MOTOR. Cultivos importantes de biocombustibles que utilizamos para la producción de combustibles

 

Los cultivos de biocombustibles podrían ser la forma que tiene la naturaleza de curar a nuestra civilización de su adicción a los combustibles fósiles.

Los biocombustibles se han utilizado durante mucho tiempo como sustitutos de los combustibles fósiles. El biocombustible es un combustible bajo en carbono que se produce a partir de biomasa, en lugar de mediante procesos geológicos muy lentos involucrados en la formación de combustibles fósiles. Se espera que la demanda de biocombustibles se duplique en los próximos años y  podría permitirnos disminuir nuestra dependencia de los combustibles fósiles.

También conocidos como cultivos energéticos, los biocombustibles incluyen cosas como trigo, maíz, soja y caña de azúcar, pero también se pueden fabricar con materiales de desecho. Los biocombustibles se queman de manera más limpia que los combustibles fósiles y liberan menos contaminantes y gases de efecto invernadero, como el dióxido de carbono, a la atmósfera.

Son relativamente sostenibles y las empresas energéticas a veces también los mezclan con gasolina. A diferencia del petróleo, el carbón o el gas natural, las fuentes de biocombustibles, al menos en teoría, son renovables.

TIPOS DE BIOCOMBUSTIBLES

Los biocombustibles generalmente se dividen en dos categorías, bioalcohol y biodiésel. El primero, como el etanol, se crea mediante fermentación, utilizando levadura y bacterias para descomponer los almidones y azúcares del maíz y otras plantas. Los científicos también están trabajando para desarrollar tecnologías que permitan producir bioalcohol en lugar de celulosa y hemicelulosa, el material fibroso no comestible que constituye la mayor parte de la materia vegetal. De hecho, ya están en funcionamiento varias biorrefinerías de etanol celulósico a escala comercial.

El biodiesel, por otro lado, se crea en refinerías que utilizan aceites vegetales nuevos y usados ​​y grasas animales, como grasa de cocina reciclada. Luego, estos aceites se tratan con alcohol y se convierten en biodiésel. 

INCONVENIENTES

Como puede imaginar, existen algunos inconvenientes en este tipo de combustibles. Los problemas incluyen la cantidad de tierra y recursos (como agua y fertilizantes) necesarios para cultivarlos y el uso de cultivos alimentarios como combustible. Esto, en particular, crea problemas con el aumento de los precios de los alimentos y la deforestación. Este último es algo contraproducente para el objetivo. Además, los costos de convertir los cultivos alimentarios en energía, así como la necesidad de modernizar los vehículos existentes y las centrales eléctricas para que funcionen con ellos, no son baratos.

Dicho todo esto, echemos un vistazo a algunos de los cultivos de biocombustibles más importantes. Esta lista no es exhaustiva y no está en ningún orden en particular.

1. El maíz es una gran fuente de biocombustible

Fuente: Seanpanderson / Wikimedia Commons

El maíz generalmente se considera el rey de los biocombustibles a base de etanol. El maíz rico en azúcar se convierte en etanol de manera similar a la elaboración de cerveza o el vino. Los granos se muelen y se mezclan con agua tibia y levadura. La levadura fermenta la mezcla para producir etanol. Luego, este etanol se mezcla con gasolina para usarlo en los motores de automóviles existentes.

Esta mezcla libera menos monóxido de carbono, óxido de nitrógeno y azufre que la gasolina corriente y reduce el smog en las ciudades. La razón por la que se usan los granos solos es que el cuerpo principal de la planta contiene celulosa, que es más difícil y costosa de descomponer.

2. Otro ejemplo de biocombustible es la colza / canola

Fuente: Steve Douglas / Flickr

El aceite de colza se ha utilizado para cocinar alimentos y en lámparas durante siglos. Hoy en día, es una fuente importante de biodiésel. El tipo más importante es la canola porque, en comparación con otras semillas de colza, tiene un bajo contenido de ácido erúcico , lo que la hace más saludable para los animales y los seres humanos.

Es un hecho interesante que los biodiésel tienden a no funcionar bien en climas fríos. Esto se debe a que los aceites vegetales tienden a tener un alto contenido de grasas saturadas, lo que permite que se formen cristales de hielo a bajas temperaturas. Obviamente, esto no es bueno para los motores de combustión.

La canola resulta ser baja en grasas saturadas, lo que claramente le da una ventaja en ambientes más fríos. Las semillas de colza también tienen un contenido de aceite relativamente alto en comparación con la mayoría de las plantas, lo que las convierte en excelentes cultivos para producir combustibles.

3. La caña de azúcar es un biocombustible comercializado

Fuente: CIFOR / Flickr

Brasil ha estado trabajando incansablemente para reducir su dependencia de los combustibles fósiles a lo largo de los años. Este país sudamericano ha estado cultivando cultivos energéticos desde la década de 1970 como consecuencia directa del embargo petrolero de Oriente Medio. Cuando los precios del petróleo se dispararon, el gobierno brasileño alentó a sus agricultores a plantar caña de azúcar.

La caña de azúcar se utiliza para producir bioetanol, al igual que el maíz. Brasil ha invertido miles de millones de dólares en esta industria, hasta tal punto que ahora es más barata que la gasolina. Curiosamente, en la década de 1980, la mayoría de los automóviles en Brasil funcionaban con etanol, pero hoy en día la mayoría utiliza motores de combustible flexible. Producir etanol a partir de la caña de azúcar es seis veces más barato que utilizar maíz. Sin embargo, los agricultores queman sus campos durante la cosecha de la caña de azúcar, liberando  cantidades masivas de gases de efecto invernadero a la atmósfera y negando, de alguna manera, los beneficios ambientales del uso de bioetanol.

4. El aceite de palma, otro ejemplo de biocombustible

Fuente: Craig Morey / Flickr

El aceite de palma se extrae del fruto de las palmeras y es uno de los combustibles biodiesel más eficientes energéticamente del mercado. Los motores diésel tampoco necesitan ser convertidos para funcionar con aceite de palma.

El biodiésel de aceite de palma también es menos contaminante que la gasolina. El aceite de palma ha ayudado a desarrollar las economías de Malasia e Indonesia en particular. Sin embargo, el cultivo de palmeras para biodiesel en estos países ha llevado a la quema de miles de hectáreas de selva tropical cada día para obtener tierra para cultivar. Esta destrucción amenaza el frágil ecosistema y pone en peligro a miles de especies de plantas y animales.

5. La jatropha es probablemente un biocombustible del que nunca ha oído hablar

Fuente:  Forest y Kim Starr / Flickr

Esta fea y venenosa hierba es un gran actor en el mercado de los biocombustibles. Los arbustos crecen rápidamente, no requieren una gran cantidad de agua y sus semillas tienen alrededor del 40% de contenido de aceite.

India es actualmente el mayor productor de Jatropha del mundo y su industria de biodiesel se centra en este cultivo. Esto le ha permitido al país brindar beneficios económicos a los agricultores rurales que pueden cultivar este cultivo en tierras agrícolas demasiado pobres para otros cultivos. Las plantas de Jatropha pueden vivir 50 años y se desarrollan muy bien en tierras devastadas por la sequía y las plagas.

Las semillas de la planta se trituran para liberar el aceite para la producción de biodiesel. Pero las cajas de semillas y la materia vegetal no se desperdician. Prácticamente, ¡también se pueden utilizar como combustible de biomasa!. Aunque prometedora, esta fuente potencial de biocombustible no se ha desarrollado en todo su potencial . 

6. El cultivo de la soja es valioso para biocombustibles

Fuente: Alabama Extension / Flickr

No solo se usa para tofu, salsa, crayones y champús, la soja también se puede usar como fuente de combustible. Resulta que la mayor parte del biodiésel en los EE.UU. está hecho a partir de semillas de soja. Los vehículos de motor, el equipo pesado e incluso los autobuses pueden funcionar con biodiesel de soja puro o mezclando el biodiesel de soja con combustibles diésel más tradicionales. La Academia Nacional de Ciencias de EE.UU. afirma que el diésel de soja produce más energía que el etanol de maíz.

Un bushel de soja puede producir 5,68 litros de biodiesel. Sin embargo, mientras que la soja tiene un contenido de aceite de alrededor del 20% , otros combustibles, como la canola y las semillas de girasol, tienen el doble, 40% y 43% respectivamente.

7. Por último, pero no menos importante: pasto varilla

Fuente: Mattflaschen / Wikimedia Commons

Esta planta tiene el mayor potencial para curar nuestra adicción al uso de combustibles fósiles. A diferencia del maíz, el pasto varilla tiene una forma de celulosa que usa menos energía para convertirse en etanol que para procesar combustibles fósiles. El etanol de celulosa del pasto varilla contiene más energía que el etanol de maíz. Aunque actualmente no hay grandes plantaciones de este cultivo, los científicos están trabajando en métodos para explotar esta planta en el futuro.

Investigadores de la Universidad de Auburn en Alabama han cultivado parcelas de prueba de la planta para producir 7 toneladas de biomasa por Ha. Se cree que cada Ha de cultivo permitirá la producción de 1.750 litros de etanol, ¡todos los días!.

A diferencia de otros cultivos de biocombustibles, el pasto varilla crece en suelos pobres en tierras que normalmente no se utilizan para la agricultura, por lo que no se quitan tierras de cultivo para la producción de alimentos. Y debido a que es una planta perenne, los agricultores solo tienen que plantarla una vez, lo que significa menos trabajo para cultivar. 

También hay algunos cultivos emergentes que, quizás, podrían ocupar su lugar entre estos venerables ejemplos. Pero el tiempo dirá si se realiza la comercialización de estos biocombustibles potenciales.