Obtención de bioetanol: ¿cultivos energéticos o biomasa residual?
La producción de etanol como combustible para la transportación a partir de cultivos energéticos no es algo nuevo, sin embargo, su producción y aplicación ha estado sujeta a lineamientos políticos desde los años 70.
El etanol ha sido visto como la mejor opción para reducir la dependencia con los combustibles de origen fósil, mostrándose como una solución limpia y una oportunidad de mayores ingresos para los productores de granos. Sin embargo, no se ha considerado el rendimiento en la producción de etanol por hectárea y las implicaciones de la masificación de los cultivos para satisfacer una demanda específica.
El bioetanol como combustible se puede obtener en zonas templadas a partir de una amplia variedad de cultivos oleaginosos como la colza, el girasol y la soja. Mientras que en las zonas tropicales el aceite de palma y jatropha son vistos con el mismo fin.
Según describe Vacla Smil, en su libro ‘Energy, Myths and Realities’, en 2005 la demanda mundial de combustibles para transportación fue equivalente a 2 billones de toneladas métricas de crudo, lo cual haciendo referencia a la densidad energética de la caña de azúcar para producción de etanol en Brasil (0.45 W/m2), se requerirían 600 millones de hectáreas para suplir dicha demanda. Siendo este valor el 40% del total de la superficie cultivada en el mundo.
En relación al maíz como fuente para la producción de etanol sería prácticamente imposible cubrir la demanda de biocombustibles debido a la baja densidad energética por hectárea de cultivo. La producción de etanol a partir del maíz en EE.UU. conlleva a una densidad energética de 0.25 W/m2. Si se considera que toda la producción de maíz es para la producción de biocombustibles, únicamente se cubriría con el 13% de la demanda.
Si se considera ahora la caña de azúcar como una opción para la producción de etanol, según datos de 2005, la superficie dedicada a la caña de azúcar era de 19 millones de hectáreas, que cubriría menos del 6% de la demanda de gasolina de los países productores, teniendo que cultivar cerca de 320 millones de hectáreas que representan el 20% de la tierra arable en el planeta.
Un punto adicional a ser considerado es la degradación ambiental como producto de la erosión de los suelos y el uso de fertilizantes que contienen nitrógeno dentro de su composición (en promedio se requiere de 150 kg/hectárea), ocasionando mayor cantidad de emisiones de NOx (que incrementan el calentamiento global más que el CO2 y el metano) a la atmósfera.
En un giro paradójico la producción comercial de biocombustible basada en sistemas de monocultivo industrial aumenta el uso de insumos agrícolas basados en combustibles fósiles, como los fertilizantes inorgánicos, con los consiguientes problemas de contaminación de agua y suelo. La producción industrial de maíz, por ejemplo, exige altas cantidades de fertilizantes de nitrógeno químico.
Es evidente que la expansión de cultivos energéticos con la finalidad de reemplazar la totalidad del combustible usado para la transportación es poco viable. Sin embargo, aún existe una alternativa distinta a los cultivos energéticos, la cual contempla el uso de materia lignocelulósica como fuente de producción de bioetanol. Tanto la celulosa como la lignina se encuentran presentes en la biomasa residual, es decir, residuos agroindustriales que pueden ser aprovechados. La materia lignocelulósica a partir de métodos de pretratamiento hidrotérmico, hidrólisis y posterior fermentación permite la obtención de bioetanol.
La demanda de combustible a nivel mundial crece, en consecuencia el uso de cultivos energéticos no es una solución total, considerando que esto conlleva a una expansión de las hectáreas de cultivo y el incremento de fertilizantes contaminantes. Esto no implica voltear la mirada nuevamente hacia los combustibles fósiles como única alternativa para cubrir nuestra demanda energética; para lograr un uso sustentable y sostenible de la biomasa, es necesario identificar el tipo de biomasa residual que puede ser aprovechable para la producción de bioetanol, investigar la viabilidad técnica de producción y evaluar sus rendimientos; todo esto de la mano con iniciativas para el uso racional de la energía. (O)