Las apuestas de nuevas energías

Cinco claves para los biocarburantes del futuro.
El transporte mundial es responsable de un 13,5 % de las emisiones de gases de efecto invernadero, derivadas principalmente del uso de combustibles fósiles. Los esfuerzos para obtener una alternativa más ecológica y sostenible han introducido en el mercado el etanol y el biodiesel, elaborados respectivamente a partir de azúcares extraídos en su mayor parte de caña de azúcar y maíz, y aceites vegetales fabricados con vegetales de palma o soja.

Pero a medida que conquistaban un 2% del mercado, estos biocarburantes han ido defraudando las altísimas esperanzas depositadas en ellos: el vegetal se usa de manera ineficiente, ya que sólo una pequeña parte se destina a producir energía, las plantas de las que proceden se utilizan también para alimentación, y esa competencia entre los dos sectores ha sido acusada de disparar los precios, su monocultivo en extensas áreas puede suponer una amenaza para la biodiversidad, y han puesto en peligro ecosistemas, como los bosques de Indonesia, talados en gran parte para la plantación de palma. Todo ello para ni siquiera garantizar la reducción de emisiones, ya que gran mucha de la energía necesaria para su producción se genera a partir de fuentes contaminantes.

Sin embargo, las normativas de las economías más avanzadas decretan una participación porcentual de los biocombustibles en el total de los carburantes para transporte durante las próximas décadas. Mientras Japón busca un 10% de etanol en la gasolina, la Unión Europea la cifra en el 10% del contenido energético para alimentar el transporte en carretera en 2020, Estados Unidos apunta al 30% del volumen en 2030 y China prevé un 5% para ese mismo año.

Para cubrir esos objetivos hace falta subsanar las taras mencionadas con nuevas materias primas menos conflictivas y procesos de producción más eficientes. Desde hace años se vienen desarrollando acciones a nivel internacional, incluso ligadas a la legislación, encaminadas a reducir las emisiones de efecto invernadero, proteger la biodiversidad y garantizar el buen uso de la tierra y las prácticas agronómicas en la fabricación de biocarburantes.

Esos esfuerzos están dando lugar a los llamados biocombustibles avanzados, antes llamados de segunda o tercera generación. La mayoría se hallan en fase experimental o de demostración, y están llamados a convivir durante mucho tiempo con la gasolina y el diésel convencionales y con la primera generación de biofuels. Sus productos finales deberán funcionar en los motores y sistemas de distribución actuales y optarán a ir desplazando a la gasolina, más habitual en EE UU, y al diesel, predominante en Europa, pero también “a buscar otros nichos, como la aviación, que desde comienzos de 2012 tiene que pagar por emisiones de CO2 y no puede recurrir ni al bioetanol actual, con poco poder calorífico, ni al biodiesel, porque se congela”, afirma Mercedes Ballesteros, de la Unidad de Biocarburantes del CIEMAT.

Para llegar hasta ellos, estas son las apuestas más destacadas:

Más madera
El empleo de la llamada biomasa lignocelulósica para liberar sus azúcares y fermentarlos es una opción. Las materias primas pueden ser residuos forestales, paja del trigo, u hojas y tallos de la planta de maíz o de la caña de azúcar. Pero también cultivos energéticos sostenibles como jatropha, sorgo, pataca o el pasto americano switchgrass, que no compiten con el uso alimentario. En España hay investigaciones con chopos y cardos, y BP investiga con la planta ornamental miscanto. Algunas de ellas pueden crecer en terrenos marginales e incluso descontaminarlos de elementos como metales pesados.

Los biocarburantes a partir de estas materias primas se encuentran entre las opciones más avanzadas y ya hay plantas de demostración en EE UU y Europa, pero no han conseguido un precio competitivo con la gasolina, ni el diésel. “Nosotros hemos calculado que esos proyectos han recibido unos 760 millones de dólares del Gobierno americano”, declara Mäelle Soares-Pinto, directora del Centro Global de Biocombustibles en la consultora Hart Energy.

A nivel internacional, la mayor parte de la investigación está dirigida a obtener bioetanol, más difícil de conseguir que el de maíz, aunque podría obtenerse con menor inversión de energía. China está apostando fuerte por esta opción en vista de su gigantesca demanda energética. Pero también hay proyectos para producir biobutanol, menos volátil y corrosivo que aquel y con mayor poder energético.

Al no absorber agua con tanta facilidad, podría distribuirse por los mismos canales que la gasolina. BP y Dupont han creado una joint-venture, Butamax, para explorar esta opción.

Las algas como fábrica
Las plantas marinas se han presentado como una de las promesas más glamurosas del futuro energético. La investigación se desarrolla en dos direcciones: utilizarlas como biomasa para extraer biodiesel, bioetanol o bioqueroseno, o bien aprovechar la capacidad de algunas especies de microalgas para sintetizar hidrocarburos a partir del CO2 que utilizan como nutriente. Esta opción las convertiría en auténticas factorías multitarea, capaces de eliminar emisiones de fábricas cercanas o limpiar aguas contaminadas, porque ciertas sustancias indeseadas también pueden servirles de alimento. Además la biomasa puede emplearse también para elaborar otros productos de alto valor añadido, como cosméticos o aditivos alimentarios. Su cultivo en tanques elimina la polémica sobre las tierras de cultivo y presenta un menor impacto sobre el ecosistema. Alexander Ochs, Director de Clima y Energía del World Watch Institute, destaca además “su rápido crecimiento y su capacidad de producir cien veces más aceite por acre que los cultivos oleicos tradicionales”.

En cuanto a las sombras que se ciernen sobre su implantación a gran escala “hay que tener en cuenta que mueven cantidades importantes de agua, cuyo bombeo, tratamiento, etc. requiere gran cantidad de electricidad, y los cultivos a escala industrial presentan otra problemática, como la contaminación con con otras especies y la pérdida de productividad”, explica Inés Echeverría, directora del Departamento de Biomasa en el Centro Nacional de Energías Renovables (CENER).

Mientras Hart Energy sigue en Europa tres proyectos que han recibido un total de 20 millones de euros de la UE para intentar llegar a una planta de demostración, Repsol espera comercializar los biocombustibles a partir de microalgas a precios de mercado en 2016.

Aquí no se tira nada
Bajo la máxima del reciclaje existen numerosas aproximaciones para extraer los azúcares fermentables o aceites de productos destinados a mejor vida. Los residuos sólidos urbanos son el punto de partida del que el CIEMAT y la empresa Imecal intentan obtener bioetanol en una planta de L’Alcudia (Valencia), al tiempo que la empresa americana Integrated Environmental Technologies trabaja para descomponer los desechos urbanos y agrícolas en un gas del que se pueden obtener varios tipos de biocarburantes y otros productos químicos.

Un concepto similar se aplica a los aceites vegetales usados, que ya alimentan plantas de demostración en Europa y Estados Unidos. Varias compañías aéreas, como Alaska Airlines, Quantas o Finnair, han realizado vuelos de demostración propulsados por sustancias que en su día fueron aceite de cocina.

Modificar microbios
Los avances en biología sintética permiten avistar un futuro de microbios modificados genéticamente para ejercer de diminutas factorías de combustibles a medida. A partir de biomasa lignocelulosa, o aceites, estos seres deberían fabricar hidrocarburos con características deseables, como la ausencia del azufre contaminante del petróleo, que servirían de crudo para el refinado de diversos biofueles, o bien directamente biocombustibles drop-in, listos para ser distribuidos por los canales ya existentes y hacer funcionar los motores tal y como los conocemos.

Inés Echeverría advierte que “la tecnología aún está en fase de desarrollo, pero tiene una potencialidad tremenda, ya que permitiría aprovechar todas las infraestructuras actuales”. Por eso las principales petroleras se han interesado por ella. Butamax busca surtirnos así de butanol, mientras Shell y Total se han aliado respectivamente con las estadounidenses Codexis y Amiris. Sus emprendimientos para lograr sustancias drop-in ya han entrado en bolsa en EE UU.

Exxon Mobile, por su parte, está respaldando los esfuerzos del Instituto Craig Venter para aplicar la biología sintética a las domesticación de las algas en esta dirección, una línea seguida también por Solazyme, que las alimenta con azúcares, en lugar de luz solar, por lo que puede producir a oscuras.
Si estas iniciativas consiguen llegar a la producción a gran escala, podrían desplazar al diésel y al queroseno, con la gran ventaja de ofrecer una calidad uniforme con independencia de su lugar de fabricación. Eso sí, tendrán que superar las estrictas normativas para organismos modificados genéticamente y el rechazo que éstos despiertan en gran parte de la opinión pública, sobre todo europea.

La opción E
Cuando le pedimos una lista de los biocombustibles con más futuro, Alexander Ochs, directordel programa de energía y clima del Instituto World Watch, incluye en ella “la electricidad producida a partir de biomasa y destinada tanto al suministro de hogares e industria como al transporte”. Su argumento para alejarse de las alternativas líquidas es que “de esta forma se obtiene una eficiencia mucho mayor que convirtiendo la biomasa en biocarburantes”, con lo que refleja una de las principales críticas que recibe esta aplicación. De hecho, el Gobierno británico ha incluido las algas como fuente de calor y electricidad en su hoja de ruta de renovables, y existe un proyecto en Italia para iluminar con ellas el puerto de Pellestrina, junto a Venecia.

Un poco más allá va el premio Nobel de Química Hartmut Michel, al alegar en un reciente artículo de la revista alemana Angewandte Chemie que obtendríamos un rendimiento mucho mayor si dedicáramos los terrenos a paneles solares en lugar de a cultivos energéticos, ya que las plantas derrochan parte de la energía del sol al transformarla en la fotosíntesis.

Según sus cálculos, los motores eléctricos con baterías eléctricas alimentadas con energía solar aprovecharían 600 veces mejor la tierra que los motores de combustión propulsados con biocarburantes vegetales.

Sin embargo, esta opción requeriría la implantación a gran escala del coche eléctrico, un objetivo que aún parece lejano. En opinión de Mercedes Ballesteros, “se retrasarán las previsiones de la Unión Europea de una representación significativa en 2020”.

Mientras tanto, los biocarburantes avanzados tendrán que superar varios escollos antes de alcanzar la mayoría de edad. Además de demostrar su sostenibilidad a lo largo de todo el ciclo de vida, desde el inicio del cultivo a la combustión final, tendrán que superar el paso a la gran escala. Pero la madurez definitiva quedará validada en la competitividad de precios, “ya que tienen que estar todos por debajo del precio de la gasolina, y las cantidades diarias que hay que producir para ello son enormes”, asegura Inés Echeverría.

Por ello se están acelerando la creación de plantas de demostración y comerciales en todo el mundo. La Unión Europea y Estados Unidos, que exigen un porcentaje de biocombustibles avanzados en sus regulaciones de futuro, “han concedido ayudas de un 40% de la inversión a una selección de las tecnologías más promisorias con el objetivo de averiguar en la práctica cuáles resultan más rentables”, asegura Mercedes Ballesteros. El objetivo europeo pretende tener las primeras comerciales en funcionamiento hacia 2017, lo que requeriría una inversión total de unos 9.000 millones de euros. Por su parte Inés Echevarría apunta “al papel que juega el tejido industrial y productivo que generan estas plantas” en el interés de los Estados por fomentarlas, “ya que a la bioenergía se le supone siempre un impacto positivo en el desarrollo rural”, además de su obvia contribución a la seguridad del suministro.

Imke Luebecke, responsable de política bioenergética en WWF Europa, considera que este factor podría generar una cierta competencia entre los biocombustibles avanzados y los actuales, “ya que estos están fuertemente apoyados por el lobby de los agricultores, tanto en Europa, como en Brasil o Estados Unidos”, debido a los importantes subsidios que perciben. Los nuevos productos tendrán que encender motores con fuerza (y sin emisiones) si quieren ganarles la batalla.

Pilar Gil
Fuente: FP en españolç

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