Biocarburantes
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Biocarburantes: Un biocarburante o biocombustible es una mezcla de sustancias orgánicas utilizadas como combustible en los motores de combustión interna. Deriva de la biomasa, materia orgánica originada en un proceso biológico, espontáneo o provocado, utilizable como fuente de energía.
Sumario
Descripción
Al referirse a este tipo de combustibles debe hacerse como agrocombustible. El prefijo "bio-" se utiliza en toda la Unión Europea (UE) para referirse a los productos agrícolas en cuya producción no intervienen productos sintéticos. La palabra biocombustible, por lo tanto, se presta a confusión y dota al término de connotaciones positivas de las que carece.
Para la obtención de biocarburantes se pueden utilizar especies de uso agrícola como el maíz o la mandioca, ricas en carbohidratos, o plantas oleaginosas como la soja, girasol y palmeras. También se pueden emplear especies forestales como el eucalipto y los pinos.
Al utilizar estos materiales se reduce considerablemente el dióxido de carbono que es enviado a la atmósfera terrestre ya que estos materiales lo absorben a medida que se desarrollan, mientras que emiten una cantidad similar que los carburantes convencionales en el momento de la combustión.
Los combustibles de origen biológico pueden sustituir parte del consumo de combustibles fósiles tradicionales, como el petróleo o el carbón.
Principales biocarburantes
Los principales biocarburantes a escala global, atendiendo a su desarrollo comercial, son actualmente los siguientes:
Bioetanol: definido como alcohol etílico producido a partir de productos agrícolas o de origen vegetal, ya se utilice como tal o previa modificación o transformación química.
Biodiésel: éster metílico o etílico producido a partir de grasas de origen vegetal o animal.
Hidrobiodiésel: (también denominado HVO por sus siglas en inglés, de Hydrotreated Vegetable Oil), un hidrocarburo resultante del tratamiento de aceites vegetales o grasas animales con hidrógeno, bien en unidades dedicadas a ello, o bien mediante tecnologías de co-procesado en refinerías.
En los próximos años otros biocarburantes ausentes en este momento del mercado nacional de combustibles para el transporte, como el biogás (combustible gaseoso producido por digestión anaerobia de biomasa) o los biocarburantes sintéticos (hidrocarburos sintéticos producidos a partir de la biomasa mediante tecnologías de conversión térmica y catalítica), previsiblemente adquirirán cierta presencia en ese mercado.
Los biocarburantes presentes a día de hoy en el mercado se utilizan principalmente en el transporte por carretera. Sin embargo, cabe destacar su creciente uso en el sector de la aviación , en cuyo caso se emplea la denominación de bioqueroseno.
Biocarburantes más usados y desarrollados
El bioetanol, también llamado etanol de biomasa, por fermentación alcohólica de azúcares de diversas plantas como la caña de azúcar, remolacha o cereales. En 2006, Estados Unidos fue el principal productor de bioetanol (36% de la producción mundial), Brasil representa el 33,3%, China el 7,5%, la India el 3,7%, Francia el 1,9% y Alemania el 1,5%. La producción total de 2006 alcanzó 55 mil millones de litros.
El biodiésel, se fabrica a partir de aceites vegetales, que pueden ser ya usados o sin usar. En este último caso se suele usar colza, canola, soja o jatrofa, los cuales son cultivados para este propósito. El principal productor de biodiésel en el mundo es Alemania, que concentra el 63% de la producción. Le sigue Francia con el 17%, Estados Unidos con el 10%, Italia con el 7% y Austria con el 3%.
Otras alternativas, como el biopropanol o el biobutanol, son menos populares, pero no pierde importancia la investigación en estas áreas debido al alto precio de los combustibles fósiles y su eventual agotamiento.
Biocarburantes avanzados
Debido a aspectos medioambientales y económicos, la biomasa lignocelulósica es la materia prima de elección para la producción de biocarburantes avanzados. En los procesos de pretratamiento, hidrólisis y bioconversión de azúcares en biocarburantes, existen diversas alternativas biotecnológicas.
La Unión Europea(UE) ha desarrollado en los últimos años una política estratégica conjunta en el marco de las energías renovables. La directiva 2009/28/CE establece que, para el año 2020, el 20% del consumo final de energía del conjunto de los Estados debe proceder de fuentes de carácter renovable; el 10% de este consumo renovable debe estar destinado específicamente al sector transporte.
Por biocombustible de primera generación se entiende, en general, el etanol producido a partir de cultivos con un alto contenido de azúcar (como la remolacha azucarera, la caña de azúcar y el sorgo dulce), almidón (como el maíz, el trigo y la yuca), biodiesel de semillas oleaginosas (como la soja, el girasol, la colza o la palma), o de grasas animales y aceites vegetales puros. En la mayoría de los casos estas materias primas también pueden utilizarse como alimentos y piensos. En octubre de 2012 la Comisión publicó una propuesta con el objetivo de limitar el uso de biocombustibles procedentes de cultivos, que no podrá superar el 5%, para alcanzar la meta del 10% marcada en la directiva.
Consumo
Muchos vehículos utilizan biocombustibles a base de metanol y etanol mezclado con gasolina. Se puede obtener etanol a partir de la caña de azúcar, de la remolacha o el maíz. En algunos países como la India y la China producen biogás a partir de la fermentación natural de desechos orgánicos (excrementos de animales y residuos vegetales). Estos biocombustibles ayudan al medio ambiente porque reducen los niveles de dióxido de carbono en el aire.
Sustentabilidad
10 Aspectos a tener en cuenta para la sustentabilidad de los biocombustibles y la bioenergía
1. Debe diferenciarse la explotación de biomasa tradicional ligada a la destrucción del ambiente y los recursos naturales de la moderna bioenergía, la cual permite obtener diversidad de beneficios y servicios ambientales al mismo tiempo que incrementar las oportunidades de empleo y crecimiento económico.
2. Para alcanzar metas mundiales de desarrollo sustentable, es fundamental tener en cuenta la moderna bioenergía derivada de la captura y transformación de la energía solar mediante la fotosíntesis. La biomasa tiene un gran potencial para superar la pobreza energética para ello debe incrementarse su uso en escala pasando de los 23 a los 93 EJ a nivel mundial.
3. La aceptación y promoción de la bioenergía está íntimamente ligada a la comunicación a los ciudadanos. Debe lograrse una correcta percepción pública sobre sus bondades y beneficios en relación a las alternativas fósiles.
4. La sustentabilidad es un aspecto indivisible de la producción y uso de la bioenergía moderna.
5. Existe una urgente necesidad de incrementar la superficie de captura solar sobre la superficie terrestre aumentando de ese modo la producción de biomasa en todas sus formas, con el objetivo de cumplir las metas del milenio y los compromisos de la COP Paris. Cultivos de cobertura y adecuadas rotaciones de siembras se plantean como alternativas de crecimiento. Nos enfrentamos asimismo, con una nueva revolución de productividad de biomasa y su transformación mediante el mejoramiento de plantas C4. Sin embargo para mantener una producción sustentable a lo largo del tiempo se deben implementar medidas y sistemas de monitoreo y estudio sobre los agro ecosistemas.
6. La baja densidad energética y la alta dispersión geográfica imponen grandes desafíos a la producción, transporte y logística. La asistencia satelital y el empleo de los sistemas de información geográfica son fundamentales para alcanzar un desarrollo sustentable de diferentes formas de biomasa.
7. La bioenergía genera múltiples impactos con beneficios económicos, ambientales y sociales que deben ser medidos y monitoreados en el tiempo. Es necesario realizar estudios de carácter sistémico y holístico con consideraciones sitio específicas de manera de poder contemplar la afectación de pluriproductos, plurimercados y multirequerimientos.
8. Existen razones políticas, estratégicas y económicas detrás de toda medida de fomento de la bioenergía y los biocombustibles por los diferentes países. Tanto los consumidores como los productores de todas las escalas deben ser tenidos en cuenta incluyendo al sector de productores agropecuarios.
9. Los estándares y esquemas de certificación son útiles para fomentar la sustentabilidad en la producción y transformación de biomasa. Sin embargo no siempre logran mejorar la sustentabilidad. Estos esquemas deben evolucionar teniendo en cuenta las particularidades del sector agropecuarios como la posibilidad de poder ser implementados por actores de todos los tamaños y recursos. Los esquemas de certificación deben ser prácticos, adaptados al funcionamiento de los agros ecosistemas y accesibles contemplando demandas y requisitos de los países consumidores y productores.
10. Se están produciendo mejoras en los biocombustibles de todas las generaciones con positivas externalidades que deben ser profundamente estudiadas y promovidas. Las mejoras en las tecnologías ligadas a la bioenergía en toda la cadena de producción y transformación están produciendo impactos económicos, ambientales y sociales positivos. Los correctos incentivos en todas las generaciones de biocombustibles generaran mejoras en los tres pilares de la sustentabilidad a largo plazo.
Consecuencias sobre el Medio Ambiente
El uso de biocarburantes tiene impactos ambientales negativos y positivos. Los impactos negativos hacen que, a pesar de ser una energía renovable, no sea considerado por muchos expertos como una energía no contaminante y, en consecuencia, tampoco una energía verde.
Una de las causas es que, pese a que en las primeras producciones de biocarburantes solo se utilizaban los restos de otras actividades agrícolas, con su generalización y fomento en los países desarrollados, muchos países subdesarrollados, especialmente del sureste asiático, están destruyendo sus espacios naturales, incluyendo selvas y bosques, para crear plantaciones para biocarburantes. La consecuencia de esto es justo la contraria de lo que se desea conseguir con los biocarburantes: los bosques y selvas limpian más el aire de lo que lo hacen los cultivos que se ponen en su lugar.
Algunas fuentes afirman que el balance neto de emisiones de dióxido de Carbono por el uso de biocarburantes es nulo debido a que la planta, mediante fotosíntesis, captura durante su crecimiento el CO2 que será emitido en la combustión del biocarburante. Sin embargo, muchas operaciones realizadas para la producción de biocarburantes, como el uso de maquinaria agrícola, la fertilización o el transporte de productos y materias primas, actualmente utilizan combustibles fósiles y, en consecuencia, el balance neto de emisiones de dióxido de carbono es positivo. Los estudios científicos señalan que en realidad los agrocombustibles emiten más CO2 si se tiene en cuenta la cadena completa de producción y la deforestación.
Otras de las causas del impacto ambiental son las debidas a la utilización de fertilizantes y agua necesarios para los cultivos; el transporte de la biomasa; el procesado del combustible y la distribución del biocarburante hasta el consumidor. Varios tipos de fertilizantes tienden a degradar los suelos al acidificarlos. El consumo de agua para el cultivo supone disminuir los volúmenes de las reservas y los caudales de los cauces de agua dulce.
Algunos procesos de producción de biocarburante son más eficientes que otros en cuanto al consumo de recursos y a la contaminación ambiental. Por ejemplo, el cultivo de la caña de azúcar requiere el uso de menos fertilizantes que el cultivo del maíz, por lo que el ciclo de vida del bioetanol de caña de azúcar supone una mayor reducción de emisiones de gases de efecto invernadero respecto al ciclo de vida del bioetanol derivado del maíz. Sin embargo, aplicando las técnicas agrícolas y las estrategias de procesamiento apropiadas, los biocarburantes pueden ofrecer ahorros en las emisiones de al menos el 50 % comparando con combustibles fósiles como el gasóleo o la gasolina.
El uso de biocarburantes de origen vegetal produce menos emisiones nocivas de azufre por unidad de energía que el uso de productos derivados del petróleo. Debido al uso de fertilizantes nitrogenados, en determinadas condiciones el uso de biocarburantes de origen vegetal puede producir más emisiones de óxidos de nitrógeno que el uso de productos derivados del petróleo.
Ventajas de su uso
Los biocarburantes presentan ventajas medioambientales de reducción de emisiones de gases de efecto invernadero respecto a los carburantes convencionales. De ahí que, contribuyen a la seguridad de suministro y a la reducción de la dependencia energética del petróleo.
Proceso de negociación
El actual modelo de negocio de los biocarburantes se sustenta económicamente en buena parte sobre las medidas de apoyo político que se les ha venido otorgando. Estas medidas, que se extienden a lo largo de toda la cadena de valor de la industria, desde el cultivo de las materias primas hasta el consumo final de los biocarburantes, adoptan distintas formas: concesión de subsidios, reconocimiento de bonificaciones y exenciones fiscales, establecimiento de tarifas aduaneras y, sobre todo, imposición de mandatos de contribución al consumo para los biocarburantes, que se han extendido en los últimos años a nivel europeo y algunos otros países tales como USA y Brasil.
Véase también
- Biometanol
- Bioetanol
- Biobutanol
- Biodiésel
- Etanol (combustible)
- Aceite vegetal
Referencias
- Sánchez, David (2007). www.mapa.es
- Industry Statistics: Annual World Ethanol Production by Country». Renewable Fuels Association. Consultado el 2 de mayo de 2008.
- IDAE España. Archivado el 6 de septiembre de 2012 en la Wayback Machine.
- Fernández Linares, L.C. Montiel Montoya, J. Millán Oropeza, A. Badillo Cornona J,A. (2012). Producción de biocombustibles a partir de microalgas.http://www.repositoriodigital.ipn.mx/bitstream/handle/123456789/16909/produccion%20de%20biocombustibles.pdf?sequence=1
- Soy Market and Derivates. Context and Recent Evolution
- Hilbert, Jorge; Galbusera, Sebastian (25 de enero de 2018). Análisis de Emisiones Producción de Bioetanol y subproductos. doi:10.13140/rg.2.2.34282.21446. Consultado el 28 de agosto de 2018.
- Hilbert, Jorge; Galbusera, Sebastian; Jonatan, manosalva; Carballo, Stella (19 de junio de 2018). Análisis de Emisiones, Huella Hídrica y Balances Energéticos de la Producción de Bioetanol y co-Productos ACABIO Coop. Limitada 2016-2017. doi:10.13140/rg.2.2.23552.89606. Consultado el 28 de agosto de 2018.
- Producción de biodiesel a partir de aceite de soja. Contexto y evolución reciente ISBN 978-987-679-113-7
- Estevan, Antonio (2008). «Biocombustibles: la agricultura al servicio del automóvil». El ecologista (56). ISBN 1575-2712
Fuentes
- idae.es Consultado el 17 de septiembre de 2019
- energias-renovables.com Consultado el 17 de septiembre de 2019.
- elperiodicodelaenergia.com Consultado el 17 de septiembre de 2019.
