El potencial del etanol: mirando más allá del maíz

El potencial del etanol: mirando más allá del maíz

Alerta 7 - 2005

En los surtidores de gasolina de São Paulo, los clientes pueden escoger: ¿gasolina o alocohol? Desde mediados de los años setenta Brasil ha trabajado para substituir la gasolina importada por etanol, un alcohol destilado de la caña de azúcar localmente cultivada. El etanol representa hoy el 40% del combustible vendido en Brasil.

Aunque el maíz goza de amplia ayuda política como materia prima en los Estados Unidos, es una de las fuentes menos eficientes de etanol.

La mezcla de etanol con gasolina como oxigenador o suplemento del combustible, se puede usar en vehículos de gasolina estándares

Los residuos agrícolas, tales como tallos del maíz, paja del trigo, y tallos del arroz, podrían usarse como "cosecha secundaria" y destinarla a la producción de etanol

Julio, 2005. El etanol se puede producir a partir de una amplia variedad de plantas de cosecha, comúnmente se genera a partir del grano o del azúcar. Posteriormente se mezcla con gasolina como oxigenador o suplemento del combustible, y se usa en vehículos de gasolina, o también puede ser utilizado sin mezclar en "vehículos fuel-flexibles" que funcionan con cualquier mezcla de etanol y gasolina.

Brasil lideró la producción de etanol del mundo en 2004, destilando 4 mil millones de galones (15 mil millones de litros). Los Estados Unidos están avanzando rápidamente también, produciendo 3.5 mil millones de galones durante el año pasado, generados casi exclusivamente a partir de maíz. Las provincias chinas ricas en la producción de trigo y maíz produjeron casi mil millones de galones de etanol, y la India generó 500 millones de galones producidos a partir de caña de azúcar. Francia, el aventajado en la Unión Europea en la tentativa de fomento del uso del etanol, produjo cerca de 200 millones de galones de las remolachas y del trigo. En global, el mundo produjo bastante etanol para desplazar escasamente un 2% el consumo total de la gasolina. (para más ejemplos de la producción del etanol por país, vea los datos).

Las ventajas ambientales del etanol

Los esfuerzos por substituir el petróleo por combustibles alternativos están ganando la atención en un mundo amenazado por el cambio del clima, la declinación económica rural, y la inestabilidad en importantes países productores de petróleo. Las cosechas de biofuel capturan dióxido de carbono (CO2) de la atmósfera mientras están creciendo, compensando los gases de efecto invernadero lanzados cuando el combustible se quema posteriormente. Substituir el petróleo por biofuel puede reducir la contaminación atmosférica, incluyendo emisiones de partículas finas y de monóxido de carbono. La producción de biofuel también puede mejorar ciertas economías rurales creando nuevos trabajos y levantando las rentas agrícolas. Como combustible localmente producido y renovable, el etanol tiene el potencial de diversificar el muestrario de las fuentes de energía, hacer decrecer la dependencia del petróleo extranjero y mejorar los balances comerciales en las naciones importadoras de petróleo.

Las otras caras de los biofueles

Aunque la popularidad y el renombre del etanol está creciendo, los ineficientes métodos de producción y las ineficaces tecnologías actuales de conversión provocan que el uso de este combustible produzca solamente modestas ventajas ambientales y económicas, y además podría afectar a la seguridad internacional de alimentos. El mayor obstáculo a la producción de biofuel es la disponibilidad de la tierra. Los campos de cultivo que se amplían para la producción energética harán empeorar probablemente la ya intensa competición por la tierra entre la agricultura, los bosques, y la extensión de la urbanización. Con las temperaturas subiendo y los niveles mundiales de agua cayendo, el suministro y la demanda global de alimentos están en precario equilibrio. Las reservas de grano del mundo están cerca de los niveles absolutos más bajos, y hay pocas superficies cultivables ociosas que se puedan recuperar para la agricultura. Transformar cultivos alimenticios por la producción de combustible podría tensar aún más la situación del suministro de alimentos y hacer subir los precios, oponiendo a opulentos dueños de automóviles contra consumidores de alimento con rentas bajas.

Poner un mayor énfasis en la eficiencia de la tierra, –lo que sería maximizar la producción de energía por acre-, será esencial para hacer el mejor uso del etanol. Aunque el maíz goza de amplia ayuda política como materia prima en los Estados Unidos, es una de las fuentes menos eficientes de etanol. Por ejemplo, el acre de las producción de etanol de las remolachas francesas y la caña de azúcar brasileña es casi el doble para el acre maíz americano.

También importante es la cantidad de energía usada para producir el etanol. Creciendo, transportando, y destilando el maíz para hacer un galón de etanol se necesita casi tanta energía como la que contiene el etanol sí mismo. Las remolachas son una fuente más valiosa, produciendo casi dos unidades de energía para cada unidad usada en la producción. Aunque la caña de azúcar es en gran medida la más eficiente de las fuentes de materia prima, -rinde ocho veces más energía que la que es necesaria para producir el etanol. Debido a estos balances energéticos positivos y mayores producciones, tiene más sentido producir el etanol de cosechas de azúcar que de grano.

Países en desarrollo independientes del petróleo

El etanol podría despegar rápidamente en los países tropicales productores de caña de azúcar, que tienen la ventaja de estaciones de crecimiento a lo largo de todo el año, de grandes fuentes de trabajo, y de costes de producción bajos. A medida que la demanda del combustible aumenta en estos países en desarrollo, la producción del biofuel podría frenar las importaciones de crudo mientras se alentan las economías rurales. En Brasil, por ejemplo, se podría producir bastante etanol para resolver la demanda doméstica total de combustible aumentando el área usada para producir caña de azúcar para el alcohol, de 6.6 millones de acres a 13.8 millones de acres (5.6 millones de hectáreas) o destinando toda el área cultivada actual de caña de azúcar a la producción del etanol. Desafortunadamente, los nuevos campos podrían talar los ya encogidos bosques tropicales, comportando una seria responsabilidad ambiental.

Los cultivos de energía futuros

Si el etanol debe convertirse en una parte importante de las fuentes de combustible del mundo sin competir con el alimento y los bosques, su fuente primaria no será el maíz ni las cosechas de azúcar; serás materias primas de base celulósica, más abundantes y eficientes en su cultivo, tales como residuos agrícolas y del bosque, hierbas, y árboles de crecimiento rápido. Se están desarrollando prometedoras nuevas tecnologías que utilizan enzimas para romper la celulosa y liberan los azúcares de las plantas para la fermentación en etanol. Una planta de la demostración que usaba esta tecnología se abrió en Canadá el año pasado, y se espera que la producción a gran escala sea comercialmente viable antes de 2015.

Los residuos agrícolas, tales como tallos del maíz, paja del trigo, y tallos del arroz, normalmente se dejan en el campo, son arados, o quemados. Recolectar apenas una tercera parte de estos residuos agrícolas para destinarla a la producción de biofuel permitiría que los granjeros cosecharan una clase de segunda cosecha, aumentando su renta agrícola mientras que se podría dejar suficiente materia orgánica para mantener la salud del suelo y prevenir la erosión. Los residuos agrícolas que se podrían cosechar sosteniblemente en Estados Unidos hoy, por ejemplo, podrían rendir a 14.5 mil millones galones de etanol, -cuatro veces la producción actual-, sin demandas adicionales de superficie de tierra.

Los "cultivos de energía," por ejemplo hierbas robustas y árboles de crecimiento rápido, tienen producciones más altas del etanol y balances energéticos mejores que las cosechas de almidón convencionales. Un candidato probable es la switchgrass, una alta hierba perenne usada por los granjeros para proteger la tierra contra la erosión. Requiere escasos fertilizantes, herbicidas y una irrigación mínima, pero rinde de 2-3 veces más etanol por acre que el qué produce el maíz. Estas cosechas podrían potencialmente ser cosechadas en tierras marginales, evitando la conversión de áreas de cultivo o de bosques sanos a la producción de cultivos de energía.

Producir etanol no es suficiente

No obstante, con las demandas energéticas del mundo incrementándose, los biofueles resolverán solamente una fracción de las necesidades del combustible a menos que haya mejoras substanciales en la economía de combustible de los vehículos. Afortunadamente, las tecnologías requeridas son disponibles y comprables. Transformando la producción de vehículos tradicionales a los híbridos gas-eléctricos, -como los que ya existen en el mercado hoy-, y reduciendo el peso y la fricción, se disminuiría el uso del combustible varias veces. La adición de una batería adicional y de una unidad de enchufe a los vehículos híbridos, permitiría que los viajes cortos se realizaran usando solamente energía eléctrica, -producida preferiblemente a partir de aerogeneradores-, harían reducir la demanda de combustible a niveles que se podrían resolver únicamente con el etanol.

El aumento del protagonismo del etanol en satisfacer la demanda de combustible requerirá investigación y el desarrollo de mejores tecnologías para la conversión de biomasa-etanol, junto con una ayuda legislativa constante para dar soporte a la producción del biofuel y a una mayor eficacia en el uso del combustible por parte de la industria del automóvil. Desplazar los subsidios gubernamentales en el campo de la energía, por ejemplo los dedicados a la exploración petrolífera por la promoción del desarrollo de la tecnología del biofuel, es una opción clara ya que los nuevos yacimientos de petróleo se muestran cada vez más evasivos. Con una economía de combustible mejorada en el vehículo y el uso de materias de base celulósicas más eficientes, el biofuel tiene el potencial de proveer una parte substancial del combustible automotor del mundo.

Evolución de la producción de biodiesel en el mundo entre 1991 y 2003, en millones de galones (1 litro = 0,22 galones). Fuente: WorldWatch Institute y la International Energy Agency

Evolución de la producción de etanol en el mundo entre 1980 y el 2004, en millones de galones (1 litro = 0,22 galones). Fuente: WorldWatch Institute y la International Energy Agency