Utilización de Biocombustibles

La biomasa es una tradicional fuente de energía que perdió volumen en nuestro país con la sustitución de la madera y del “cisco” como combustibles domésticos, en favor de la electricidad y del gas. A pesar de ello podemos indicar que aún hoy un 3% de le energía primaria tiene ese origen. Hoy se suelen denominar biocombustibles a los combustibles líquidos que se obtienen por transformaciones químicas o biológicas de la biomasa, y cuya aplicación se enfoca hacia el sector del transporte. Dos son los grandes grupos que engloban a estos productos: Etanoles y Aceites, y esteres vegetales

El etanol se obtiene por la fermentación alcohólica de los azúcares de la biomasa y puede transformarse en una serie de compuestos, siendo el de más interés el etilercbutileter ETBE. Su producción se basa en las melazas azucaradas de la remolacha y de la caña de azúcar. También puede extraerse del maíz y del trigo, y las nuevas investigaciones con templan utilizar biomasa residual de las actividades ganaderas, agrícolas y forestales, mucho más barata que las fuentes anteriores.

El girasol es materia prima para biocombustibles

Los procesos industriales para obtener bioetanol son diversos según las materias primas utilizadas. La base científica es sencilla y la tecnológica también. Por lo general se someten a pretratamientos que generalmente incluyen su hidrólisis, fermentación y posterior destilación del alcohol: bioetanol hidratado. Si se desea obtener el bioetanol deshidratado hay una serie de tratamientos adicionales que concluyen con una segunda destilación.

El otro gran grupo de biocombustibles líquidos suele extraerse de las semillas y partes vegetales de las plantas oleaginosas. Los aceites vegetales presentan problemas para utilizarse directamente como combustibles, pero sus derivados: esteres y alquilesteres tienen más mercado en su aplicación práctica.

Las materias primas adecuadas en nuestro país son la soja, la colza y el girasol. La extracción del aceite es la habitual en la industria oleicota: prensado, extracción y refino. Posterior-mente deben someterse al proceso de transesterización en la que se hace reaccionar el aceite con metanol en presencia de un catalizador. Se concluye con la separación del producto principal.

Los actuales esfuerzos se centran en el área de la investigación para conseguir las mejores especificaciones en materias primas y procesos más económicos, con mejores rendimientos y con mayor calidad y regularidad productiva. Los objetivos básicos de estos combustibles son sustituir a la gasolina y al gasóleo en los motores de automoción, aunque hay otras muchas aplicaciones. Las tablas muestran la comparación de características entre estos productos.

Como características desfavorables del etanol está su alta volatilidad y el elevado punto de auto ignición, lo que le da cierta peligrosidad y problemas de arranque en frío, lo que, a efectos prácticos, plantea problemas en el arranque de los motores y exige soluciones técnicas complementarias.

En el caso del etanol hidratado añade el problema de corrosión que obliga a rediseñar los materiales de los motores. Ello no permite el uso alternativo de etanol o gasolina, pero sí la utilización de motores específicos de etanol, como ocurre en el Brasil.

En el caso de los aceites las diferencias son aún mayores, y su uso se centra exclusivamente en motores diesel diseñados específicamente para estos combustibles. Sin embargo sus derivados, metilesteres, si pueden utilizarse con ligeras modificaciones.

Las aplicaciones prácticas más razonables son las mezclas de estos productos, “aditivos oxigenados”, con la gasolina y el gasóleo, para conferir ciertas propiedades, elevación del octanaje, evitando la adición de sales de plomo, reduciendo las emisiones contaminantes. Estas soluciones tienen también problemas pues se incrementa el riesgo de corrosión, lo que limita estas aplicaciones al etanol anhidro.

Las ventajas ambientales de la producción de biocombustibles llevan aparejadas otros problemas que, en estos momentos, están en fase de investigación y experimentación. El rendimiento energético de sus transformaciones es bajo, llegando a su máximo 65% en las melazas de caña de azúcar, pasando por un 30% en el caso de maíz y valores aún inferiores utilizando otras materias. En consecuencia, los costos son altos, de tres a cuatro veces los de los combustibles fósiles habituales, lo que dificulta su aplicación práctica, en libre mercado.
Más de cincuenta países comercializan el bioetanol, y el mayor nivel está en Brasil y en Estados Unidos.

Desde hace 20 años, en Estados Unidos se comercializa un producto, gasohol, que se basa en biotenol procedente de la destilación del maíz, y que se mezcla, al 10%, en la gasolina normal, sin precisar hacer modificaciones en los motores. Significa aproximadamente un 3% del total de consumos de combustibles. Por otro lado la ley quiere obligar al uso de “aditivos oxigenados” para elevar el índice de octano. Su avance se basa en subvenciones y ayudas económicas, buena parte de las cuales va a la investigación para optimizar procesos, mejorar eficacias, rendimiento y calidad. A pesar de ello las previsiones de reducción de costos los llevan al doble del de los combustibles fósiles.

Vehículo adaptado para udo de etanol

En Brasil, la crisis del petróleo del año 1.975 propició el proyecto Proalcohol, cuyo objetivo era la sustitución total de los combustibles del petróleo a partir de bioetanol procedente de las melazas de la caña de azúcar. Esta nueva industria ha permitido la creación de casi un millón de puestos de trabajo, con la operación de más de 700 destilerías, instalaciones complementarias, redes de transporte, diseño y fabricación de motores específicos para estos combustibles, etc.

En Europa se llegó a plantear, en 1985, el objetivo de sustituir el 25 % del combustible fósil por bioetanol. No fue aprobado por cuestiones de rentabilidad y costo. A pesar de ello se han dedicado sustanciales fondos para la investigación y el desarrollo de estas tecnologías. Una interesante medida es la propuesta de la directiva Scrivener, nombre de la diputada francesa que la propuso, y que consiste en la detaxación del bioetanol en valores cercanos a los que gravan los combustibles fósiles, como medida para facilitar la competitividad. Esta idea filosófica ha tenido aplicaciones parciales prácticas, especialmente en Italia, Francia, Alemania y Austria que han sido pioneras en el sector. Las experiencias van creciendo para conseguir el objetivo de que los biocombustibles signifiquen el 15% del combustible fósil utilizado en transporte en el año 2005.

El uso de los biocombustibles aporta claros beneficios ambientales y genera un importante nivel de empleo, sobre todo en el área rural, y debemos tener en cuenta que la política agraria de la Comunidad ha obligado a reducir, de for-

ma muy importante, las actividades agrícolas. El avance tecnológico y de investigación acerca cada vez más las rentabilidades a valores aceptables pero esto será difícil a corto plazo, por lo que debieran tenerse en cuenta los “costos ecológicos” aplicándolos por vías legales a definir para conseguir que en el año 2005 se llegue a un punto de equilibrio y de lógica sustitución.

Redacción Ambientum