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Biocombustibles, la alternativa al petróleo

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Biocombustibles, la alternativa al petróleo

Mensaje por Polilla el Miér Sep 21, 2011 2:45 am



Biocombustibles, la alternativa al petróleo




Los biocombustibles se obtienen a partir de materia orgánica de origen vegetal, más concretamente conocida como biomasa. Representan una alternativa ecológica y económica a los combustibles fósiles, cuya utilización contribuye de forma importantísima a la contaminación atmosférica, además de representar un enorme gasto a los países que no poseen reservas naturales.

Por estos motivos, muchos países pretenden desarrollar la producción y el consumo de biocombustibles, lo que les permitiría depender en menor medida del mercado internacional del petróleo y contribuir a la conservación del medio ambiente. Por otra parte, la producción de biocombustibles implica una gran inversión en agricultura, por lo que además de las ventajas ya mencionadas, fomentaría el desarrollo de las regiones rurales agrícolas.

La principal ventaja de los biocombustibles frente a otras fuentes de energía alternativas como el hidrógeno se basa en su adaptación a la tecnología existente. En el sector del transporte, el que mayor cantidad de combustible consume, los biocombustibles pueden adaptarse con relativa facilidad a la tecnología empleada actualmente, mientras que el uso de hidrógeno requiere una tecnología completamente diferente.

Este planteamiento presenta a los biocombustibles como una buena alternativa energética. Sin embargo, muchos factores intervienen en su obtención y utilización, lo que implica que el balance final del proceso no siempre sea positivo, pudiendo conllevar importantes consecuencias económicas y sociales. Por estos motivos, todavía no se puede afirmar que los biocombustibles representen una alternativa real a los combustibles fósiles.

¿Cómo funciona un biocombustible?

Las plantas, a través del proceso denominado fotosíntesis, toman CO2 de la atmósfera y lo transforman en materia orgánica, es decir, lo utilizan como materia prima para formar sus estructuras y crecer. Toda la materia orgánica, por el hecho de contener carbono y oxígeno, puede ser oxidada y en ese proceso desprender energía, además de liberar de nuevo el CO2 a la atmósfera. Todos los combustibles tienen origen orgánico, más concretamente vegetal, y por tanto son susceptibles de producir energía por este proceso.

Los combustibles fósiles proceden de plantas que quedaron enterradas bajo tierra hace millones de años. Podría decirse que son concentrados de materia orgánica, con gran capacidad para producir energía, pero obviamente limitados. Se estima que las reservas de combustibles fósiles pueden durar entre 100 y 700 años, dependiendo de los avances tecnológicos que se puedan llevar a cabo para reducir su consumo y de que la demanda de los mismos aumente o no.

El impacto atmosférico de los biocombustibles es menor que el de los combustibles fósiles porque al provenir de una fotosíntesis reciente, en la que las plantas tomaron el CO2 de la atmósfera, con su combustión solamente se está “devolviendo” a la atmósfera este CO2. En el otro extremo, los combustibles fósiles están liberando a la atmósfera un CO2 muy antiguo, que ya no pertenece a ella. Desde este punto de vista, los biocombustibles son una energía renovable, pues se puede llevar a cabo el ciclo de plantación y cosecha indefinidamente, ya que los proceden de plantas, que pueden ser cultivadas para su obtención, o bien de restos de otros procesos de origen forestal o agrícola.

Tipos de biocombustibles

Los biocombustibles más utilizados son el etanol y el biodiesel. El etanol es un biocombustible a base de alcohol que se obtiene a partir de azúcar. Se puede producir directamente a partir de caña de azúcar, remolacha o maíz. Aunque prácticamente cualquier residuo vegetal puede ser transformado en azúcar para posteriormente obtener etanol, el proceso es muy costoso y no resulta rentable. Actualmente se trabaja en el desarrollo de nuevas tecnologías, llamadas de segunda generación, que rentabilicen este proceso. El uso del etanol requiere motores especiales adaptados a este combustible.

Al contrario, el biodiesel se puede utilizar en motores diesel normales. El biodiesel se obtiene a partir del refinado de aceites vegetales, siendo los cultivos más rentables el girasol y la soja. Aunque los aceites vegetales se pueden utilizar directamente en un motor diesel ligeramente modificado, lo más habitual es refinarlos para obtener biodiesel, que puede ser utilizado directamente.

Proceso de obtención de biocombustibles

El etanol se obtiene en un proceso que consta de dos etapas. La primera etapa es la sacarificación, en la cual, mediante la acción de enzimas específicos, las moléculas vegetales como la celulosa y la fibra son degradadas hasta las moléculas de azúcar que las componen. La segunda etapa se denomina fermentación, y en ella mediante la acción de una levadura, un hongo o ambos, el azúcar se transforma en etanol.

El biodiesel se obtiene a partir de aceites vegetales por un proceso denominado transesterificación o alcohólisis. En este proceso, el aceite interacciona con un alcohol, normalmente metanol, en presencia de una sustancia denominada catalizador que favorece la reacción entre ellos. Como productos de esta reacción se obtienen ésteres metílicos (el biodiesel) y glicerol.

Producción de biocombustibles

La producción de biocombustibles es todavía más costosa económicamente que la de combustibles fósiles, aún con el incesante aumento del precio del petróleo. Muchos países han establecido políticas de desarrollo de producción y uso de biocombustibles, normalmente motivados por intereses políticos y económicos, básicamente relacionados con la seguridad energética, más que ecológicos. Sudamérica concentra a los países con mayor potencial para la producción de biocombustibles. Brasil, Argentina, Bolivia y Colombia son los que mejores condiciones presentan para producir tanto etanol como biodiesel. También Uruguay y Paraguay son potenciales productores de etanol, mientras que Perú lo es de biodiesel.

La producción de biocombustibles requiere de importantes recursos, como son los terrenos, el agua y la maquinaria, que a su vez consumirá combustible, que normalmente será de origen fósil. Posteriormente se debe tener cuanta los gatos derivados de su almacenamiento y distribución, que también consumirán recursos. Por este motivo, si la energía generada por el biocombustible no supera a la energía necesaria para su obtención, el saldo energético será negativo y no será beneficioso en ningún aspecto. Cada cultivo produce un saldo energético diferente. La soja genera tres veces la energía que requiere, por lo que resulta rentable. Sin embargo, el maíz produce solamente entre un 40% y un 100% más de la energía que requiere, e incluso algunos expertos afirman que su balance energético para la obtención de etanol es negativo.

Otro dato a tener en cuenta es que los países en desarrollo que opten por producir y exportar biocombustibles podrían resultar perjudicados. Suponiendo que para la obtención del biocombustible se utilicen combustibles fósiles, y que el biocombustible no sea utilizado internamente sino para exportación, el país estaría dañando su medio ambiente a costa de esta producción.

Además, el uso de terrenos y otros recursos como el agua, la maquinaria y la mano de obra para la producción de biocombustibles, podría hacer subir el precio de los alimentos, pues quedarían menos terrenos y recursos para cultivos destinados a la alimentación humana y animal. Así pues, también el precio de los alimentos de origen animal aumentaría. Por tanto, el país podría empujar a una población pobre a ser más pobre aún, dificultando su acceso a alimentos básicos, y en definitiva comprometiendo la seguridad alimentaria del país (abastecimiento de toda la población).

El futuro de los biocombustibles

Se debe tener en cuenta que las especies vegetales que actualmente se utilizan para la obtención de biocombustibles no fueron domesticadas con ese propósito, pues durante muchos siglos, el hombre seleccionó las variedades de cada planta atendiendo a su rendimiento alimentario, bien para los humanos o bien para los animales. Para obtener plantas energéticamente rentables se debe llevar a cabo una nueva selección, que hoy en día puede realizarse de forma muy rápida y controlada gracias a la biotecnología. Esta tecnología permite suprimir o introducir genes en las plantas para aumentar su rendimiento agronómico y energético, así como mejorar su valor ambiental.

Mediante biotecnología transgénica se ha conseguido duplicar el contenido en azucares de la caña de azúcar. También se ha conseguido producir plantas de maíz que expresan concentraciones elevadas de celulasa, enzima que facilita la digestión y fermentación de la planta en el proceso de obtención de etanol, aumentando así el rendimiento del maíz. Otra futura aplicación será la obtención de aceites vegetales con un punto de solidificación más bajo, lo que se consigue con la producción por parte de la planta de ácidos grasos de cadena más corta. Esta mejora respondería a solucionar el problema existente con el biodiesel, el cual puede solidificar a bajas temperaturas, y por tanto no puede ser utilizado en climas fríos.

En conclusión, los biocombustibles representan una gran esperanza para la ecología y la economía; sin embargo, todavía no existen procedimientos de producción con una rentabilidad suficientemente alta. Antes de establecer su producción a gran escala se deben mejorar las plantas destinadas a su obtención mediante biotecnología, así como los procedimientos de obtención, para que resulten rentables. Especialmente en el caso de los países en desarrollo, estos deben ser muy cuidadosos al implantar su producción, pues las consecuencias pueden ser graves para ellos, poniendo en peligro su seguridad alimentaria.

Artí*** publicado para el máster de la UNED de Periodismo Científico y Comunicación Científica
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Nueva técnica para convertir cáscara de naranja en biocombustible

Mensaje por Merry el Miér Sep 21, 2011 6:58 pm

Nueva técnica para convertir cáscara de naranja en biocombustible

Un grupo de científicos británicos, brasileños y españoles quiere probar una nueva tecnología para convertir los residuos de alimentos como cáscaras de naranja en productos químicos y biocombustibles.

Según los científicos, el método podría permitir que los restos de comida se procesaran tanto a nivel doméstico como a escala industrial.

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Ellos creen que el método, que trata a los restos de alimentos con microondas concentradas, puede extraer los compuestos químicos útiles que pueden ser aprovechados para producir materiales y biocombustibles.

El método fue presentado por el profesor James Clark, de la Universidad de York de Gran Bretaña, durante el Festival Británico de Ciencia en Bradford.

Junto con investigadores de la Universidad de São Paulo y la Universidad de Córdoba en España, formó la Orange Peel Explotation Company (Compañía para la Explotación de la Cáscara de Naranja) para coordinar la investigación.

Residuos en cantidadLos restos son un producto inevitable de los procesos cada vez más complejos del suministro mundial de alimentos, en el que los residuos orgánicos no utilizados se producen en grandes cantidades en las distintas etapas: en las áreas de cultivo, en las fábricas que procesan alimentos, o por los propios consumidores.


La técnica permitiría procesar restos de cualquier tipo de alimentos.
En la producción de yuca en África, por ejemplo, cada año quedan 228 millones de toneladas de almidón no utilizadas. En Europa, las plantaciones de café producen cada año 3 millones de toneladas de residuos.

En la producción comercial de jugo de naranja en Brasil se usa sólo la mitad de la fruta se utiliza, y el resto se transforma en residuo. La cáscara de naranja genera alrededor de 8 millones de toneladas de residuos al año.

El principal objetivo de los investigadores es poner a prueba la tecnología en Brasil para aprovechar los restos de las naranjas.

Potencial"Se tritura la cáscara y se pone todo en un campo de microondas, como se haría en un horno doméstico, pero con una potencia mucho mayor. El microondas activa la celulosa y provoca la liberación de varios elementos químicos", explica Clark.

Uno de estos productos químicos, el d-limoneno, se puede utilizar directamente en la fabricación de perfumes y otros productos químicos.

Los productos químicos derivados de la cáscara de naranja podrían ser utilizados para la fabricación de muchos de los materiales que actualmente dependen del petróleo.

Aunque la tecnología todavía está en período de prueba, Clark se mostró optimista sobre el potencial de su uso con todo tipo de residuos y en diferentes escalas.

La tecnología de microondas podría procesar cualquier cosa que contenga celulosa y funcionaría especialmente bien con papel y cartón.

Los investigadores estiman que si la nueva tecnología llegara a estar disponible comercialmente, sería posible procesar alrededor de 6 toneladas de desperdicios de comida por hora con una sola máquina.

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