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Área: Medio ambiente — lunes, 14 de enero de 2008

Recientes estudios alertan sobre el cultivo de plantas para la producción de biocombustibles y su grave efecto para las selvas tropicales. Se empieza a plantear que no todos los biocombustibles son ecológicos. Al parecer la mejor solución es el cultivo de hierba autóctona y la obtención de bioetanol celulósico a partir de ella.

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Los expertos siguen haciendo cuentas sobre los biocombustibles, y al parecer éstas todavía no están claras. En teoría el balance debería de ser sencillo. Se siembran ciertas plantas y a partir del dióxido de carbono de la atmósfera, del agua y de la luz solar éstas crean material orgánico, que bajo ciertas manipulaciones, se convierte en biocombustible. De este modo al quemar estos biocombustibles se devolvería a la atmósfera el carbono que se tomo de la misma y no habría incremento en el efecto invernadero.
Pero el propio rendimiento de la fotosíntesis es bajo y se gasta combustible tradicional en los procesos agrícolas habituales y en la producción de abonos sintéticos. Además, si se dedican tierras que ahora se utilizan para cultivos destinados a la alimentación humana o ganadero para el cultivo de biocombustibles se crea un nuevo problema. Ya se está alertando de que la producción de biocombustibles puede no ser buena para el medio ambiente e incluso puede dañar la salud humana. El optimismo inicial, cuando se empezó a pensar en este tipo de fuente de energía alternativa, estaba poco justificado.
En un reciente informe suizo publicado en Science se analiza qué cultivos son los más adecuados para la producción de biocombustibles desde el punto de vista ecológico y urge a los gobiernos a seguir unas directrices para evitar problemas. Las medidas que se tomen en este aspecto pueden influir a escala global desde el punto de vista ecológico. Por ejemplo, en un estudio del Smithsonian Tropical Research Institute ya se alertaba este tiempo atrás de que la política de subsidios de los EEUU a ciertos cultivos de ese país terminaba afectando colateralmente, por distorsión del mercado, a los cultivos en Brasil y como resultado se destruía aún más selva amazónica de la que ya se destruye.
En el estudio suizo se ha analizado y calculado el rendimiento e impacto de 26 biocombustibles en relación a la emisión de gases de efecto invernadero y se ha tenido en cuenta el daño para la salud humana y para los ecosistemas de su producción.
Los costes medioambientales pueden ser muy diferentes si consideramos bioetanol (alcohol etílico o etanol) de maíz de EEUU, el mismo combustible procedente de caña azucarera brasileña o biodiesel de palma procedente de Malasia. La mejor opción, según sus cálculos, es el biodiesel procedentes de los aceites de cocina reciclados y el bioetanol procedente de la hierba o madera reciclada.
El informe no tiene en cuenta factores como el aumento del precio de los productos alimenticios, pero representa un buen análisis en el cálculo de los costes medioambientales.
La exportación del problema energético hacía países del tercer mundo, en donde todavía queda selva tropical, es un riesgo que no nos podemos permitir. Quizás lo mejor sea el cultivo de plantas autóctonas. Luego lo ideal sería un cultivo autóctono basado en alcohol celulósico procedente de la hierba o de residuos de la madera.
Precisamente otro estudio (publicado en PNAS) basado en cinco años de investigación, esta vez procedente de University of Nebraska-Lincoln, afirma que la producción en EEUU de energía a partir de una hierba perenne autóctona (Panicum virgatum) produce un 540% más de energía que la energía empleada en su cultivo.
En el estudio se han tenido en cuenta todos los factores energéticos, que van desde la producción de fertilizantes, el promedio de lluvia anual, y la cantidad de hierba que se puede cosechar, todo ello durante los cinco años de estudio. Se usaron 10 campos de cultivo distintos con extensiones que iban de las 3 a las 9 hectáreas.
Según los resultados los campos pueden producir de 5 a 11 toneladas métricas de hierba por hectárea dependiendo de las lluvias, sobre todo si ésta se da o no en primavera y verano. El balance energético es de 60 megajulios netos de energía por hectárea y año en forma de etanol, una vez descontado el consumo de combustibles fósiles empleado principalmente en la fabricación de abono nitrogenado y combustible diésel para los tractores y maquinaria agrícola. En promedio se podrían producir unos 2000 litros de bioetanol por hectárea.
Lo malo es que de momento no existen biorrefinerías para la fabricación de etanol celulósico, e incluso esta tecnología no está aún madura. La idea que hay detrás es que las moléculas largas de celulosa sean divididas en un proceso enzimático y luego convertidas en alcohol etílico. Ya se está planeando la creación de este tipo de instalaciones. El departamento de energía de los EEUU está financiando la construcción de una de estas plantas energéticas.
De todos modos un rendimiento del 540% frente al 25% procedente del maíz deja a esta última opción como modelo perdedor. Además, derivar el maíz, que se utiliza para el consumo humano o animal, a la producción biocombustibles puede distorsionar los mercados de la alimentación. En los últimos tiempos se han apreciado subidas en este producto y en otros similares por culpa de la producción de biocombustibles.
La misma tecnología se puede utilizar para aprovechar los desperdicios procedentes de la limpieza de bosques o de la manipulación de la madera.
La emisión de gases de efecto invernadero es también mayor en el caso del maíz. En el caso de la hierba perenne utilizada para el estudio, incluso hay un secuestro de dióxido de carbono, que se almacena de forma orgánica en el sistema radicular de la planta y que no se cosecha. Este gas es un 95% menor que el emitido por el consumo de combustibles fósiles (recordemos que se tiene en cuenta el consumo de combustibles fósiles en maquinaria agrícola y producción de abonos).
Para que la idea funcione mejor lo ideal es utilizar sólo tierras marginales que no se usan para el cultivo de alimentos por tener bajo rendimiento. Los investigadores estiman que la extensión de este tipo de tierras (en EEUU) es de unas 14 millones de hectáreas.
El punto negro de todo el proceso es el aporte de nitrógeno en forma de fertilizante sintético para así conseguir el rendimiento adecuado. Una de las causas de contaminación ambiental es precisamente el abuso de este tipo de fertilizantes, en muchos casos debido a la ignorancia del agricultor. Según los investigadores, para la producción de abono nitrogenado se podría emplear precisamente parte del biocombustible producido e incluso usarlo en la maquinaria agrícola y minimizar así el consumo de combustibles fósiles.
Obviamente este sistema no cubriría todas las necesidades energéticas, pero sería un buen complemento con bajo impacto ambiental y alto rendimiento. Calculan que este tipo de cultivo podría sustituir el consumo del 30% de del petróleo que ahora se consume en los EEUU.
Es de suponer que todavía queda bastante investigación por realizar en este campo hasta que se adopten estas nuevas tecnología.

Fuentes y referencias:
Smithsonian Tropical Research Institute.
How Green Are Biofuels? (resumen en science).
Nota de prensa en University of Nebraska-Lincoln.
Net energy of cellulosic ethanol from switchgrass (artículo abierto en PNAS).
Biocombustibles en NeoFronteras.
Reportaje especial .
Foto: University of Nebraska-Lincoln.

Salvo que se exprese lo contrario esta obra está bajo una licencia Creative Commons.
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11 Comentarios

  1. Alejandro Sánchez:

    Agradezco inmensamente a esta editorial por la publicación en castellano de estos informes… ¡Son de vital importancia!
    Gracias.

  2. tomas:

    No me salen las cuentas del artículo. Si son 13 unidades energéticas recogidas por cada una empleada, el rendimiento es del 130%. Quizá se ha resumido precipitadamente, pero no queda claro cuando se emplean y cuando no, combustibles fósiles para el trabajo de la maquinaria y para los abonos. De todas formas queda obvio que hay que hacer las cosas bien. No es posible sustituir bosques para la obtención de biocombustibles, tampoco utilizar combustible fósil sino en una primera etapa, ni encarcer la alimentación. Así, el aceite vegetal usado, las hierbas de mejor rendimiento, la madera residual, etc., deben centrar las bases de ese futuro, sin olvidar que el mayor enemigo es el consumismo desenfrenado. Si no es así, si no se internalizan todos los costes, para que no salga gratis la agresión al planeta, por mucha energía limpia que se produzca, nunca será bastante y no podrá evitarse el problema que tan seriamente nos amenaza.

  3. NeoFronteras:

    Gracias por la corrección. Efectivamente había un error, probablemente se deslizó a partir de alguna nota de prensa. Ya se ha corregido.
    Para el estudio se utilizó combustible convencional y abono convencional. El 530% es el porcentaje de biocombustible obtenido a partir del combustible convencional empleado.
    El balance ecológico se podría mejorar si parte del biocombustible obtenido se utilizara para la maquinaria agrícola y para la producción de fertilizantes. Pero ésto no se ha hecho aún.
    El rendimiento neto obtenido en este estudio es de 60 Gigajulios (y no la cifra que había) por hectárea y año en promedio. Es decir, una vez descontado el consumo de combustible fósil.
    De todos modos el autor del estudio dice que ya se consigue doblar el rendimiento en investigaciones más recientes.
    De nuevo, gracias por el comentario.

  4. Jose M Piñeiro:

    Parece que este sistema podría darnos un 30% de la energía que actualmente viene del petroleo (si es extrapolable al resto del mundo)
    Se podría complementar con la energía eólica, la cual nos podría dar un 25% de la energía que actualmente viene del petroleo.
    Nos sigue faltando un 45% de la energía, y no parece haber ninguna tecnología madura que pueda sustituir al petroleo.
    Por tanto solo queda la energía nuclear, que aun así también tiene una duración limitada. Por tanto veremos florecer las nucleares.
    Con todo sigo insistiendo que el principal campo es aumentar la eficiencia energética. Probablemente pueda hacerse cargo de este 45% restante.

  5. NeoFronteras:

    Se hace mucho desarrollo en ese campo. Dentro de poco veremos lámparas domesticas basadas en LED con un rendimiento muy alto. La casas bioclimáticas pueden también ahorrar mucha energía. Incluso se puede diseñar una casa 100% autónoma.
    Pero es muy difícil ahorrar energía en los procesos industriales, que son los que se llevan gran parte de la tarta energética. Para la producción de acero, cemento o aluminio se necesita de gran cantidad de energía. Y hoy por hoy sólo la energía nuclear y la procedente de combustibles fósiles nos la puede suministrar.
    Lo que ha pasado es que durante décadas no se ha invertido en la investigación de fuentes de energía. Sólo cuando había un pico en el precio del petróleo a los políticos les daba por invertir. Luego, el precio bajaba y otra vez igual.
    El cambio climático nos ha sorprendido de improviso sin haber preparado sistemas para evitarlo.
    Haría falta un esfuerzo como el proyecto Manhattan, tanto desde el punto de vista científico como económico, para empezar a resolver el problema. Todo ello si hubiese voluntad, claro.
    Mientras tanto habrá que ir pensando qué huevos hay que romper para hacer la tortilla.

  6. Jose M Piñeiro:

    Totalmente de acuerdo con algunas de vuestras apreciaciones. Seguiremos necesitando grandes cantidades de energía.
    Aunque es posible que una apuesta decidida por la fusión nuclear nos pueda sacar de este lío, los avances tardaran en llegar y el cambio climático debemos empezar a solucionarlo ahora. Ademas el encarecimiento del petroleo responde a una realidad geológica, no a la especulación; El petroleo seguirá subiendo.
    Mientras tanto hemos de empezar a concienciarnos de que la energía atómica es nuestra única salida. Nuestros políticos tendrán que explicar que si queremos mantener nuestro nivel de vida es imprescindible empezar a construir centrales nucleares.
    Pero la energía de fisión tampoco es una panacea. Su precio es elevado, así como sus costes ambientales. Ademas su cantidad dista de ser ilimitada: si cambiásemos el petroleo por uranio es probable que en 50 años volveríamos a estar sin energía.
    Por tanto vuelvo a insistir en el ahorro y el reciclaje, sin olvidar una apuesta decidida por la investigación de otras fuentes.

  7. NeoFronteras:

    Hay uranio para mucho más tiempo, entre otras cosas porque hay ciclos regenerativos que producen más combustible que el que consumen, produciéndose menos residuos. Además también se podría utilizar torio (en investigación) que es muy abundante.
    Lo mejor del uranio y similares es su valor estratégico; se puede comprar para tener reservas por varias décadas. El petróleo no se almacena tan fácilmente.
    También hay diseños de reactores de refrigeración pasiva que no pueden fundirse como el de Chernobyl.
    Lo malo de la fisión, y problema insoluble, son los residuos.
    La fusión está de momento lejos. Hace 20 años decían que en 20 años íbamos ha tener reactores de fusión, pero con el petróleo barato no hubo voluntad política para invertir más.

  8. Rafacordobe_:

    Bueno, y digo que en una página dónde se ven avances como una concentración solar enorme y con un rendimiento pico del 40’7% (rebasando así por bastante trecho las exigencias de rentabilidad económica), y otras células solares con un 42’8% de rendimiento, en apenas unos meses, se dice que necesitamos aumentar la nuclear…
    ¿No sería mejor conducir la sociedad hacia un consumo óptimamente ahorrativo y usar la energía nuclear ya existente, de forma concreta, a producir en masa los sistemas renovables de los que se habla?
    Desde luego, la prevención de riesgos laborales y la evitación de contaminación innecesaria no son dos fuertes de la industria nuclear ni de la minería necesaria: mineros sin mascarillas ni traje aislante de la radiactividad en la medida de lo posible (ni tan siquiera guantes a veces), minas a cielo abierto y/o sin filtros de aire para retener partículas y en especial las pesadísimas partículas radiactivas, vertidos nucleares en costas de países pobres que provocan catástrofes como la de la costa de Somalia con el tsunami del Océano Índico en el año 2004, etcétera.
    Si a eso le sumamos que no es una energía que permita prescindir de la gigantesca red eléctrica para un constante suministro energético por viviendas, bloques, barrios o localidades, haced vosotros mismos las cuentas.
    P.D.: Por eso no se fomentan las renovables tanto como se deberían fomentar: por su capacidad de eliminar la necesidad de una red eléctrica centralizada. Sería la ruina de grandes grupos político-económicos regionales y mundiales.

  9. NeoFronteras:

    Ya se plantean incluso rendimientos del 60%. Lamentablemente las cosas no son tan sencillas. A todos nos gustaría un mundo alimentado sólo con energía renovables, con menos población, sin pobreza, con gente simpática… Las cosas son más complicadas.
    Esas células fotovoltaicas de alto rendimiento usan elementos raros como el indio, el galio y otros. ¿Hay suficiente cantidad de estos elementos en la corteza terrestre para suministrar las demandas energéticas de la población mundial?
    Una célula solar tarda años en proporcionar la energía que se necesitó en su construcción. ¿De dónde sacamos esa energía?
    ¿Donde vamos a poner los paneles solares? ¿Sustituiremos campos de cultivos? Y por la noche, ¿de dónde sacamos la energía? Y los países que no tienen muchas horas de sol, ¿qué harán?
    Lo racional es poner los huevos en diversas cestas. Lo racional es invertir más en investigación de todos los tipos de energía.
    Los prejuicios frente a la energía nuclear son sólo y exclusivamente ideológicos y políticos. Es como la prohibición de comer carne de cerdo para los musulmanes. Se asume que si uno pertenece a una corriente política determinada debe de aceptar todos los dogmas sin pensar. Creer que las energía renovables pueden suplir las necesidades energéticas de toda la humanidad es como creer en la santísima trinidad o en la virginidad de María. Es decir, es un asunto de fe.
    No se trata de encontrar la fuente de energía perfecta, sino escoger las menos malas. Y el tiempo apremia.
    Es como los planes de colocar aerogeneradores frente a las costas marinas. Hay muchos que se quejan de su impacto ambiental y visual, sobre todo los que viven allí. Pero la alternativa es la desaparición de la propia costa y de sus viviendas.

    Es cierto que la descentralización ahorra energía y que las grandes compañías eléctricas están más interesadas en la centralizada. Pero en la ciudad sólo se puede concebir el suministro centralizado. Pero, de hecho, se puede crear una casa autosuficiente, incluso con las necesidades de agua cubiertas por la lluvia. ¿Ha preguntado precio por una de ellas? ¿Tiene un auto eléctrico como el de George Clooney (un Tesla)? ¿No? ¿Por qué?
    Las ventajas del idioma español es que permite la construcción de frases sin sujeto. Un niño ante la rotura de un plato dirá a su madre: “se ha roto”. Los platos no se autorompen e igualmente el problema de la energía no “se soluciona”. Alguien tiene que hacerlo. ¿Ha probado a instalar paneles solares en su casa? ¿No? ¿Por qué? ¿Utiliza el transporte público? ¿Pasa frío en invierno? ¿Y calor en verano? Todos queremos un serie de comodidades y además pagar muy poco por ellas. Lo que manda aquí es el mercado y lo que hay que hacer es crear fuentes de energía renovable baratas, ya que todavía no lo son. De otra manera cuando “se vaya la luz” continuamente la gente se manifestará para que le construyan una planta nuclear al lado del colegio de su hijo.

  10. Armando Hernández:

    Triste época la nuestra en la que sólo los ricos y pudientes pueden comprar su conciencia ecológica.

  11. SubSonica:

    El único “biocombustible” sostenible es el aceite usado:
    http://www.ecoalimenta.com/es/viewer.php?IDN=2807

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