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¿Cómo funcionan los biocombustibles de segunda generación?

¿Cómo funcionan los biocombustibles de segunda generación?

El problema de los biocombustibles

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 han secado el maíz y otros cultivos de cereales, lo que ha hecho subir los precios y ha ejercido presión sobre una economía ya débil.

La sequía histórica, la peor en 50 años, ha puesto de relieve las limitaciones de materia prima para los biocombustibles de primera generación. A medida que los precios de los alimentos se dispararon, los agricultores, burócratas y políticos comenzaron a debatir si desviar los cultivos alimentarios hacia la producción de biocombustibles. Fue una escena que tuvo lugar en un mundo cada vez más caluroso, árido y hambriento. El problema se ha vuelto tan serio que los grupos de ayuda alimentaria y las Naciones Unidas han comenzado a pedir a los gobiernos que eliminen los mandatos de producción de biocombustibles para permitir una mayor producción de alimentos. La ONU dice que cuando el mundo enfrenta una escasez de alimentos, los países deben repensar sus políticas de biocombustibles [source: Blas].

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Además de contribuir a una crisis alimentaria, la producción de etanol y biodiesel a partir de materias primas no es tan ecológica y económica como se imagina. Los biocombustibles de primera generación consisten en azúcares y almidones que son fácilmente digeridos por las levaduras. Si las refinerías convirtieran toda la mazorca de maíz en etanol, eso reemplazaría solo el 12% del suministro de gasolina. [source: Brune].

Además, los agricultores utilizan grandes cantidades de combustibles fósiles, agua y fertilizantes para cultivar y transformar 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% menos de gases de efecto invernadero que la gasolina. [source: Tilman and Hill].

Afortunadamente, una nueva generación está esperando para entrar en acción. A diferencia de los biocombustibles hechos de maíz, soja u otras materias primas de primera generación, los biocombustibles de segunda generación están hechos de plantas que nadie quiere comer. Si bien es difícil convertir residuos de plantas como tallos, tallos, hojas, frutas y astillas de madera en biocombustibles, los beneficios potenciales son enormes. La tecnología de segunda generación puede producir mucho más combustible que los biocombustibles de primera generación, con un impacto mínimo en el suministro de alimentos y el medio ambiente.

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una nueva generación

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

En el condado de Sampson, Chemtex espera que los agricultores locales planten miscanthus en la primavera de 2013, por lo que la empresa tendrá suficiente pasto para alimentar su refinería cuando abra un año después. Chemtex ya cerró un acuerdo con Gulf Oil para la compra de todo el etanol producido por la refinería. La empresa construirá sus instalaciones en 166 acres. Debe emplear a 300 personas [source: Ramsey].

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Los campos de miscanthus no competirán por la tierra utilizada por los agricultores de maíz y soja. Las autoridades estatales ya han identificado 100,000 acres en un área de tres condados, incluido el condado de Sampson, que los agricultores pueden usar como tierras de cultivo para biocultivo. Parte de esta área es, en el mejor de los casos, tierra marginal. Parte de ella es arenosa y facilitaría el cultivo de miscanthus y otros cultivos de biocombustibles de segunda generación. Los criadores de cerdos ya están utilizando algunas de estas hectáreas como campos de aspersión de abono porcino. [source: 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. Actualmente, el proceso de convertir cultivos de segunda generación en biocombustibles es más caro que producir biocombustibles 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 desesperados por encontrar formas nuevas y más baratas de convertir los biocombustibles 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 libera menos gases de efecto invernadero al aire que los combustibles fósiles. Además, muchos expertos no están seguros de si los biocombustibles de segunda generación pueden proporcionar suficiente combustible para impulsar los automóviles del mundo. [source: Birdlife International].

Si bien existen estos otros problemas, los científicos e ingenieros creen que pueden hacer que funcionen los biocombustibles de segunda generación. No se espera que sean comercialmente viables durante varios años, pero los expertos predicen que la próxima generación es la mejor respuesta para resolver los problemas energéticos y ambientales de nuestro mundo.

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Estás viendo un campo de miscanthus, un miembro clave de la segunda generación de biocombustibles que está ayudando a desviar la atención de los biocombustibles de maíz. ¿Desea saber más? Mira estas fotos de vehículos de combustible alternativo.

Imágenes de Tim Graham / Getty

A primera vista, los campos de miscanthus que cubren el condado de Sampson, Carolina del Norte, parecen de poca importancia. Con 1,21 metros (4 pies) más alto que un aro de baloncesto, el miscanto es una hierba gigante, puntiaguda y no comestible, y algunos dirían que es inútil. Sin embargo, desde la perspectiva de otros, estas hojas de gran tamaño pueden algún día ser tan valiosas como el oro, o al menos 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 anualmente. [source: Ramsey].

Durante años, políticos, periodistas y científicos han abogado por convertir las plantas en etanol y biodiesel para reducir el consumo global de combustibles fósiles, especialmente petróleo crudo. Los biocombustibles se queman de manera más limpia que los combustibles fósiles, liberando menos contaminantes y gases de efecto invernadero, incluido el dióxido de carbono, a la atmósfera.

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Muchos 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”. Aparentemente, estos pioneros de los biocombustibles están rompiendo la promesa que hicieron antes. 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 de maíz consumen aproximadamente el 40% de la cosecha de maíz cada año. [source: Blas]. En 2009, el 25% de todos los cultivos de maíz y cereales en los Estados Unidos no se destinó a la producción de alimentos, sino a la producción de biocombustibles. [source: Vidal].

Este consumo de cultivos puede crear muchos problemas, incluido el aumento de los precios de los alimentos y la deforestación. Además, los costos de conversión y uso de cultivos alimentarios como fuente de combustible. puede ser alto. Esto se debe a que las refinerías solo pueden utilizar pequeñas partes de la planta para producir biocombustibles, como su contenido de aceite, azúcar y almidón. Esta ineficiencia hace que los biocombustibles de primera generación sean menos respetuosos con el medio ambiente. Además, los expertos ahora creen que los biocombustibles nunca reemplazarán por completo al petróleo crudo como fuente de energía preferida. En resumen, la producción de biocombustibles es ineficiente y, en muchos aspectos, ambiental y económicamente imprudente. [sources: World Bank; Science Daily].

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

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