Biocombustibles

Bioetanol

El bioetanol es el alcohol etílico anhidro –con muy bajo nivel de agua- desnaturalizado, para uso como combustible líquido. Se produce a partir de la fermentación de los azucares o almidones presentes en algunas materias primas, por ejemplo en el maíz, caña de azúcar, remolacha, papas y trigo.

El bioetanol se utiliza mezclado en un 5 a 10% con gasolina, conocidos como E5, E10; y también como E-85 con un contenido de 85% de bioetanol (International Energy Statistics, 2014).

Si bien los procesos convencionales utilizan sólo el azúcar y el almidón de la biomasa, actualmente se realizan estudios para la producción de bioetanol a partir de los componentes lignocelulósicos de la biomasa. Estos son residuos o subproductos de bajo valor agregado y son el principal compuesto de la pared celular de las plantas. Lo relevante es que estos nuevos procesos permitirían utilizar dichos residuos como materia prima para la producción de bioetanol. Estos provienen de fuentes forestales, agrícolas, o bien de plantas que pueden ser cultivadas en terrenos que no compiten con la producción agrícola para alimentos.

Biodiésel

El biodiésel es todo biocombustible líquido compuesto por una mezcla de ésteres alquílicos obtenidos a partir de aceites vegetales, grasa animal o aceite comestible usado.

La producción de combustible se basa en la transesterificación de aceites y grasas vegetales a través de la adición de metanol y otros alcoholes. Las materias primas incluyen semillas de raps, girasol, soya y palma, de las cuales el aceite se extrae química o mecánicamente.

Las mezclas de biodiésel de 5% a 20% con diésel convencional, conocido como B5 y B20, son las más utilizadas actualmente en el mundo, incluso en forma pura como el B100.

Producción de biocombustibles

Los biocombustibles reducen las emisiones de gases de efecto invernadero y se promueven como combustibles con cero emisiones. El CO2 que se libera a la atmósfera con la combustión de los biocombustibles se puede contrarrestar con el CO2 capturado por el crecimiento de la biomasa utilizada como materia prima en su elaboración. Este ha sido uno de las principales justificaciones del uso de biocombustibles líquidos en Europa.

No obstante, los biocombustibles de primera generación, producidos principalmente de cultivos de alimentos como cereales, remolacha y semillas oleaginosas, están limitados en su capacidad de alcanzar los objetivos para la sustitución del petróleo fósil, la mitigación del cambio climático y el crecimiento económico. La producción sostenible, así como la posibilidad de crear una competencia indebida por la tierra y el agua utilizada para producir alimentos y fibras son objeto de examen. Una posible excepción que parece cumplir con muchos de los criterios aceptables es el bioetanol producido a partir de caña de azúcar (From 1st to 2nd generation biofuel technologies. An overview of current industry and RD&D activities. OECD/IEA, November 2008).

La preocupación por esta competencia conocida como “alimentos vs combustibles” ha aumentado el interés en el desarrollo de los biocombustibles producidos a partir de biomasa que no afecte los mercados de los alimentos. Los biocombustibles de segunda generación – materias primas a partir de materiales que no compiten con los alimentos- podrían evitar muchos de los problemas que enfrentan los biocombustibles de primera generación y ofrecer un mayor potencial de reducción de costos en el largo plazo.

Biocombustibles en el mundo

La producción de bioetanol el 2013 alcanzó los 88 mil millones de litros, donde los mayores productores del mundo fueron Estados Unidos, desde el maíz, con un 57% de la producción total mundial; y Brasil, desde la caña de azúcar, con el 29%.

En tanto, el mayor productor de biodiésel en el mundo fue Estados Unidos con el 17% de la producción mundial, seguido por Alemania y Brasil, que representaron el 10,3% y 9,6%, respectivamente. Por otra parte, los países de la Unión Europea, en conjunto, proporcionaron cerca del 42% de la producción a nivel mundial (REN21, 2014).

Investigación en Chile

Actualmente, la principal materia prima disponible para la producción de biocombustibles en Chile es el residuo forestal. Otra posible fuente es la extracción de bioetanol a partir de la macro alga macrocystis pyrifera (huiro), la cual está en etapa de investigación.

A la fecha existen cuatro plantas pilotos –financiadas por el Estado- para la investigación en la producción de biocombustibles a partir de lignocelulosa, micro algas y macro algas.

Cabe señalar que en Chile, el bioetanol puede combinarse con gasolina automotriz en mezclas de un 2% o un 5% – E2 y E5-; y el biodiésel con petróleo diésel en las mismas proporciones, 2% y 5% – B2 y B5-.