A diferencia de los combustibles fósiles, los biocombustibles son combustibles obtenidos a partir de plantas, cultivos, residuos, y hasta incluso microorganismos. Su valor esencial radica en que, al provenir de materias primas que se regeneran a lo largo del tiempo, los biocombustibles constituyen una fuente de energía renovable.
Otra de sus ventajas, es que las emisiones de dióxido de carbono (CO2) generadas al utilizar estos biocombustibles son emisiones biogénicas. Esto significa que se compensan con su secuestro durante el ciclo de crecimiento de la biomasa utilizada para fabricar los combustibles.
En este artículo te contaremos qué son los biocombustibles, cómo es su proceso de obtención, qué tipo de biocombustibles existen, y al final te daremos un ejemplo práctico de producción de biocombustibles en Latinoamérica.
Como mencionamos anteriormente, los biocombustibles son combustibles obtenidos a partir de fuentes naturales. Algunos ejemplos de potenciales materias primas para fabricar biocombustibles son:
Todas estas sustancias son utilizables como materia prima para fabricar biocombustibles. Luego, éstos pueden ser utilizados para producir energía para hogares, calefaccionar ambientes, como combustibles para vehículos, e incluso para accionar los generadores de electricidad que proveen luz en la ciudad. También se utilizan en la industria de la aviación y en la agricultura, por ejemplo como combustibles para máquinas agrícolas.
En Argentina, los biocombustibles de mayor importancia son aquellos obtenidos a partir de aceites de granos de soja y de maíz. A partir de estos cultivos se produce biodiésel y bioetanol respectivamente, los cuales describiremos en este artículo.
Ahora que ya conocemos a rasgos generales qué son los biocombustibles, es necesario que enumeremos sus ventajas ambientales frente a los combustibles fósiles. Los combustibles fósiles son aquellos derivados del petróleo y sus gases, como las gasolinas, naftas, diésel, el butano, propano; el gas natural, y el carbón. Estos combustibles se extraen de depósitos de materia orgánica bajo tierra que se formaron a lo largo de millones de años.
Al día de hoy, los combustibles fósiles representan el 80% de la demanda energética mundial. A su vez, son responsables del 89% de las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) generadas en el planeta, causa principal del calentamiento global que observamos hoy en día.
Los combustibles de origen fósil son recursos no renovables, ya que se extraen a una velocidad mayor a la que el planeta puede regenerarlos. Gracias al desarrollo industrial y tecnológico global, su demanda ha aumentado significativamente en los últimos 30 años, motivo por el cual ya se habla de una escasez de estos combustibles en las próximas décadas. Según datos de Our World in Data, de acuerdo a las actuales reservas estimadas de combustibles fósiles al 2020, podríamos tener petróleo por 57 años, gas por 49 años y carbón por unos 139 años.
Lo cierto es que vivimos en una economía que funciona en base a recursos no renovables, lo que genera un alto nivel de vulnerabilidad de nuestra sociedad frente a su escasez en las próximas décadas. Además, estos combustibles generan emisiones de gases de efecto invernadero, causantes del desequilibrio actual en el clima de nuestro planeta.
Allí radica la importancia de los biocombustibles, ya que se trata de recursos renovables que pueden regenerarse a una velocidad similar a la de su producción y que, aunque emiten, también capturan emisiones de GEI durante su ciclo de vida.
En este contexto, los biocombustibles tienen un rol esencial como parte de una transición hacia energías limpias y renovables. Una de sus mayores ventajas radica en que las emisiones de gases efecto invernadero que libera durante su uso, son emisiones biogénicas.
Las emisiones biogénicas son aquellas producidas a partir de recursos obtenidos de la naturaleza. Estos recursos son parte del ciclo natural del carbono, y en general estas emisiones se compensan totalmente con las emisiones que se capturaron durante el crecimiento de la materia prima vegetal.
El beneficio de lo que son los biocombustibles, está principalmente basado en sus emisiones biogénicas. Es decir, se considera que los cultivos a partir de los cuales se elaboran, compensan el dióxido de carbono emitido al momento de la combustión, con aquel que fijaron cuando eran plantas, a través del proceso de la fotosíntesis.
Durante la fotosíntesis, las plantas capturan dióxido de carbono del aire. Luego, a partir de este CO2 sintetizan azúcares, que utilizan como reserva de energía. Con esta energía, las plantas generan la biomasa que observamos durante su crecimiento.
Actualmente, los biocombustibles se utilizan en mezclas variables junto con las naftas y diésel. Legalmente, los combustibles que se comercializan deben tener un porcentaje de biocombustibles añadido. Este porcentaje, también llamado “corte”, se legisla para fomentar la producción de combustibles de origen renovable a nivel nacional.
Por otra parte, la producción de biocombustibles es una herramienta que favorece la soberanía energética de los países que los producen. Esto se logra al reducir cada vez más la importación de combustibles fósiles, y al prevalecer la producción nacional de energía.
Además, es importante recordar, que estos también son muy valiosos en áreas en las que escasea la electricidad. Esto se debe a que generan desarrollo regional al fomentar nuevos puestos de trabajo, y permiten el agregado de valor en el país de origen.
Otra parte importante para conocer qué son los biocombustibles, es el proceso de obtención de estos combustibles a partir de biomasa vegetal. A continuación, detallaremos dos de los biocombustibles más comunes del mercado: biodiesel y bioetanol.
El biodiesel puede elaborarse a partir de distintas fuentes. Algunas de ellas son:
En el caso de los producidos a partir de aceites vegetales, es necesario partir de algún grano previamente cultivado.
La soja es un grano que posee grandes cantidades de lípidos y de proteínas, lo que la hace una gran candidata para la producción de biocombustibles. Para transformar este grano en biodiésel, se suceden algunas etapas que se detallan a continuación.
El bioetanol se obtiene a través de la fermentación anaeróbica de azúcares, seguida por su destilación.
Se puede obtener de cultivos que presentan alto contenido de sacarosa así como de aquellos que muestran importantes contenidos de almidón. Algunos cultivos que presentan características óptimas para producir bioetanol son:
Asimismo, contando con una serie de tratamientos previos, es posible obtenerlo de materiales con altos contenidos de celulosa. Por ejemplo, residuos madereros de la industria forestal o desechos agrícolas como los residuos de la producción de cítricos.
Anteriormente explicamos cómo se obtienen dos de los biocombustibles más abundantes del mercado: bioetanol y biodiesel. Sin embargo, para comprender qué son los biocombustibles es necesario saber que existen distintos tipos. Estos tipos se clasifican en lo que se conoce como “generaciones”. Cada una de estas generaciones se diferencia de acuerdo a la fuente y proceso de obtención de ese biocombustible.
Los biocombustibles de primera generación son aquellos obtenidos directamente a partir de cultivos, como maíz, caña de azúcar, soja y aceite de palma. El inconveniente con estos combustibles es que se obtienen a partir de materia prima que podría utilizarse para producir alimento para humanos.
De acuerdo a la FAO, alrededor de 691 a 783 millones de personas padecieron hambre durante el 2022. En este contexto, la transformación de cultivos que podrían servir de alimento para las personas en combustibles muchas veces genera inconvenientes en el mercado, aumentando el precio de los alimentos y generando mayores niveles de desigualdad.
Por ese motivo, durante los últimos años se han investigado otras alternativas para la producción de biocombustibles: de segunda y tercera generación.
Los biocombustibles de segunda generación se elaboran a partir de biomasa lignocelulósica proveniente de agricultura y residuos de la industria forestal.
Algunas fuentes de combustibles de segunda generación son:
Para la obtención de estos biocombustibles, es necesario aplicar tecnologías más complejas y costosas que en los biocombustibles de primera generación. Sin embargo, los biocombustibles de segunda generación permiten dar uso a residuos abundantes que de otra forma irían al relleno sanitario o generarían contaminación en un basural a cielo abierto.
Los biocombustibles de tercera generación se producen a partir de biomasa de microalgas y cianobacterias. Estas pueden ser utilizadas para generar naturalmente alcoholes y lípidos para transformar en biodiésel o cualquier otro combustible alto en energía. Se trata de cultivos caracterizados por un crecimiento rápido y una alta densidad energética almacenada en sus componentes químicos. Por ello, se los denomina también “cultivos energéticos”.
Los biocombustibles obtenidos a partir de algas presentan diversas ventajas. Por un lado, su cultivo no compite con suelos productivos destinados a cultivos alimentarios, ya que se realiza en cuerpos de agua naturales o artificiales. Por otro lado, las algas pueden crecer en todo tipo de aguas, desde salobres hasta no potables e incluso, en aguas residuales. Esto se vuelve particularmente importante en un contexto en el que el agua dulce es cada vez más escasa, condición que se cree se verá acentuada en las próximas décadas.
Además, las algas son organismos altamente eficientes en la realización de la fotosíntesis, siendo capaces de generar un mayor volumen de biomasa por superficie y tiempo, que un cultivo convencional. Su cultivo requiere de provisión directa de dióxido de carbono, el que puede ser obtenido de emisores industriales o captura atmosférica.
BIO4 constituye un caso de éxito dentro del sector de producción de biocombustibles en la región de Latinoamérica. Se trata de una empresa agroindustrial de Rio Cuarto, Córdoba, con una trayectoria de 10 años en la industria de los biocombustibles.
BIO4 transforma granos de maíz en bioetanol. A partir del combustible generado, también se genera alimento para el engorde a corral de bovinos, y biogás que se utiliza para alimentar procesos dentro de la empresa. Todos estos productos se generan de forma sustentable, al procesar granos provenientes de la actividad agrícola de la región. Asimismo, los residuos sólidos de la fermentación anaeróbica de la planta de biogás, se utilizan como fertilizante en campos agrícolas.
BIO4 aplica notablemente el concepto de economía circular, ya que optimiza el uso de los recursos disponibles, reduciendo el consumo de materias primas. A su vez, utiliza residuos como insumos para procesos que generan y consumen energía renovable producida dentro de la planta.
En el siguiente gráfico se resumen las actividades de la planta BIO4:
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