gasificación puede convertir todo el carbono presente en el monóxido de carbono necesario para el combustible, sin liberar desechos dañinos de dióxido de carbono.
Cultivar cultivos para producir energía promete recompensas adicionales. Podría reactivar las economías agrícolas locales y reducir la dependencia de fuentes extranjeras. Podría abrir nuevos mercados a los cultivos existentes mediante la utilización de subproductos y materiales de desecho que actualmente se desechan. Y algunos cultivos energéticos de biomasa atraen insectos beneficiosos, lo que reduce la necesidad de pesticidas.
Sin embargo, como con cualquier recurso, la miopía, la falta de conocimiento y la simple avaricia pueden descarrilar el potencial del biocombustible para bien. En la siguiente página veremos algunos de los desafíos de la agricultura de cultivos energéticos.
Problemas con (y soluciones para) los biocombustibles basados en cultivos
Un problema serio con la agricultura de biocombustibles hoy en día es que compite con la producción de alimentos por la tierra y otros recursos. En 2007, un tercio de la cosecha de maíz de EE. UU. terminó siendo utilizada para producir etanol . La escasez resultante ha sido señalada como la causa del aumento vertiginoso de los precios de los productos de maíz, que son básicos en muchos países. A medida que crezcan la población mundial y las necesidades calóricas, la presión será cada vez más estrecha.
La plantación de cultivos energéticos podría trastornar el ecosistema. En Malasia, por ejemplo, se están arrancando selvas para plantar palmeras para su aceite. Y algunos cultivos prometedores podrían convertirse en especies invasoras. Por ejemplo, un junco gigante que parecía ideal para el clima tropical de Florida también podría abrumar a las plantas nativas de Everglade y obstruir las vías fluviales.
Además, el impacto ambiental de producir algunos biocombustibles los hace menos ecológicos. El cultivo de maíz para etanol utiliza grandes cantidades de agua y fertilizante nitrogenado. Y la producción de etanol a gran escala significaría colocar nuevas tuberías para transportar el combustible; si se canalizara a través de las líneas de gasolina existentes, las corroería y recogería contaminantes.
La identificación de estos problemas potenciales ha permitido a los científicos sugerir posibles soluciones. En lugar de utilizar fuentes potenciales de alimentos para biocombustibles, los agricultores podrían cultivar cultivos específicos para biocombustibles que realmente beneficien al medio ambiente. Switchgrass, por ejemplo, es un nativo ahorrador de agua de las Grandes Llanuras que, como planta perenne, no necesita replantación anual. Además, en realidad restaura los nutrientes del suelo, impulsando el crecimiento de la próxima temporada.
Para aliviar el estrés de la tierra, los biocombustibles podrían extraerse de plantas que prosperan en condiciones donde los cultivos alimentarios se tambalean. Por ejemplo, los álamos pueden crecer en suelos tóxicos debido a su capacidad para eliminar y destruir contaminantes, como el petróleo. Otra posible solución a los problemas de los biocombustibles es generar nuevas variedades de cultivos para combustibles y alimentos que sean más resistentes a la sequía y al agua salada.
El uso de estas y otras técnicas para regionalizar los mercados de combustibles podría aliviar el costo ambiental del transporte de combustibles. Los automóviles en el Medio Oeste podrían funcionar con una mezcla de etanol hecha con maíz de Illinois; en el Sur, con la caña de Luisiana.
Los expertos dicen que estamos a unos buenos cinco a 10 años de ver que los biocombustibles se utilicen como una fuente de energía cotidiana. Universidades, empresas privadas y gobiernos están invirtiendo en investigación para acelerar el proceso. Aprender dónde se encuentra el equilibrio entre el uso y el uso excesivo, para cada cultivo y en cada región, podría generar una saludable cosecha de energía sostenible para las generaciones venideras.
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Fuentes
- Centro de Energía de Biomasa. "¿Qué es la biomasa?" (6 de diciembre de 2011) http://www.biomassenergycentre.org.uk/portal/page?_pageid=76,15049&_dad=portal
- Bullis, Kevin. "Aumento del rendimiento de la gasificación". Revisión de tecnología. 19 de marzo de 2010. (7 de diciembre de 2011) http://www.technologyreview.com/energy/24838/?mod=related
- Chu, Jennifer. "Un mejor error de biocombustibles". Revisión de tecnología. 18 de marzo de 2009. (7 de diciembre de 2011) http://www.technologyreview.com/energy/22307/?mod=related
- Graham-Rowe, Duncan. "Más allá de la comida versus el combustible". Naturaleza. 23 de junio de 2011. (29 de noviembre de 2011) http://www.nature.com/nature/journal/v474/n7352_supp/full/474S06a.html
- Krulwich, Robert. "Romper un vínculo de carbono y --¡Presto! -- Civilización". 25 de junio de 2007. (8 de diciembre de 2011) http://www.npr.org/templates/story/story.php?storyId=11366031
- Lane, Jim. "El gobierno de EE. UU. invertirá $ 510 millones en biocombustibles avanzados y directos". Compendio de biocombustibles. 16 de agosto de 2011. (3 de diciembre de 2011) http://www.renewableenergyworld.com/rea/news/article/2011/08/us-government-to-invest-510-million-in-advanced-drop -en-biocombustibles
- Consejo de Defensa de los Recursos Nacionales. "Energía de Biomasa y Etanol Celulósico". (29 de noviembre de 2011) http://www.nrdc.org/energy/renewables/biomass.asp
- Rosenthal, Elizabeth. "La nueva tendencia en biocombustibles tiene nuevos riesgos". New York Times. 21 de mayo de 2008. (14 de diciembre de 2011) http://www.nytimes.com/2008/05/21/science/earth/21biofuels.html?oref=slogin&oref=slogin
- Schroeder, Joanna. "Cultivos de biomasa que se cultivarán en la propiedad del aeropuerto". Combustible Doméstico. 29 de junio de 2011. (29 de noviembre de 2011) http://domesticfuel.com/2011/06/29/biomass-crops-to-be-grown-on-airport-property/
- Ciencia diaria. "La diversidad de cultivos de biocombustibles agrega valor, dicen los investigadores". 25 de enero de 2010. (29 de noviembre de 2011 http://www.sciencedaily.com/releases/2010/01/100125094647.htm
- Oficina Estatal de Conversación Energética. "Etanol." (29 de noviembre de 2011) http://www.seco.cpa.state.tx.us/energy-sources/biomass/ethanol.php
- Unión de Científicos Preocupados. "Cómo funciona la energía de biomasa". 29 de octubre de 2010. (6 de diciembre de 2011) http://www.usc.org/clean_energy/technology_and_impacts/energy_technologies/how-biomass-energy-works#Types_of_Biomass
- Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente. "Evaluación de Biocombustibles". 2009. Página 29. (7 de diciembre de 2011) http://www.unep.fr/scp/rpanel/pdf/assessing_biofuels_full_report.pdf
- Departamento de Agricultura de EE.UU. "Uso de cultivos leñosos de rotación corta para remediar suelos muy contaminados con hidrocarburos de petróleo". 18 de noviembre de 2009. (9 de diciembre de 2011) http://nrs.fs.fed.us/disturbance/pollution/phyto_organics/
- Departamento de Energía de EE.UU. "Procesos de Conversión de Biocombustibles". 12 de agosto de 2011. (8 de diciembre de 2011) http://www.eere.energy.gov/basics/renewable_energy/biofuel_conversion.html