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Biocombustibles: Una alternativa viable

foto de una flor de girasol en al tanque de gasolina de un auto simbolizando el uso del biocombustible

 

Por: Jorge L. Nina Espinosa*

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La historia de los biocombustibles se inicia a finales del siglo XIX y nace prácticamente con el uso de los hidrocarburos como fuente de energía. La idea de usar aceites vegetales como combustible para motores de combustión interna data del 1895. En ese año, el doctor Rudolf desarrolló el primer motor diesel, cuyo prototipo ya estaba previsto que funcionara con aceites vegetales, como por ejemplo el aceite de maní, que en las primeras pruebas funcionó bien. Años después, en 1908, Henry Ford hizo el primer diseño de automóvil modelo T. Esperaba utilizar etanol como combustible. La compañía Standard Oil empleó a principios de los años veinte, en el área de Baltimore, 25% de etanol en gasolina, pero los elevados precios del maíz, (producto del cual se obtenía) junto con los altos costos de almacenamiento y las dificultades en el transporte, hicieron abandonar el proyecto. Además, el petróleo irrumpió en el mercado, más barato, más eficiente y con mayor disponibilidad. La primera experiencia del empleo de un biocombustible en el transporte público data de 1938, cuando se utilizó biodiesel en la línea de ómnibus Bruselas-Lovaina durante la Segunda Guerra Mundial. En Alemania, emplearon biodiesel para mover sus flotas de guerra y los vehículos pesados en el norte de África.

Con la crisis del petróleo que se vivió en la década de los sesenta, disminuyó la oferta, por lo que se disparó su precio de forma exorbitante, igual que el de la gasolina, que se incrementó 100%. Así, a fines del 1979, a raíz de la crisis de los precios del petróleo, se estableció una mezcla de gasolina y etanol: los biocombustibles se volvían a presentar como una alternativa al alza de los precios del petróleo y al posible agotamiento de los recursos no renovables. En Brasil, la crisis del petróleo también tuvo fuerte repercusión. En este país, en el año de 1975, se desarrolló el proyecto Proalcohol, cuyo objetivo era reemplazar el uso de los hidrocarburos. Finalmente, la guerra de Kuwait elevó más todavía el precio de los hidrocarburos, afianzando la idea de nuevas fuentes de energía alternativa.

Se entiende por biocombustible el que se obtiene de biomasa. El término biomasa, en el sentido amplio, se refiere a cualquier tipo de materia orgánica que haya tenido su origen inmediato en el proceso biológico de organismos recientemente vivos, como plantas o sus desechos metabólicos (estiércol). El concepto de biomasa comprende productos tanto de origen vegetal como de origen animal. Quedan, por tanto, fuera de este concepto los combustibles fósiles o los productos orgánicos derivados de ellos, aunque también tuvieron su origen biológico en épocas remotas.

Los biocombustibles son aquellos biocarburantes como los alcoholes, los éteres, los ésteres y otros productos químicos que provienen de compuestos orgánicos de base celulósica (biomasa) extraída de plantas silvestres o de cultivo, que sustituyen en mayor o en menor parte el uso de la gasolina en el transporte o que son destinados a producir electricidad. Los biocomponentes actuales proceden habitualmente del azúcar, el trigo, el maíz o las semillas oleaginosas. El uso de éstos tiene como objetivo principal reducir las emisiones de gases de efecto invernadero que sobrecalientan la superficie terrestre y aceleran el cambio climático. El uso de la biomasa para consumo energético reduce las emisiones de dióxido de carbono entre un 40 y un 80% con respecto a los combustibles convencionales. Además, la biomasa no emite dióxido de azufre (sustancia que facilita la lluvia ácida) ni partículas, favoreciendo la disminución de la concentración del particulado en suspensión de metales pesados, de monóxido de carbono, de hidrocarburos aromáticos policíclicos y de compuestos orgánicos volátiles.

Los biocombustibles de origen biológico pueden sustituir parte de los combustibles fósiles tradicionales como el petróleo y el carbón. Hay varios más conocidos. El bioetanol, por ejemplo, es un alcohol etílico deshidratado producido a partir de la fermentación de elementos de la biomasa que son ricos en componentes de lignocelulosa. Entre los cultivos agrarios empleados para su producción se encuentran el maíz, la remolacha, la caña de azúcar, el trigo, el sorgo y otros residuos vegetales. Se utiliza como sustituto de la gasolina o en mezcla con ésta, en los motores de explosión de ciclo de Otto (ciclo termodinámico que se aplica en los motores de combustión interna), incluso en altos porcentajes de mezcla en los llamados vehículos de combustible flexible (flex fuel vehicles, FFV, por sus siglas en inglés). El biodiesel es un éster metílico que se obtiene principalmente de aceites vegetales como aceites de colza, girasol, palma, soja, aunque también se pueden utilizar los aceites de fritura usados y las grasas animales. Los aceites extraídos de las plantas oleaginosas se transforman en biodiesel mediante un proceso llamado transesterificación. Éste se utiliza como sustituto del gasóleo en los motores de compresión (diesel), aunque también puede ser empleado para la combustión en calderas de calefacción. El biogás es un biocombustible gaseoso producido a partir de la biomasa y/o a partir de la degradación de los residuos, a través de la fermentación anaeróbica de biomasa húmeda. El aceite vegetal se usa en determinados motores en un porcentaje variable junto con el diesel o el biodiesel. El biometanol se obtiene a partir de la biomasa o residuos. El biodimetileter es dimetileter producido a partir de la biomasa. El biohidrógeno consiste en la separación, mediante diversos procesos biológicos, del oxígeno e hidrógeno del agua y biocarburantes sintéticos. Son hidrocarburos sintéticos y sus mezclas producidos a partir de la biomasa.

Según la naturaleza de la biomasa, su uso energético y el biocombustible deseado, se puede contar con diferentes métodos para obtenerlos, los cuales son: procesos mecánicos (astillado, trituración y compactación), termoquímicos (combustión, pirólisis y gasificación), biotecnológicos (micro bacterianos y enzimáticos) y extractivos para obtener combustibles líquidos, sólidos y gaseosos.

Por todo ello, el futuro a corto plazo de los biocombustibles se presenta prometedor, siendo necesario incrementar de manera significativa la producción de éstos mediante el uso de procesos innovadores y tecnologías y materias primas que sean competitivas y respetuosas con el medio ambiente.

* Estudiante Graduado, Candidato a Maestría en Salud Ambiental de la Universidad de Puerto Rico, Recinto de Ciencias Médicas

caricatura de un motor recibiendo maiz como combustible sinbolizando el proceso de hacer biocombustible

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