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Biocombustibles (Temas Selectos, en construcción) Ante el muy anunciado efecto de invernadero en la atmósfera cercana, que empieza a presentar evidencias de un cambio climático antropogénico, provocado por el uso desmedido e indiscriminado de combustibles provenientes de formas de carbono fósil, que además de contaminar atmósfera y agua, no son renovables, se están dando muchos avances en la utilización de combustibles basados en carbono de origen biológico, que reduce la contaminación y que además son renovables. El uso de combustible biodiésel reduce las emisiones contaminantes de los motores convencionales de diésel, de los que depende tanto el sostenimiento y el avance de civilización humana, en un 99% menos de óxido de azufre (SO2), 30% menos de hidrocarburos inquemados y 25% menos de monóxido de carbono (CO), y no afecta el rendimiento en el funcionamiento de dichos motores. Esto se desprende se los resultados preliminares del estudio experimental que se están realizando en vehículos de transporte público basados en motores que utilizan biodiésel y que aseguran que la utilización de este combustible, de origen vegetal, permite reducir asimismo 80% de las emisiones de bióxido de carbono (CO2), que es el gas principal causante del efecto de invernadero. Aunque no se ha establecido aún el uso de los biocombustibles (biodiésel y bioetanol), se han dado importantes avances en la obtención del biodiésel a partir de aceite de colza (variedad de col) y que se espera obtener también a partir de los aceites de soya y de girasol. El bioetanol se obtiene tradicionalmente ya a partir de los jugos de la caña de azúcar. También se puede obtener biometanol a partir de la fermentación de excrecencias de ganadería, que luego se polimeriza y comprime para la obtención de gas butano-propano, que es el mismo gas artificial proveniente del petróleo, pero que es menos contaminante y además proviene de una fuente de carbono totalmente renovable. La magnitud del uso de motores y turbinas basado en la explosión interna de combustibles basados en derivados del carbono fósil, señala que la alternativa economista y ecologista del uso de biocombustibles, es apenas un mínimo aplicable, pero se considera un buen principio para proyección futura, y se está extendiendo considerablemente, sobre todo en hogares ecologistas experimentales. La Universidad de Purdue (EE.UU...) obtuvo una cepa de levadura genéticamente modificada capaz de producir bioetanol a partir de residuos celulósicos que habitualmente se desechan o se destinan a la alimentación animal. La levadura OGM produce un 40% más de bioetanol a partir de azúcares derivados de residuos, como cañas de maíz y paja de trigo, que las levaduras comunes. Los residuos agrícolas están compuestos principalmente por celulosa y hemicelulosa. A diferencia de las fuentes tradicionales que se usan para la obtención de etanol, como los granos de maíz y el jugo de la caña de azúcar, los desechos agrícolas contienen dos azúcares principales, la glucosa y la xilosa. Este último, que constituye el 30% de los desechos celulósicos, no puede ser fermentado por las levaduras comunes. Los científicos de Purdue modificaron genéticamente las levaduras introduciendo tres genes adicionales que permiten convertir la glucosa y también la xilosa, en etanol. La empresa Logen, Inc. obtuvo la licencia no exclusiva para emplear las levaduras desarrolladas por la Universidad de Purdue. Su planta piloto de Ottawa (Canadá), es la primera en el mundo capaz de producir bioetanol a partir de desechos, y gracias a estas levaduras, ahora está obteniendo el combustible a partir de paja de trigo. La posibilidad de obtener bioetanol a partir de desechos agrícolas significa un avance enorme en la industria de los biocombustibles, ya que lo transforma en un proceso más rentable, al abaratar considerablemente los costos de la materia prima. Ocurre que los combustibles derivados del petróleo provienen de yacimientos subterráneos que demoraron millones de años en formarse y acumularse; y en un breve lapso de la historia el hombre está consumiendo. En consecuencia, el uso del petróleo como fuente de energía parece ser una estrategia de no muy larga duración, lo cual queda evidenciado, en parte, por los vaivenes del mercado del crudo. Sumado a ello, la historia del hombre muestra que la utilización sistemática y sostenida de combustibles fósiles ha llevado al aumento de la concentración de dióxido de carbono en la atmósfera, con la generación del conocido "efecto invernadero", y el consecuente calentamiento global. En resumen, podemos afirmar que el petróleo en el mediano plazo se terminará —aunque seguirá siendo la principal fuente de energía en los próximos 30 años— y su utilización concentrada en un breve lapso de la historia de la humanidad causó y causará efectos perjudiciales para el ambiente. Por otro lado, en el contexto de la actual sociedad global se exige cada vez con mayor fuerza que cualquier actividad económica cumpla con el paradigma de las 4E, en alusión a los vocablos en inglés economy, ethics, environment and energy (economía, ética, ambiente, y energía). En otras palabras, cualquier actividad económica debiera ser rentable, socialmente aceptada, con el menor impacto ambiental y energéticamente eficiente. El uso de combustibles fósiles no resiste los dos últimos puntos; tornando no sustentable económicamente el negocio en el largo plazo. Queda en claro que la obtención de combustibles a partir de fuentes renovables pasa a ser una prioridad para el desarrollo futuro del hombre, y en consecuencia, de su actividad económica. En este sentido, los biocombustibles aparecen como una gran oportunidad de negocio que se aproxima mucho más al paradigma de las "4E". Vayamos por parte. Las plantas realizan para crecer y generar sus tejido un proceso llamado fotosíntesis, que consiste en formar moléculas orgánicas a partir de componentes inorgánicos (agua y nutrientes provenientes del suelo y dióxido de carbono del aire) en presencia de luz solar. Las plantas, en consecuencia almacenan energía proveniente del sol en los enlaces químicos de sus moléculas; siendo los granos de los cultivos reservorios importantes de energía. Además de alimentarse, el hombre puede utilizar la energía almacenada en los granos para generar combustibles renovables (biodiésel y etanol, por ejemplo). En última instancia la energía que estos combustibles contiene provino del sol y fue capturada por el proceso de fotosíntesis de un cultivo agrícola, que además ayudo a disminuir la concentración de dióxido de carbono del aire. Si bien es cierto que durante la combustión de biocombustibles parte del dióxido de carbono se liberará al ambiente, queda neutralizado con lo capturado por fotosíntesis y su nivel es inferior al liberado por un combustible fósil dejando un balance global positivo. La otra cuestión es destacar la gran oportunidad que se abre al futuro, apoyado en las fortalezas de su agroindustria. Hoy tenemos una de las producciones agrícolas más eficientes del mundo, una industria aceitera y procesadora muy competitiva y un sector agroindustrial orientado a la exportación, que sabe competir en el mercado global. Específicamente, hoy estamos en condiciones técnicas tanto de producir biodiésel a partir de soja y girasol, como bioetanol a partir de maíz y sorgo. En este último caso en particular, el desarrollo de bioetanol podría generar un estímulo extra para la siembra de estas gramínea, cultivos clave para incorporar en las rotaciones agrícolas del campo e incrementar la productividad de nuestros suelos a través del aumento de la materia orgánica. Se abre también la posibilidad de nuevos negocios regionales que actualmente no consideran al maíz o al sorgo en sus esquemas productivos, esto también refuerza la idea de sustentabilidad ambiental. Tener presente que actualmente el flete de la cosecha diluye la rentabilidad de estos cultivos en la medida que nos alejamos de los puertos. Una nueva alternativa de procesamiento local de estos granos —como puede ser una planta de bioetanol— , haría rentable el cultivo para el productor agropecuario, estimulando a su siembra en la zona. Además, se generarían nuevos emprendimientos de negocios. En síntesis, el marco jurídico que se promueva debe ser abarcativo y no discriminatorio, dando las mismas oportunidades a todos los biocombustibles. El tema de biocombustibles es interesante, actualmente en México se está empezando la era de los biocombustibles renovables tal es el caso del Biodiésel. Pero que es el Biodiésel ??? El Biodiésel es un éster (similar al vinagre) que puede ser obtenido de diferentes tipos de aceites o grasas animales o vegetales, como soja, colza, palmera.... Mediante un proceso denominado transesterificación, los aceites derivados orgánicamente se combinan con el alcohol (etanol o metanol) y son químicamente alterados para formar ésteres grasos, como etil o metilester. Estos ésteres grasos, pueden mezclarse o no con diesel petrolífero. Al porcentaje de biodiésel puro que se encuentra en el combustible, se le denomina porcentaje de biomasicidad o, simplemente, bioesteraje. Así, el Biodiesel B30 tiene un 30 % de bioesteraje, es decir, un 30 % de ésteres grasos y un 70 % de diesel petrolífero. Este es el tipo de diesel que han de consumir los coches que tengan los manguitos de caucho natural. El Biodiésel B100 tiene un bioesteraje del 100 %, es decir, sólo contiene ésteres grasos ( no contiene diesel petrolífero ). El biodiésel es todo aquel combustible líquido obtenido a partir de productos agrícolas · generación de energía mediante el aprovechamiento de productos naturales o de residuos (biomasa) La generación de energía mediante el aprovechamiento de productos naturales o de residuos (biomasa) es una de las industrias del futuro. De momento, es el sector oleícola el que está en mejores condiciones de emplear esta posibilidad de generar energía limpia. Los desechos del sector oleícola son la principal fuente para fabricar biomasa. La generación de energía mediante el aprovechamiento de productos naturales o de residuos (biomasa) es una de las industrias del futuro. De momento, es el sector oleícola el que mejor puede aprovechar esta posibilidad de generar energía limpia. El biodiesel es todo aquel combustible líquido obtenido a partir de productos agrícolas, productos con gran contenido en aceite, que son utilizados como sustitutos del gasóleo. Con las actuales tecnologías, para la producción de 1.005 kilos de biodiésel, son necesarios 110 kilos de metanol, 15 de catalizador y mil de aceite, además de 4,29 metros cúbicos de agua. Este procedimiento permite además la obtención de cien kilos de glicerina como subproducto. Estos datos indican que el balance energético de este procedimiento es positivo. Ésta es una fuente de energía renovable y limpia que además contribuye a la conservación del medio ambiente gracias al reciclado de productos de desecho como los que origina la industria oleícola. Hoy en México, el uso de biocombustibles es mínimo, tal es el
caso del biogás que es un biocombustible que se puede generar de los desechos
orgánicos de nuestra misma casa como lo son desechos de comida entre otros.
En USA en California hay una megaempresa que genera biogás a partir de
las aguas residuales domésticas, ellos hacen que en lugar de contaminar sus ríos
y mares, esas aguas negras la convierten en biogás y por ende en energía
eléctrica y además generan abono para las tierras de cultivo o jardines.
Tal es el caso de Monterrey, ellos generan energía eléctrica a partir del
biogás que recolectan de los desechos orgánicos de la población que van a dar a
un basurero donde entierran la materia orgánica y tienen respiraderos para tomar
el metano producido por la descomposición de la materia orgánica este es
trasladado a su empresa mediante ductos hacia unos generadores a base de gas
para producir energía eléctrica que abastece a la comunidad. Del Biodiésel
en México, se conoce muy poco. Poco a poco se hace mas
biodiésel en México y así tendremos una alternativa ecológica renovable para
mejorar nuestro entorno y dejarles a nuestras futuras generaciones un medio
ambiente más saludable. Las reservas de combustibles fósiles son limitadas, y por ende muchos países buscan intensamente alternativas. Una de ellas, el biodiésel, que reemplaza al gas oil, puede obtenerse a partir de aceites de cultivos tradicionales -como la soja, el girasol y el maní-. También puede obtenerse de aceites vegetales usados. Se trata de un proceso sencillo, que no requiere la utilización de maquinaria o instalaciones complejas y costosas. Una de las ventajas del biodiésel es que es 100% biodegradable y su combustión origina una cantidad sensiblemente menor de gases contaminantes y hollín. Tampoco es necesario realizar modificaciones a los motores diesel. El Instituto de Ingeniería Rural del INTA Castelar estudia la performance del diesel vegetal puro o en mezclas con el gas oil en tractores. Estos estudios muestran que con este combustible vegetal los motores sólo reducen su potencia y par motor en un 3 ó 4%, y que funcionan mejor, con menos desgaste y menos ruido. Además, generan menos depósitos de carbón y la vida útil del motor se duplica por la elevada lubricidad del biodiésel. Otros países ya han incluido al nuevo combustible en su planificación. Las metas de la Comunidad Europea para 2005 son de 1.200.000 toneladas -el 2% de todo el diesel vendido- y la proyección para 2010 es de 18 millones de toneladas equivalentes de petróleo. Investigadores del Servicio de Investigaciones Agrícolas (ARS) de los Estados Unidos desarrollaron un nuevo método para simplificar la producción de biodiésel. En Estados Unidos, el biodiésel se produce principalmente a partir de aceite de soja y hasta ahora resulta caro como para ser competitivo frente a los derivados del petróleo. El método nuevo se basa también en el uso del aceite de soja como material de partida, pero elimina el uso de hexano. El hexano es un líquido incoloro e inflamable que deriva del petróleo y que sirve para extraer los triglicéridos de los materiales vegetales antes de la producción de biodiésel. En cambio, en este nuevo método, los granos de soja se incuban con metanol e hidróxido de sodio, en lugar de usar hexano. El ARS patentó este proceso, el cual se podrá aplicar también a la producción de biodiésel a partir de los lípidos residuales que quedan del proceso de conversión de maíz en etanol. La manera como las termitas procesan su alimento podría mostrarles a los científicos interesantes alternativas para producir energía sin polución. En la conferencia “Física 2005”, el Dr. Steven Chu llamó a los científicos a concentrar su atención en el desarrollo de nuevos combustibles amigables con el ambiente. Chu, quien ganó el Premio Nobel de Física en 1997, empezó estudiando la digestión de las termitas. El sistema digestivo de estos insectos es capaz de usar a la celulosa, principal componente de las plantas, y convertirla en etanol, que puede usarse como combustible. Estados Unidos actualmente subsidia a los agricultores que siembran maíz para la producción de bioetanol, porque el proceso aún no es rentable, ya que emplea un cultivo destinado a la alimentación, en lugar de desechos agrícolas o forestales. El principal componente de estos desechos es la celulosa, por eso la clave es encontrar la manera de convertir celulosa en etanol. Aquí es donde aparecen las termitas. “Más de mil millones de años de evolución han logrado un sistema muy eficiente de conversión de celulosa en etanol, mucho mejor que cualquier fábrica que pudiera diseñar el hombre”. señaló Chu. El grupo está estudiando a las enzimas presentes en el sistema digestivo de las termitas para poder aplicarlas en la producción de etanol a partir de biomasa. Argentina. El diesel para los automóviles podría provenir en el futuro de las plantas, en lugar de los pozos de petróleo, aseguraron los científicos que lograron convertir ciertos compuestos de las plantas en hidrocarburos útiles. La manera más primitiva para aprovechar la energía de las plantas fue simplemente quemarlas, y convertir el calor en electricidad. Aunque puede ser útil para las fábricas, no lo es para los automóviles. Los automóviles a electricidad tienen que ser recargados frecuentemente, lo que los hace inadecuados para viajes largos. Una idea mejor es convertir el material vegetal en un combustible que puedan usar los automóviles directamente. Esto fue ya hecho con los ácidos grasos de los aceites vegetales, los que se producen a partir de una pequeña porción de las plantas. Pero ahora los científicos encontraron la manera de crear combustible a partir de los carbohidratos, que constituyen hasta el 75% del peso seco de las plantas. “El resultado es el uso mucho más eficiente del material vegetal”, señaló James Dumesic, químico de la Universidad de Wisconsin, Madison. “Los hidrocarburos derivados de las plantas son similares a los del diesel convencional”, explicó Jens Rostrup-Nielsen de la compañía química Haldor Topsoe, de Dinamarca. Los carbohidratos han resultado ser una fuente cara para la obtención de biocombustible. Los azúcares simples, por ejemplo, pueden transformarse en etanol por acción de las levaduras y agregarse a la gasolina. Pero el proceso es caro (a partir de caña de azúcar o grano de maíz) e ineficiente. El grupo de Dumesic intentó en cambio convertir directamente los carbohidratos en hidrocarburos de cadena larga para diesel. Como el aceite u el agua no se mezclan, los hidrocarburos flotan en la superficie de la mezcla de reacción, desde donde es fácil separarlos. Primero usaron un catalizador de platino para que los carbohidratos con 5 o 6 átomos de carbono reaccionaran con el gas hidrógeno. Luego un catalizador de magnesio une a estas moléculas entre sí para crear cadenas largas carbonadas, que son las requeridas para el combustible diesel. Agregando más hidrógeno presurizado y eliminando los átomos de oxígeno remanentes con un catalizador de platino, se llega al combustible final. El próximo desafío es descubrir cómo extraer del material vegetal todos los carbohidratos importantes. Argentina realizó la primera exportación de biodiéselEs un contrato con Alemania, de volumen aún modesto, logrado por una pyme.
Una pequeña empresa local firmó un contrato para realizar la primera
exportación de biodiésel a Europa. El volumen será modesto: a partir
de abril o mayo se embarcarán hacia Alemania 1 millón de litros por
mes de ese combustible renovable, producido a partir de la soja.
Pero el hecho resulta significativo porque marca el debut de la
Argentina en un mercado que —de la mano de la crisis energética
global—, promete crecer fuerte en el corto plazo, y por eso
ya está en la mira de las grandes compañías petroleras y
aceiteras. Enzima para producción más eficiente de bioetanol Las firmas Diversa Corporation y Valley Research recibieron la aprobación reglamentaria por parte del Centro de Medicina Veterinaria de la Administración de Drogas y Alimentos de los EE.UU... (Food and Drug Administration –FDA) para la comercialización de una nueva enzima denominada Ultra-Thin ®. Este nuevo producto fue diseñado para mejorar significativamente la eficiencia y economía de la producción de etanol a partir de almidón de maíz y de otras fuentes. Esta enzima, diseñada por Diversa y comercializada por Valley Research, disminuye la viscosidad del flujo de almidón de maíz y opera a mayor temperatura y menor pH que otras enzimas disponibles hasta ahora, lo cual le ofrece a los productores de etanol ventajas en el costo y en el rendimiento. Ultra-Thin es una enzima alfa-amilasa de nueva generación diseñada para ofrecerles a los productores de bioetanol una mejor realización del proceso de liquefacción. Trabaja conjuntamente con otras enzimas para convertir más eficientemente el almidón presente en el maíz y otros cereales en azúcares que son luego procesadas a etanol u otros productos de valor agregado como los edulcorantes derivados de maíz. La enzima ha está siendo distribuida en la actualidad para aplicaciones de bioetanol y edulcorantes. Los genes de las bacterias de las termitas podrían ser útiles para la producción de biocombustibles Las termitas se alimentan de materiales que contienen celulosa, principalmente restos de madera. En realidad la digestión de este material la realizan las bacterias que viven en el tracto digestivo de las termitas, y que pasan a la descendencia, de generación en generación. Hay mucho interés en conocer cuáles son las enzimas bacterianas que se ocupan de esta función. En este sentido, los científicos del Instituto Genómico del Departamento de Energía de Argentina están interesados en encontrar estas enzimas para poder usarlas en el aprovechamiento de los deshechos agrícolas, como la chala del maíz, para la producción de etanol como biocombustible. Para eso, están estudiando el genoma de poblaciones bacterianas enteras, en lugar de individuos únicos, para abarcar la mayor cantidad de enzimas potencialmente útiles para los procesos industriales. Así, las secuencias estarían relacionadas con funciones particulares y no con determinadas especies bacterianas. Las cáscaras de los cítricos podrían usarse para fabricar etanol Debido a los constantes aumentos en los precios de la gasolina, hay siempre interés en desarrollar maneras más baratas para llenar el tanque del auto. Un grupo de investigadores del Laboratorio de Frutas Cítricas y Productos Subtropicales mantenido por el Servicio de Investigación Agrícola (ARS) en Winter Haven, Florida, está trabajando en un potencial e interesante sustituto: la cáscara de los cítricos. En 1992, Karel Grohmann comenzó a investigar la posibilidad de convertir la cáscara de las frutas cítricas en etanol. Las sobras de estas frutas son ricas en pectina, celulosa y polisacáridos hemicelulósicos, los que pueden ser hidrolizados a azúcares y luego fermentados a alcohol. La mayor parte de estos restos de cáscara seca—un total de 1,2 millones de toneladas en Florida, por año—se vende actualmente como alimento de poco valor para el ganado, a pesar de tener un costo de procesamiento relativamente alto. En 2004, Bill Widmer continuó el trabajo de Grohmann, junto a la compañía Renewable Spirits LLC de Delray Beach, Florida. Primero modificaron el proceso para reducir la cantidad de enzima requerida para convertir los carbohidratos de los desechos cítricos en azúcares y etanol. Ahora el proceso muestra un potencial económico para la producción de etanol en volúmenes grandes. Comenzando con el proceso de laboratorio desarrollado por Grohmann para la producción de un cuarto hasta un galón de etanol, el proceso fue luego modificado para producir cantidades de 10, 100 y 1,000 galones. Ahora se está construyendo una instalación piloto para producir 10,000 galones, y se cree que se podrían producir hasta 80 millones de galones de etanol por año, a partir de los residuos que se descartan en Florida. Produciendo bioetanol a partir de deshechos agrícolas: un paso más cerca
La investigación que está realizando el grupo de Marko Kuyper, en la Universidad de Tecnología de Delft, podría ayudar a obtener bioetanol de una manera más barata. El trabajo se basa en la generación de microorganismos capaces de convertir los azúcares de los desechos agrícolas en alcohol. Actualmente la obtención de combustibles a partir de fuentes alternativas al petróleo es un foco de interés en todo el mundo. Una de las alternativas más interesantes es el bioetanol, que se produce usando cultivos agrícolas, como la caña de azúcar y el maíz, y levaduras. Esto es muy caro y no aprovecha a una gran cantidad de deshechos, como cañas, hojas, chalas y marlos. Lo ideal sería obtener alcohol a partir de estos deshechos, para abaratar los costos, y a la vez hacer un uso más eficiente y sustentable de la tierra cultivable, sin competir con la industria de alimentos. El problema es que los azúcares de estos restos agrícolas no son aprovechables por las levaduras. Por eso los investigadores de Delft modificaron genéticamente a las levaduras para que pudieran hacerlo. Introduciéndoles el gen de un hongo, consiguieron que las levaduras transformaran a la xilosa, un azúcar que está en los restos vegetales, en etanol. Esperan poder implementar esta estrategia en unos cinco años. El "boom" de los combustibles verdes. Una nueva, el biobutanol Queríamos hablar de otra cosa. Pero de nuevo los biocombustibles metieron la cola, con una serie de noticias que confirman que la era de la energía verde llegó para quedarse. Es lo mejor que le puede pasar al agro, y en consecuencia, al país: la aparición de un nuevo e imponente mercado para las materias primas agrícolas. No pasa un día sin que el tema de los biocombustibles se infiltre entre las grandes noticias agropecuarias. Esta semana fue abrumadora. Primera noticia: dos monstruos mundiales como DuPont (química y biotecnología) y BP (petróleo) anunciaron la creación de una nueva generación de biocombustibles, para incrementar la demanda global de combustibles renovables para el transporte. Ambas empresas trabajaron en conjunto desde el 2003 para desarrollar un avanzado biocombustible con propiedades que permitan sobrepasar las limitaciones de los actuales. Ya están listos para lanzar el primero de estos productos al mercado. Se trata del "biobutanol" —que se obtiene a partir del etanol—, cuyo lanzamiento será en el 2007 en el Reino Unido, como un biocomponente de la nafta. DuPont y BP trabajan con British Sugar, una subsidiara de la Associated British Foods, para convertir a la primera instalación para la fermentación del etanol, en una productora de biobutanol. El presidente del DuPont global, Charles O. Holliday, comentó: "la biología ayudará a reducir globalmente la dependencia mundial de los combustibles fósiles. El biobutanol es el inicio de nuevas soluciones para transformar las economías globales, a través de la mejora de los ingredientes renovables y procesos naturales, para entregar productos que contribuyan a mundo mejor, más sano y seguro". El biobutanol tiene baja presión de vapor y tolerancia a la contaminación del agua en mezclas con nafta. Esto permite ser usado en mezclas con mayor concentración que los biocombustibles existentes, sin la necesidad de modificar componentes de los motores. Mejora la economía del combustible hecho con mezclas de nafta-etanol por ser más eficiente y tiene otras ventajas como la menor presión de vapor respecto al etanol. Pero esto recién empieza. La producción inicial de biobutanol se basa en la tecnología existente, permitiendo una introducción temprana al mercado. En la segunda fase, se desarrollará un nuevo proceso biotecnológico usando una mayor conversión de tecnología que ya está en camino. La producción tiene la intención de utilizar cultivos de rápido crecimiento, como azúcar de caña, maíz, trigo, remolacha y, en un futuro, residuos de la agricultura como la paja y la planta del maíz. Dado que la producción de biobutanol es similar al etanol y usa insumos similares, la capacidad actual de etanol puede ser ajustada para producir biobutanol. No es el primer uso del etanol como precursor de otros combustibles o aditivos. La gente de RepsolYPF tiene la intención de utilizarlo para elaborar etil terciario butil eter (ETBE), un aditivo que sustituye al MTBE, que se obtiene a partir del metanol (derivado del gas metano). También circula por el mundo una patente argentina, obtenida por investigadores de la Universidad de Buenos Aires, para producir hidrógeno también utilizando al etanol como materia prima. El biodiesel tiene un más allá A partir del principal deshecho de la industria del biodiesel, el glicerol, proponen fabricar bioetanol o alcohol vegetal. Aunque Brasil nos primereó con un primer biodiesel "by Petrobrás", la Argentina se está llenando de plantas de elaboración de este combustible verde, de todo tipo y tamaño. Ahora, gracias a un puñado de investigadores argentinos, sobre este nuevo negocio se podría montar un segundo de escala apenas menor: la fabricación de bioetanol o alcohol vegetal, otro combustible verde, a partir del la enorme cantidad de glicerol producida como el principal desecho de la industria del biodiesel. Suena elegante, ¿o no?. Los autos nafteros del país, o parte de ellos, podrían moverse gracias al residuo generado para hacer andar cosechadoras, tractores, camiones, equipos electrógenos y autos diesel. Y lo que se necesita para esto es pasar a escala de demostración un proceso bien verificado en laboratorio. Como tercer negocio, con el mismo residuo industrial (glicerol) se puede fabricar un plástico biodegradable, el polihidroxibutirato, o PHB, con varios nichos posibles de mercado. Y como cuarto negocio, se le pueden dar ambos negocios, el del alcohol y el de los "bioplásticos", a otra industria totalmente ajena a la del biodiesel: la láctea. Esta podría usar su principal residuo, la lactosa del suero de leche, como materia prima para fabricar tanto alcohol como bioplásticos. Algunos de estos resultados vienen certificados por una de las revistas de mayor peso mundial en biotecnología aplicada (Applied and Environmental Microbiology), que publicó el desarrollo en su número de abril. Las entidades nacionales respaldantes son el Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET) y la Universidad Nacional de Buenos Aires (UBA). Las "nanomáquinas" capaces de transformar basura orgánica en plata son bacterias de la conocida especie Escherichia coli, pero cepas mutantes artificiales dentro de ese taxón. Estas cepas tienen una particularidad clave: son capaces de seguir "en plan A", respirando con muy escaso oxígeno, situación en que otras coliformes abandonan el metabolismo oxidativo, pasan a "plan B" y se ponen a fermentar. Cuando se compara a estas coliformes mutantes con el caballito de batalla actual de la industria del alcohol, las levaduras del género Saccharomyces, las "coli" tienen ventajas decisivas: se reproducen cada 20 minutos, en lugar de cada 40, soportan condiciones extremas, y como no necesitan casi aireación, refrigeración o agitación, gastan hasta 10 veces menos energía eléctrica y térmica al trabajar. Ambas cepas fueron desarrollos del grupo de investigación que presiden las doctoras Beatriz Méndez y Julia Pettinari. "Del abanico de posibilidades que abren estas bacterias, el tema más apurado para el país es el de fabricar alcohol a gran escala", comenta el doctor Roberto Marqués, de la Fundación Innova-T. Esta es una agencia de vinculación del CONICET que administra proyectos de investigación —entre ellos, el citado— y les busca salida productiva. Innova-T ha conseguido inversores estatales y privados a otros proyectos estratégicos en energía, todos de más largo plazo. Pero Marqués subraya que esto de transformar glicerol en alcohol es para hoy, y urgente. "El biodiesel ya está asegurado —dice este administrador de científicos—. Tiene ley de promoción, y el campo argentino, que —según el INTA— gasta anualmente la friolera de 1.800 millones de dólares en gasoil de origen petrolífero, sabe que el panorama se le va a complicar. La producción nacional de hidrocarburos viene cayendo desde 1998, y con el precio internacional del crudo por encima de 70 dólares, el productor de oleaginosas está obligado a volverse su propia estación de servicio". Lo que estaba fuera de programa era que, gracias a una bacteria mutante, el campo dedicado al biodiesel pudiera volverse también un surtidor alternativo para la flota automovilística naftera, hoy mucho mayor que la gasolera. Y esto podría suceder sin grandes inversiones adicionales, porque: Va a sobrar glicerol. Por ahora, lo compran las industrias cosmética, alimentaria y de fabricación de explosivos. Pero cuando la fabricación de biodiesel levante vuelo, la cantidad de glicerol desechado va a representar una amenaza ambiental para ríos, arroyos y otros cuerpos de agua. Al sacar del medio dicho residuo, los fabricantes de biodiesel, además de añadir un segundo combustible a sus ventas, podrían pagar menos costos de mitigación de impacto ecológico. Hacia 2008, cuando la Argentina se vuelva importadora neta de crudo, el dueño de cada automóvil deberá tragar saliva y empezar a pagar los combustibles líquidos a precios europeos, lo cual podría tener un impacto inflacionario y recesivo a la vez. Quizás el único modo legítimo de abaratar la gasolina será cortarla con bastante más que el 5% de alcohol previsto por ley para la futura alconafta criolla. Pero la Argentina no está preparada para fabricar grandes cantidades de alcohol barato, a diferencia de Brasil, que hace casi dos décadas viene preparando toda sus agroindustrias y su automotrices para este negocio. La alternativa sería abandonar el motor a bujías y sustituir los automóviles actuales por gasoleros movidos a biodiesel, pero es una triple problema: hay un alto costo para los usuarios, es previsible que falte biodiesel —lo que no consuma el campo se exportará—, y por último está el asunto del impacto de su combustión sobre la calidad del aire en las grandes ciudades argentinas. Con las bacterias desarrolladas por el equipo de Méndez y Pettinari, lo que para algunos usuarios podría ser apenas una molestia (adaptar motores nafteros a alconafta, con cambios mínimos), para el productor agrícola argentino —y para el fisco— puede volverse una oportunidad. Porque una cadena de valor agregado que arranca en el surco de soja y termina en dos surtidores de distintos combustibles es más larga, compleja y generadora de valor agregado que sacar petróleo del subsuelo y quemarlo tras una operación de refino. "Lo más interesante —dice Méndez— es que con estas coliformes mutantes, la patente (que está siendo gestionada por el CONICET), queda aquí. O, dado que el biodiesel va a ser una movida mundial, queda a disposición de millones de usuarios internacionales` previo paso por la caja, que también queda aquí". "Para la ecuación económica habitual de la energía en Argentina —sentencia Méndez—, esto es el mundo al revés". Petrobras realiza prueba industrial para producción de H-Bio DieselLa compañía Petrobras
realiza en la Refinería “Presidente Getúlio Vargas” (Repar), en
Araucária, estado de Paraná, la prueba industrial de la
tecnología desarrollada en su Centro de Pesquisa y Desarrollo (Cenpes)
para la producción de H-BIO, un nuevo tipo de diesel, producido
a partir de una mezcla de aceite de soya y otros aceites
vegetales con petróleo durante el proceso de refinación. Estudian y comparan al bioetanol de maíz con el biodiesel de soja El primer análisis detallado de los ciclos completos del biodiesel de soja y del bioetanol de grano de maíz mostró que el biodiesel tiene mucho menos impacto sobre el ambiente y presenta un beneficio energético mucho mayor que el etanol producido a partir de maíz. Sin embargo, ninguno de los dos podría hoy satisfacer la demanda energética de Estados Unidos. El estudio, que se publicado en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences, toma en cuenta toda la energía usada para cultivar el maíz y la soja, y convertir estos cultivos en biocombustibles. También tuvieron en cuenta cuánto fertilizante y pesticidas se requieren en cada caso, y cuánto de los gases de invernadero, nitrógeno, fósforo y contaminantes (de agroquímicos) se liberan al ambiente. El trabajo mostró que tanto el bioetanol como el biodiesel producen más energía que la que se necesita para cultivar al maíz y a la soja, y convertirlos luego en combustibles. Este resultado difiere de otros que señalaban que estos biocombustibles requerían más energía que la que producían. Mientras el biodiesel de soja devuelve 93% más energía que la empleada para producirlo, el bioetanol de maíz ofrece sólo el 25% más de energía. Sin embargo, los investigadores muestran que ni el biodiesel ni el bioetanol podrían cubrir la demanda de fuentes de energía alternativas al petróleo. Aún destinando toda la producción de maíz y de soja a la producción de combustibles, sólo se cubrirían el 12% de la demanda de gasolina y el 6% de la demanda de diesel de Estados Unidos. Mientras tanto, la población mundial continúa creciendo y necesitando maíz y soja para comer. Los autores demostraron que también los impactos ambientales de ambos biocombustibles son diferentes. El biodiesel de soja produce 41% menos de emisiones de gases de invernadero que el diesel, mientras que el bioetanol produce el 12% menos de estas emisiones que la gasolina. La soja tiene además otra ventaja sobre el maíz, ya que requiere menos cantidad de fertilizantes de nitrógeno y pesticidas. Estos agroquímicos luego pueden contaminar las aguas y afectar la biodiversidad de los ecosistemas. "Hicimos este estudio para aprender sobre el bioetanol y el biodiesel," explicó David Tilman, profesor de ecología y autor del estudio. "La producción de biocombustibles para el transporte es una industria incipiente. El bioetanol de maíz y el biodiesel de soja son biocombustibles exitosos de primera generación. El próximo paso es usar cultivos que requieran pocos agroquímicos y energía y a su vez brinden una enorme cantidad de energía con el menor impacto ambiental posible. En este sentido las pasturas y los deshechos agrícolas y forestales tienen un gran potencial”. A pesar de esta observación, debe destacarse el gran valor del biodiesel y del bioetanol como aditivos, ya que sirven para oxigenar a los combustibles fósiles, lo que produce una combustión más limpia. El biodiesel, agregado al diesel, sirve además para proteger los motores. _______________________________________________________
PEI, Irapuato, 2004, 2005, 2006 |
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