Biocombustibles: ¿promesa, utopía o realidad?

Desde hace más de 150 años las necesidades energéticas en el mundo se cubren con petróleo. Pero en la actualidad su producción empieza a declinar mientras que la demanda aumenta. Agregando también el problema del cambio climático debido a la quema de combustibles derivados de los hidrocarburos.

Es por eso que hoy en día hay fuentes energéticas alternativas que hay que estudiar desde diferentes puntos de vista para evaluar su uso como sustitutos de los combustibles fósiles y los biocombustibles son la muestra de ello.

En cada etapa de la civilización se han empleado algunos recursos naturales para obtener energía. Hasta el descubrimiento de la conversión de la energía química en mecánica por medio de la máquina de vapor, que es eficiente para producir energía mecánica pero a partir de una fuente de energía primaria de origen fósil: el carbón o el petróleo, se aprovechó sobre todo la energía producida por animales y seres humanos, las corrientes de agua y el viento.

La moderna industria petrolera se inició en 1859 con la apertura en Pensilvania (EU) de uno de los primeros campos petrolíferos. Así empezó la llamada “fiebre del petróleo”, aunque 10 años antes en Rusia ya se producía. A finales del siglo 19 cuando se consumía muy poca energía proveniente del petróleo y sus derivados, las reservas parecían inacabables. Hoy esto ya no es así.

El consumo de energía aumentó enormemente desde mediados del siglo pasado, en parte debido al crecimiento de la población mundial que hoy es de más de 7 mil millones de habitantes. La población aumentó unas cinco veces desde finales del siglo 19, y el consumo de energía aumentó unas 50 veces en ese mismo tiempo. El consumo desmedido de energía caracteriza a las sociedades actuales sobre todo a las industrializadas y con gran economía. Hay diferencias entre el consumo energético de los países en vías de desarrollo y los desarrollados, e incluso entre los desarrollados hay diferencias, por ejemplo Estados Unidos consume más del doble de la energía que Francia.

El gasto desenfrenado de energía es insostenible y no parece desmedido afirmar que hemos llegado a una crisis energética global debida a varios factores. Quizá el más grave es el inminente agotamiento del petróleo, el gas natural y el carbón. En 1956 el geofísico estadounidense Marion King Hubert, que entonces trabajaba en la compañía Shell en Houston, Texas, propuso el concepto “pico de petróleo” (en inglés peak-oil) con el que pronosticó que la producción de petróleo en EU llegaría a su máximo en la década de los 70, y que de ahí todo iría cuesta abajo. La determinación del año en que supuestamente se alcanzaría este pico a nivel mundial, ha estado discusión pues algunos expertos pensaban que tal máximo llegaría entre el año 2018 y 2027, pero desde 2005 entramos ya en ese periodo tan temido de baja producción. No hay ambigüedades, el consumo del petróleo sigue en aumento, pero las reservas y su producción están en continua disminución, como indica la Fuente de Administración de Información Energética de los Estados Unidos, y México no es la excepción.

Por otra parte, la combustión de petróleo, gas natural y carbón da lugar a la emisión de grandes cantidades de gases de efecto invernadero. A estos gases se les atribuye el aumento de la temperatura global del planeta. Junto con el agotamiento de las reservas de petróleo, es un incentivo para empezar a buscar soluciones locales y globales.

DISPARIDAD ENTRE CONSUMO Y PRODUCCIÓN

Según la Administración de Información Energética de los Estados Unidos ya hemos alcanzado mundialmente el tope de producción y éste se sitúa en aproximadamente 74 millones de barriles por día –un barril contiene 159 litros–. Por otro lado el consumo diario se sitúa en 86 millones de barriles, lo que pone de manifiesto que el consumo está por arriba de la producción. Para cubrir esta demanda algunos hidrocarburos ya no provienen directamente del petróleo ligero sino de crudos ultrapesados que antes no se procesaban por su alto costo, o de otras fuentes como el gas natural cuyo consumo es cada vez más elevado o fuentes no convencionales como las arenas asfálticas, entre otros. En total poco más de 5 por ciento de los hidrocarburos líquidos provienen de fuentes diversas. Otros autores definen la densidad de la fuente como la energía obtenida por metro cuadrado del terreno de extracción.

Ante este escenario la pregunta obligada es cuál de todas las fuentes no convencionales tiene la capacidad de ser el sustituto del petróleo. El problema no es trivial ya que las fuentes de energía tienen que ser de gran densidad y que sean limpias, o sea poco o nada contaminantes. El mayor problema de las fuentes alternas es que su densidad no es grande y lo es en cambio la de las energías de los hidrocarburos.

Por ejemplo, unos 42 litros de gasolina son suficientes para mover un auto con pasajeros unos 430 kilómetros, y para extraerla se usó una pequeña superficie del planeta, luego se procesó, distribuyó y almacenó en las gasolineras. Por otra parte, un pequeño cálculo indica que para mantener nuestro consumo actual de energía proveniente sólo de la energía eólica se necesitaría ocupar aproximadamente 6.8 por ciento del territorio nacional, más o menos lo equivalente a Durango. Esto lo sabemos porque una turbina eólica puede generar hasta 8 megawatts (MW) de energía en condiciones óptimas de viento, aunque por lo general sólo genera 1.6 MW (20 por ciento) como máximo.

Ahora hay que imaginar cómo sería en un país como Holanda o Japón, toda su superficie no le alcanzaría para cubrir sus necesidades energéticas. Otra fuente alternativa es la energía nuclear, otra más es la solar y actualmente hay avances significativos en el desarrollo de la energía fotovoltaica, pero recientemente hay la esperanza de que los biocombustibles puedan ser una buena opción como sustituto del petróleo y sus derivados.

BIOCOMBUSTIBLES

Igual que se considera falsamente que un producto que tiene químicos es artificial y dañino, el prefijo “bio” o “natural” se usa también para darle a un producto la calidad de tener bajo impacto ambiental o en la salud, cosa que no siempre es real y tampoco científicamente comprobado. En este especial se reserva el prefijo “bio” para referir a aquellos productos que indican que su origen es biológico. Dicho lo anterior nos referiremos a aquellos materiales que se usan como combustible y que se extraen de biomasa vegetal –se generan muy pocos de la biomasa animal– y que se pueden encontrar en fase sólida, líquida y gaseosa. Esta masa es producida por todos los seres vivos, pero en este escrito nos centraremos en la generada por tejidos vegetales. Los biocombustibles se elaboran de la biomasa, es decir, están compuestos de moléculas químicas del tipo de las de los alcoholes, ésteres, éteres, entre otras. A los biocombustibles, especialmente a los líquidos que provienen de materia prima vegetal, también se les conoce como agrocombustibles.

Como todos los países son en teoría capaces de producir biomasa que se convierta en biocombustible, este tipo de fuente de energía tendría ventajas como dotar de independencia energética a los que carecen de petróleo. Las plantas más utilizadas para producir biocombustibles son el maíz, la soya, la caña de azúcar y la palma de aceite, entre otros. Los biocombustibles más utilizados producto del procesamiento de esas plantas son el biogás, el bioetanol y el biodísel.

CUENTAS

El balance de emisión de gases de efecto invernadero en el caso de los biocombustibles no es favorable desde una perspectiva global pues en todos los casos provocan un incremento en las emisiones, en contra del argumento ya citado de que sus emisiones son cero. El análisis total del proceso es amplio y complejo por lo que aquí simplificaremos y omitiremos varios detalles. Los países que producen y exportan biocombustibles –por ejemplo Argentina, Brasil, Malasia e Indonesia– dedican una buena parte de su territorio a cultivarlos.

En la gran mayoría de los casos las plantaciones de biocombustibles ocupan áreas donde previamente existían bosques tropicales que hubo que destruir. Se puede ver el enorme problema que esto desencadena: bosques tropicales como los del Amazonas, contienen entre 220 y 250 toneladas de carbono por hectárea, por lo cual comúnmente reciben el nombre de sumideros de carbono, pues la vegetación capta el carbono ambiental por medio de la fotosíntesis.

Un artículo de Joshua Fisher y colaboradores de la NASA publicado en 2015 en PNAS, revela que mil 400 millones de metros cúbicos de dióxido de carbono de un total de 2 mil 500 millones que se producen al año, se absorben en los bosques tropicales cada año.

Además se sabe que 30 por ciento de las emisiones humanas de carbono se eliminan por el fenómeno de la fotosíntesis en estos bosques. Ahora bien, cuando hay deforestación en estas regiones para cultivar en su lugar vegetales destinados a la producción de biocombustibles, todo el carbono que contenían tanto la materia vegetal, como el subsuelo pasa a la atmósfera y se libera 415 veces más dióxido de carbono, según el trabajo ya citado de Joshua.

Así pues, al convertir los bosques o sabanas en tierra para la producción de los biocombustibles se aumenta más de 400 veces la emisión de dióxido de carbono a la atmósfera y el tiempo para saldar la deuda inicial de haber deforestado el bosque y por lo tanto la emisión de dióxido contraída es en el menor de los casos, de entre 200 años para el bosque y 70 para la sabana.

En este ejemplo sólo se habla de una hectárea, pero el suelo para la siembra de biocombustibles aumenta cada año, es decir, hay que seguir deforestando año con año. A la emisión de gases de efecto invernadero que se producen al deforestar, se le llama emisión por cambio directo de uso del suelo.

En México

En noviembre del año 2010 el otrora presidente de México, Felipe Calderón, inauguró la planta para producir biodísel en la ciudad de Tapachula, Chiapas, a partir de la jatrofa, un género de planta también conocido como piñón que involucra 175 especies de arbustos con un sinfín de aplicaciones. Dos años después la planta de producción dejó de operar. El Conejobús, transporte de Tuxtla, sería una “Tortugabús” si sus vehículos se abastecieran con el combustible de esa planta ahora ya carcomida y oxidada. Por otra parte está documentado que el primer “vuelo verde” en Latinoamérica en un Airbus de Interjet, se hizo en 2011 de la capital mexicana a Tuxtla y que aparentemente funcionó con bioqueroseno –biodísel– salido de la empresa. Aunque esto no está documentado, la pobre producción en la fábrica –una de las razones de su abandono– sugiere que el biodísel se obtuvo de otra fuente.

Además de Chiapas, también se ha intentado producir biocombustibles en Yucatán, pero se ha fracasado ya que la obtención y rendimiento del biodísel –entre otros factores– fueron inferiores a los esperados.

¿Se justifica la generación de energía en áreas que podrían servir para producir alimento? La producción de alimentos en México, como se menciona en el libro A la hora de comer ¿qué nos preocupa? del agrónomo Carlos Blanco, enfrenta graves problemas. Entre ellos que la superficie cultivable del país (ver en Cienciorama “¿Qué tan productivo es el suelo mexicano más fértil?)” ya no es suficiente para cubrir la demanda de alimentos por la escasez del agua y el uso de plaguicidas y pesticidas (ver en la sección de noticias de Cienciorama “Mitos en torno a los pesticidas”), por lo que implementar la producción de biocombustibles no es, una vez más, rentable.

Sin duda el problema que implican las fuentes de energía alternas es muy complejo y se requeriría, en caso dado, la aplicación de varias de ellas, ya que una sola fuente no es suficiente puesto que todas tienen ventajas y desventajas. El uso de biocombustibles es una utopía en la gran mayoría de los casos, y la realidad se ha encargado de desmentir las promesas.

30 por ciento de las emisiones humanas de carbono se eliminan por el fenómeno de la fotosíntesis en estos bosques

7 mil millones de habitantes hay actualmente en el mundo y la cifra sigue aumentando

Mil 400 millones de metros cúbicos de CO2 de un total de 2 mil 500 millones que se producen al año, se absorben en los bosques tropicales cada año

Proceso

Los países que producen y exportan biocombustibles –por ejemplo Argentina, Brasil, Malasia e Indonesia– dedican una buena parte de su territorio a cultivarlos.

En la gran mayoría de los casos las plantaciones de biocombustibles ocupan áreas donde previamente existían bosques tropicales que hubo que destruir

da/i