Biocombustibles: Qué son, tipos, ventajas y beneficios

En este post vamos a hablar sobre los biocombustibles. Veremos qué es, los tipos de biocombustibles que existen, sus ventajas y sus beneficios.

Qué son los biocombustibles

Biocombustible, cualquier combustible que se derive de biomasa, es decir, material vegetal o algal o residuos animales. Dado que estas materias primas pueden reponerse fácilmente, se considera que el biocombustible es una fuente de energía renovable, a diferencia de los combustibles fósiles como el petróleo, el carbón y el gas natural.

Los biocombustibles se defienden comúnmente como una alternativa rentable y respetuosa con el medio ambiente al petróleo y otros combustibles fósiles, en particular en el contexto del aumento de los precios del petróleo y de la creciente preocupación por las contribuciones de los combustibles fósiles al calentamiento de la Tierra.

Muchos críticos expresan su preocupación por el alcance de la expansión de ciertos biocombustibles debido a los costes económicos y ambientales asociados con el proceso de refinación y la posible eliminación de vastas áreas de tierra cultivable de la producción de alimentos.

biocombustibles

Tipos de biocombustibles

Algunos biocombustibles explotados desde hace mucho tiempo, como la madera, pueden utilizarse directamente como materia prima que se quema para producir calor. El calor, a su vez, puede utilizarse para hacer funcionar los generadores de una central eléctrica para producir electricidad. Una serie de instalaciones de energía existentes queman pasto, madera u otros tipos de biomasa.

Etanol

Los biocombustibles líquidos son de particular interés debido a la vasta infraestructura ya existente para su uso, especialmente para el transporte. El biocombustible líquido de mayor producción es el etanol (alcohol etílico), que se obtiene mediante la fermentación de almidón o azúcar. Brasil y Estados Unidos se encuentran entre los principales productores de etanol.

En Estados Unidos, el biocombustible de etanol se produce principalmente a partir del grano de maíz, y normalmente se mezcla con gasolina para producir “gasohol”, un combustible que es un 10 por ciento de etanol. En Brasil, el biocombustible de etanol se produce principalmente a partir de caña de azúcar, y se utiliza comúnmente como combustible de etanol al 100 por ciento o en mezclas de gasolina que contienen 85 por ciento de etanol.

A diferencia del biocombustible etanol de “primera generación” producido a partir de cultivos alimentarios, el etanol celulósico de “segunda generación” se obtiene a partir de biomasa de bajo valor que posee un alto contenido en celulosa, incluyendo astillas de madera, residuos de cultivos y residuos municipales.

El etanol celulósico se produce comúnmente a partir del bagazo de la caña de azúcar, un producto de desecho del procesamiento del azúcar, o de diversas gramíneas que pueden cultivarse en tierras de baja calidad. Dado que el tipo de conversión es inferior al de los biocarburantes de primera generación, el etanol celulósico se utiliza principalmente como aditivo de la gasolina.

Biodiesel

El segundo biocombustible líquido más común es el biodiesel, que se produce principalmente a partir de plantas oleaginosas (como la soja o la palma aceitera) y, en menor medida, a partir de otras fuentes oleaginosas (como los residuos de grasas para cocinar procedentes de la freiduría de restaurantes).

El biodiesel, que ha encontrado la mayor aceptación en Europa, se utiliza en motores diesel y normalmente se mezcla con combustible diesel de petróleo en varios porcentajes.

El uso de algas y cianobacterias como fuente de biodiesel de “tercera generación” es prometedor, pero ha sido difícil de desarrollar económicamente. Algunas especies de algas contienen hasta un 40 por ciento de lípidos en peso, que pueden convertirse en biodiesel o petróleo sintético.

Algunas estimaciones indican que las algas y las cianobacterias podrían producir entre 10 y 100 veces más combustible por unidad de superficie que los biocombustibles de segunda generación.

Otros biocombustibles

Otros biocombustibles incluyen el gas metano y el biogás -que pueden derivarse de la descomposición de la biomasa en ausencia de oxigeno- y el metanol, el butanol y el dimetil éter, que están en desarrollo.

Ventajas del uso de biocombustibles

Es importante conocer que los beneficios en cuanto a rendimiento son los mismos que los ofrecidos por los carburantes tradicionales y a los que sustituye. No obstante, aporta beneficios de carácter ambiental, económico, social y energético:

  • Se reducen las emisiones de dióxido de azufre y dióxido de carbono.
  • No requiere de nuevas infraestructuras para su aplicación.
  • Se reduce la contaminación en los recursos hídricos y en el suelo.
  • Usa menos el petróleo y más las energías renovables anteriormente descritas. Además de ello, los recursos renovables cumplen ciclos más apresurados que los del petróleo, por lo que garantiza el sustento.
  • No hay modificación en los vehículos para que estos sean aplicados.
  • Garantía de puestos de trabajo constante.
  • Es de producción nacional, por lo que no tiene que importarse recursos de otro país para poder mantener los motores de nuestros vehículos.
  • Incrementa la competitividad con otros países en cuanto al uso de este producto en pro del ambiente.

Avances de los biocombustibles

Como se ha señalado, estos recursos reciben a diario mejoras que guardan relación directa con su modo de obtención (materia prima) y la transformación, en ese sentido, adoptan los niveles de biocombustibles de segunda, tercera y cuarta generación.

  • Biocombustibles de segunda generación, a partir de materia prima con coste cero, pero de elevado potencial, como materia lignocelulosas y desechos.
  • Biocombustibles de tercera generación, a partir de cultivos bioenergéticos diseñados previamente, para mantener la conservación de la materia orgánica. Allí se usan plantas bajas en lignina o maíz, ya que esto reduce los costes de tratamiento y producción de etanol.
  • Biocombustibles de cuarta generación, representan la bioenergía con concentrado de carbono. Además, gestionan la concentración del carbono a nivel de todos los procesos, haciendo que la materia prima, se adapte y se diseña para que aporte más dióxido de carbono que fomenten el crecimiento y desarrollo de las plantas. En esta generación se explotan yacimientos petrolíferos agotados, ya que concentran una buena cantidad de carbono en modo de minerales

Beneficios económicos y ambientales de los biocarburantes

Al evaluar los beneficios económicos de los biocarburantes, debe tenerse en cuenta la energía necesaria para producirlos.

Por ejemplo, el proceso de cultivo de maíz para producir etanol consume combustibles fósiles en equipos agrícolas, en la fabricación de fertilizantes, en el transporte de maíz y en la destilación de etanol. En este sentido, el etanol producido a partir de maíz representa una ganancia energética relativamente pequeña.

Los biocombustibles también proporcionan beneficios medioambientales pero, dependiendo de cómo se fabriquen, también pueden tener serios inconvenientes medioambientales.

Como fuente de energía renovable, los biocombustibles de origen vegetal contribuyen en principio poco al calentamiento global y al cambio climático; el dióxido de carbono (un importante gas de efecto invernadero) que entra en el aire durante la combustión se habrá eliminado antes del aire a medida que las plantas en crecimiento se involucren en la fotosíntesis. Se dice que tal material es “neutro en carbono”.

En la práctica, sin embargo, la producción industrial de biocombustibles agrícolas puede dar lugar a emisiones adicionales de gases de efecto invernadero que pueden contrarrestar los beneficios del uso de un combustible renovable.

Estas emisiones incluyen el dióxido de carbono de la quema de combustibles fósiles durante el proceso de producción y el óxido nitroso del suelo que ha sido tratado con fertilizantes nitrogenados. A este respecto, se considera que la biomasa celulósica es más beneficiosa.

El uso de la tierra es también un factor importante en la evaluación de los beneficios de los biocombustibles. El uso de materias primas regulares, como el maíz y la soja, como componentes primarios de los biocombustibles de primera generación desencadenó el debate sobre “alimentos frente a combustibles”.

Al desviar las tierras cultivables y las materias primas de la cadena alimentaria humana, la producción de biocombustibles puede afectar a la economía del precio y la disponibilidad de los alimentos. Además, los cultivos energéticos destinados a la producción de biocombustibles pueden competir por los hábitats naturales del mundo.

Por ejemplo, el énfasis en el etanol derivado del maíz está desplazando las praderas y los matorrales hacia los monocultivos de maíz, y el énfasis en el biodiésel está derribando los antiguos bosques tropicales para dar paso a las plantaciones de palma aceitera.

La pérdida de hábitat natural puede cambiar la hidrología, aumentar la erosión y, en general, reducir la biodiversidad de las áreas silvestres. El desbroce de tierras también puede dar lugar a la liberación repentina de una gran cantidad de dióxido de carbono a medida que la materia vegetal que contiene se quema o se descompone.

Algunas de las desventajas de los biocombustibles se aplican principalmente a las fuentes de biocombustibles de baja diversidad -maíz, soja, caña de azúcar, palma aceitera- que son cultivos agrícolas tradicionales. Una alternativa es el uso de mezclas de especies muy diversas, con la pradera de pastos altos de América del Norte como ejemplo específico.

La conversión de tierras agrícolas degradadas que están fuera de producción a estas fuentes de biocombustibles de alta diversidad podría aumentar el área de vida silvestre, reducir la erosión, limpiar los contaminantes transmitidos por el agua, almacenar dióxido de carbono del aire como compuestos de carbono en el suelo y, en última instancia, restaurar la fertilidad de las tierras degradadas.

Estos biocombustibles podrían quemarse directamente para generar electricidad o convertirse en combustibles líquidos a medida que se desarrollen las tecnologías.

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