Los biocombustibles parecen un sueño utópico. Imaginamos campanillas de viento, cielos azules inmaculados y un mundo en el que repostamos nuestros vehículos todoterreno con restos de tallos de maíz mientras salvamos el planeta. Se siente como magia.
No lo es.
Es química. Y logística. Y la política.
Estamos hablando de convertir la biomasa (materia orgánica de plantas y animales) en combustible. El proceso es complicado. Las compensaciones son reales. Pero el potencial es innegable. Dejemos de lado el brillo del marketing y veamos cómo funcionan realmente estos combustibles renovables.
Definiendo la fuente
El Departamento de Energía de Estados Unidos define los biocombustibles como combustibles sólidos, gaseosos o líquidos renovables derivados de material orgánico reciente. La palabra clave aquí es renovable.
Los combustibles fósiles (petróleo, gas natural) también se originaron a partir de plantas antiguas. Pero tardan millones de años en reponerse. Los estamos quemando más rápido de lo que se forman. Los biocombustibles provienen de cultivos o residuos que podemos cosechar en una sola temporada. Ésa es la diferencia fundamental.
Durante décadas hemos utilizado biomasa sólida como la madera. Recientemente, los pellets de maíz han ganado terreno como forma de protegerse contra los volátiles precios del combustible. ¿Pero para el transporte? El mercado está dominado por dos actores: etanol y biodiesel.
El seguimiento de la producción es muy difícil debido a los métodos de fabricación fragmentados. Sin embargo, los datos de consumo de estos dos principales combustibles son fiables.
La producción de etanol en Estados Unidos alcanzó niveles récord después de una caída a mediados de los años 1990. ¿Biodiésel? Explotó. Según la Junta Nacional de Biodiesel, la producción estadounidense saltó de 2 millones de galones en 2002 a 700 millones de galones en 2008.
No se trata de un cambio marginal. Esa es una industria en expansión.
El proceso del etanol
El etanol es alcohol de grano. Se produce fermentando azúcares vegetales.
El método tradicional utiliza las partes comestibles de los cultivos. Maíz. Caña de azúcar. ¿El problema? Estás compitiendo con el suministro de alimentos. La gente come maíz. El ganado come maíz. Convertir ambos en combustible eleva los precios de los alimentos. Es un instrumento contundente.
Las investigaciones más recientes se centran en la biomasa celulósica. Para ello se utilizan las partes no comestibles de la planta: tallos de maíz, astillas de madera y pastos. El proceso descompone este material en glucosa. Fermentas esa glucosa. El resultado es etanol.
Un subproducto inteligente de este proceso es la lignina. Quemas lignina para alimentar la instalación. Ayuda a que el proceso sea energéticamente neutro o incluso energético positivo.
Puede utilizar etanol puro, pero la mayoría de los conductores utilizan mezclas.
- Gasohol: 90% gasolina, 10% etanol. Todos los coches de gasolina pueden soportar esto.
- E85: 85% etanol, 15% gasolina. Sólo para vehículos de combustible flexible.
El proceso del biodiésel
El biodiesel entró correctamente en el mercado estadounidense alrededor de 2005. La ciencia es más nueva. Es más complejo que la fermentación.
La materia prima varía. Aceite de soja. Aceite vegetal usado (de freidoras). Incluso las algas.
La química se basa en una reacción llamada transesterificación.
Se toma el aceite y se mezcla con un alcohol, generalmente metanol o etanol. Agregas un catalizador. El hidróxido de potasio o el hidróxido de sodio (lejía) funcionan. La reacción divide las cadenas de ácidos grasos.
La producción es biodiesel. El subproducto es glicerol.
A diferencia del etanol, el biodiesel se integra directamente a la infraestructura diésel existente.
- B20: 20% biodiésel, 80% diésel de petróleo. Esta es la mezcla más común. Los motores diésel estándar pueden funcionar con esto sin modificaciones.
- B100: 100% biodiésel. Para ello necesitas vehículos modificados. Los motores más antiguos pueden tener problemas con los sellos y juntas.
Más allá de los dos grandes
El etanol y el biodiesel reciben cobertura de prensa. Son el pan de cada día del panorama actual de los biocombustibles.
Pero no son las únicas opciones.
La siguiente sección explora otras vías de producción de biocombustibles que son menos comunes pero potencialmente más eficientes. Examinaremos las alternativas que no dependen de enormes campos de maíz o monocultivos de soja.
Biodiésel casero
¿Quieres escapar por completo de la gasolinera?
Hay una legión creciente de personas que fabrican biodiesel en casa a partir de aceite vegetal usado. No es un pasatiempo de fin de semana para los débiles de corazón.
Necesitas metanol. Necesitas un catalizador fuerte. La lejía funciona, pero es cáustica. Necesita serias precauciones de seguridad. El metanol es tóxico. El vapor de metanol es invisible. Puede cegarlo o matarlo antes de que se dé cuenta de que está en peligro.
Los suministros son accesibles. La literatura es abundante. Pero el margen de error es cero.
Si se toma en serio la independencia del combustible, lea. Compra el equipo. Respeta la química. Entonces ponte a trabajar.
Más allá de la bomba de combustible: pellets de madera y biogás
Generalmente pensamos en los biocombustibles en términos de etanol de maíz o biodiesel para camiones diésel. Pero la historia se extiende mucho más allá del surtidor de la gasolinera. Estamos viendo un cambio en la forma en que generamos calor y energía utilizando residuos orgánicos. No se trata sólo de mantener las luces encendidas. Se trata de sustituir el carbón por cosas que ya se estaban pudriendo en un campo.
El auge de las estufas de leña modernas
La gente se ha apiñado alrededor del fuego desde que descubrimos cómo hacer chispas. La madera arde. Es rápido. Es fácil de reemplazar si no se descuidan los bosques. Hoy el juego ha cambiado. Ya no se trata simplemente de tirar leña sobre una parrilla. Se trata de precisión.
Las estufas de pellets son las grandes ganadoras. Toman aserrín, lo compactan y lo queman con una eficiencia que las viejas estufas de leña no podrían soñar. El Departamento de Energía de EE. UU. cifra las cifras en 42.000 BTU para una unidad estándar. Eso es suficiente para calentar una casa de 1300 pies cuadrados. Y está más limpio. Menos humo. Menos ceniza para raspar.
Pero aquí está el truco: no es necesario utilizar aserrín. Las estufas modernas son flexibles. Pueden quemar mazorcas de maíz. Papel usado. Cáscaras de nuez. Incluso los huesos de cereza secos. Básicamente es cualquier materia orgánica seca que cabe en la tolva. No se trata sólo de calor. Se trata de utilizar subproductos agrícolas que de otro modo serían basura.
Capturando metano del estiércol
Luego están las cosas de las que preferiríamos no hablar. Estiércol de ganado. Residuos sólidos municipales. Se descompone en ambientes sin aire. Eso es digestión anaeróbica. El proceso libera gas. En concreto, metano.
Esto es biogás. Es de alta energía. Y ya está siendo capturado.
En 2010, el Instituto de Estudios Ambientales y Energéticos informó que había 151 digestores anaeróbicos en funcionamiento en los Estados Unidos. Todos y cada uno utilizaron desechos animales. ¿Por qué? Porque es confiable. Las vacas no dejan de producir residuos sólo porque queramos energía verde. Los digestores capturan ese metano antes de que escape a la atmósfera.
Tradicionalmente, las plantas de tratamiento simplemente quemaban este gas. Quémalo hasta convertirlo en desperdicio. Ahora lo ven como una fuente de combustible. Una pieza del rompecabezas. No es una solución milagrosa. Pero es mejor que dejar que el metano, un potente gas de efecto invernadero, se vaya a la deriva.
El argumento del ciclo del carbono
Entonces, ¿por qué molestarse? El argumento es simple pero poderoso. Cuando se queman combustibles fósiles, se libera carbono que ha estado encerrado bajo tierra durante millones de años. Estás agregando carbono nuevo a la atmósfera activa. Estás inclinando la balanza.
Los biocombustibles son diferentes. El ciclo del carbono está cerrado. Las plantas extraen CO2 del aire para crecer. Los animales comen las plantas. Cuando convertimos esas plantas o animales en combustible, ese carbono regresa al aire. Es el mismo carbono que ya estaba allí. No aumenta la carga total. Simplemente se recicla.
Esto importa. No se trata sólo de salvar el planeta en un sentido abstracto. Se trata de no agravar el problema del calentamiento global mientras averiguamos el resto.
Economías locales y geopolítica
También hay un ángulo político. Los combustibles fósiles son globales. Están vinculados a regiones inestables y cadenas de suministro complejas. Los biocombustibles son locales. Se cultivan y procesan justo donde se utilizan.
Si puedes generar calor y energía a partir de tu propio maíz, tus propias astillas de madera y tus propios desechos de vaca, reducirás la dependencia del petróleo crudo. Menos dependencia del petróleo extranjero. Menos influencia para otras naciones. Se trata de independencia energética a través de la agricultura y la silvicultura.
También ayuda a la economía local. El dinero se queda en la región. A los agricultores se les paga por gestionar los residuos. A los forestales se les paga por limpiar la tierra. Es una economía local circular.
La verificación de la realidad
¿Pueden los biocombustibles salvarnos solos? No.
Son parte de la mezcla. Viento. Solar. Nuclear. Combustibles fósiles. Ninguna fuente tiene la respuesta. Pero la tecnología está mejorando. Estamos mejorando en la captura de biogás. Estamos mejorando en la quema de pellets de forma limpia. Estamos mejorando en la conversión de residuos en energía.
No es una solución perfecta. No es magia. Pero es un paso realista. Una forma de bajar el listón de nuestras necesidades energéticas mientras hacemos la transición a lo que viene después. La infraestructura ya está ahí. Sólo tenemos que usarlo.
