Los biocombustibles representan en la actualidad una fuente potencial de energía renovable, además de que podrían generar nuevos y grandes mercados para los productores agrícolas. No obstante, sólo algunos de los actuales programas de biocombustibles son viables, y la mayoría implica altos costos sociales e irónicamente ambientales. En este artículo se presenta el impacto social y económico en la producción de biocombustibles en los países industrializados, y en los países en desarrollo que son, o podrían llegar a ser, productores eficientes en mercados de exportación nuevos y rentables.
¿Qué es un biocombustible?
Biocombustible es el término con el cual se denomina a cualquier tipo de combustible que derive de la biomasa, nombre dado a cualquier materia orgánica de origen reciente que haya derivado de animales y vegetales como resultado de un proceso de conversión fotosintético. La energía de la biomasa deriva del material vegetal y animal, como la madera de los bosques, los residuos de procesos agrícolas y forestales, de la basura industrial, humana o animal (Hernández y Hernández, 2008).
Situación actual del uso de biocombustibles
El mundo se encuentra frente a una enorme campaña global, cuyo objetivo es incorporar de la forma más rápida posible diferentes materias primas tales como: caña de azúcar, soya, maíz, colza, remolacha, etc., a la producción de biocombustibles como substitutos perfectos de los derivados de petróleo. Los biocombustibles de Ia generación utilizan cultivos específicos como materias primas; los más ampliamente difundidos son el biodiesel y el bioetanol. Este último representa más del 90% del total de biocombustibles que se utilizan actualmente en el mundo.
Aplicando las técnicas agrícolas y las estrategias de procesamiento apropiadas, los biocombustibles pueden ofrecer ahorros en las emisiones de al menos el 50%, comparando con combustibles fósiles como el gasóleo o la gasolina (Hernández y Hernández, 2008, p. 17). Además, los biocombustibles se producen a partir de cultivos agrícolas, que son fuentes renovables de energía.
En Brasil, Suecia y Estados Unidos existen 6 millones de vehículos circulando que pueden aceptar mezclas etanol/gasolina de hasta 85%. Las etapas de procesamiento son distintas dependiendo de la fuente de carbono; así, las tecnologías utilizadas en los procesos de Ia generación son más simples que las de los procesos de 2a y sus costos de producción e inversión son menores (Chauvety González, 2008).
En la Figura I se muestran de manera esquemática las etapas principales para producir bioetanol a partir de sacarosa (de caña, remolacha, etc.), almidón (de maíz, trigo, tubérculos, etc.) y residuos lignocelulósicos (pajas, residuos agrícolas e industriales, bagazo de caña, etc.).
Las diferencias entre la energía que se pretende extraer hoy de la agricultura y la contenida en la energía fósil (petróleo, gas natural y carbón) que representa el 80% de la energía consumida en el mundo; la primera se obtiene como resultado de la fotosíntesis: el sol, el agua y los nutrientes que a cada año se adquieren con las cosechas, aunque la energía fósil tiene el mismo origen pero con la diferencia de que es resultado del ahorro de la fotosíntesis producida a lo largo de millones de años.
Actualmente se pretende sustituir todo el consumo de energía fósil (petróleo, gas natural y carbón) utilizando los biocombustibles, y que posee un conjunto de particularidades tales como: a) altísimo consumo de energía fósil, b) necesidad de utilizar grandes establecimientos agropecuarios y concentración de tierras c) uso intensivo de tecnologías y máquinas, d) daños ambientales en gran escala, e) alta concentración de capitales (Recompensa, Días, Zabala y Ramos, 2008).
Brasil es el mayor productor del mundo de etanol, a partir de la utilización de la caña de azúcar como materia prima, compartiendo su liderazgo con los Estados Unidos, que lo produce a partir del maíz. Brasil, además de producir etanol, produce biodiesel (De Paula y Cristian, 2009). En Brasil, el Gobierno Federal estableció que a partir del 2008, el biodiesel deberá ser añadido al gasoil en un 2% y a partir del 2013 el porcentaje se elevará al 5%. Por su parte la Unión Europea establece que para el 2010 todo el gas oil expendido en Europa deberá contener un 10% de biodiesel (Aimaretti, Intilángo, Clementzy Yori, 2008).
En Argentina, el aprovechamiento de la glicerina obtenida como subproducto de la producción del biodiesel, constituye la ventaja fundamental, ya que aporta valor agregado a una materia prima de bajo costo, disminuyendo el costo final del biodiesel producido, logrando un balance económico beneficioso (Aimaretti, Intilángo, Clementz y Yori, 2008).
Todos los años se «cultivan» 13.000 millones de galones de combustible etanol en EE.UU. Juntos, esos hechos son un ejemplo perfecto de lo que se conoce como el nexo de la energía, del alimento y del agua. Además, una creciente concienciación de las relaciones entre esos elementos amenaza con sabotear la reputación ecológica de la producción de etanol en EE.UU. El etanol de maíz es un recurso que provoca divisiones.
Ventajas del uso de vehículos que funcionan con etanol
- Los partidarios del etanol dicen que los beneficios relativos al carbono son enormes.
- Según el grupo comercial Asociación de Combustibles Renovables, «en 2012, 13.200 millones de galones de etanol producidos redujeron las emisiones de los gases de efecto invernadero en 33,4 millones de toneladas. Eso equivale a quitar 5,2 millones de coches y camionetas de las calles durante un año».
- Un estudio publicado en el Yale Journal of Industrial Ecology reveló que los beneficios del uso del etanol sobre los gases de efecto invernadero comparados con el uso de la gasolina variaban del 48% al 59%.
- Los partidarios del etanol presumen de una reducción del 30% en las emisiones de monóxido de los tubos de escape, y una reducción del 50%, en comparación con la gasolina, del material particulado causante de cáncer.
- Además de eso, el etanol es también un oxigenador y neutralizador de emisiones de la gasolina. Sus defensores dicen que hay un equilibrio positivo de energía, generando prácticamente dos veces más energía que la usada en la producción.
Desventajas del uso de vehículos que funcionan con etanol
Una desventaja en la producción de estos combustibles ha sido por ejemplo el alza del precio de los alimentos, la creciente competencia por la tierra y el agua, y la deforestación. Al utilizarse suelo agrario para el cultivo directo de biocombustibles, en lugar de aprovechar exclusivamente los restos de otros cultivos, se ha comenzado a producir un efecto de competencia entre la producción de comida y la de biocombustibles, resultando en el aumento del precio de la primera (Hernández y Hernández, 2008).
- El etanol tiene, sin lugar a dudas, algunos efectos positivos, pero las desventajas también son grandes, explica Kent Smetters, profesor de Economía empresarial y Políticas públicas de Wharton. Además de los precios más elevados de los alimentos, es improbable que el planeta consiga adecuar las demandas cada vez mayores de alimentos, combustible y agua.
- Según el estudio «Entender el nexo de relaciones», preparado para la Conferencia de 2011 de las Naciones Unidas en Bonn: «El Nexo de Relaciones entre Agua, Energía y Seguridad Alimentaria», «a menos que haya cambios significativos en la manera en que producimos y consumimos, la producción agrícola tendrá que aumentar cerca de un 70% en 2050 y prácticamente un 50% de energía primaria tendrá que estar disponible en 2035.
- Steve Hamburg, científica jefe del Fondo de Defensa del Medio Ambiente, dijo que el desafío no consiste simplemente en conseguir «tierra suficiente para aumentar el nivel de producción agrícola y del etanol sin que tenga impacto alguno sobre los ecosistemas naturales».
Un informe del Banco Mundial, «Poner en perspectiva el boom de los precios de las commodities entre 2006/2008», constata una serie de causas, siendo una de ellas la opción por la producción de biocombustibles en lugar de alimentos. Otro estudio, de la Fundación Giannini de Economía Agrícola de la Universidad de California, concluyó que el etanol, a veces, no obtiene el crédito que merece dada su contribución positiva.
Aunque los biocombustibles hayan elevado los precios de los alimentos, el impacto neto sobre el mercado «es incierto», informaba el documento. «Los precios elevados de los alimentos fueron acompañados de una subida récord en los precios del combustible, y aunque se haya culpado a los biocombustibles por la exacerbación de aquellos, no se les ha reconocido su papel en la reducción de los precios del combustible».
Según resalta el informe, los precios elevados del combustible mejorarán el coste de la utilización de tractores, de fertilizantes a base de petróleo y del transporte de productos agrícolas. La participación del combustible en el cultivo, cosecha y distribución del algodón, maíz, soja y trigo pasó del 10% a casi el 35% de los costes operacionales en 2009, informó el estudio de la Universidad de California (cerca de un 14% en el caso del maíz).
Pero los investigadores de California concluyeron que, usando los datos de 2007, «el etanol elevó los precios del maíz en, al menos, un 18% y tal vez hasta un 39%, dependiendo de las presuposiciones de elasticidad».
El desafío del etanol de celulosa
Dave Juday, economista especializado en agricultura y cuestiones de conservación, cree que es hora de volver a replantear el Patrón de Combustible Renovable (RFS). Él destacó que la oferta de maíz en EE.UU. está 1.300 millones de barriles por debajo de las proyecciones de 2007, y la demanda de combustibles motores cayó.
Pero un tipo diferente de etanol -el etanol de celulosa, hecho de las partes no comestibles de las plantas- ofrece una salida para el dilema del «alimento o combustible». El etanol de celulosa, que se puede hacer de plantas cultivadas en tierras abandonadas o degradadas, presenta pocas desventajas.
El RFS estipuló la producción de 16.000 millones de galones hasta 2022, pero de momento sólo se está produciendo una pequeña fracción de ese montante. El resultado, según New York Times, es que la agencia de Protección Ambiental «tiene pocas opciones, a no ser renunciar a casi todas las exigencias celulósicas; sin embargo, eso tiene como resultado quejas feroces de las refinadoras. Ellas dicen que todavía están obligadas a usar pequeñas cantidades de un combustible que no existe o que está sujeto a multas».
El potencial del etanol de celulosa continúa siendo impresionante. Un estudio de 2013 conducido por Ilya Gelfland de la Universidad Provincial de Michigan y publicada en la revista Nature, concluyó que la mezcla de gramíneas y hierbas perennes produciría el biocombustible de celulosa de mayor sostenibilidad, pero con no pocas dificultades.
Otra investigación mostró que 5.500 millones de galones de etanol de celulosa podrían ser producidos en los 27 millones de acres de tierra improductiva en diez estados del Medio Oeste. De momento, sin embargo, dijo Juday, «no hay infraestructura para el etanol de celulosa».
La Union of Concerned Scientists [grupo de científicos que estudia el asunto] destacó que el vacío en el etanol de celulosa llevó a las autoridades federales a modificar el RFS para permitir montantes cada vez mayores tanto de biodiesel de soja como de etanol de caña de azúcar, ambos, en opinión del grupo, crean cuestiones del tipo «alimentos o combustibles».
El dilema del aceite de palma
Van Benthem dijo que algunas empresas bajo presión de grupos de activistas y de consumidores también están siendo perjudicadas por el aceite de palma. Él resaltó que, en 2009, Unilever, hasta entonces la mayor usuaria de ese aceite, canceló contratos de aceite comestible del mayor productor indonesio, Sinar Mas Agro Resources & Technology, a causa de la destrucción continua de la floresta amazónica.
En 2011, según Jakarta Post, Unilever (que se había comprometido a comprar sólo aceite de producción sostenible hasta 2015) comenzó a comprar nuevamente aceite de palma a la empresa, de acuerdo con su promesa de que adoptaría métodos verdes de producción.
Un biocombustible más sostenible
Pero no toda producción actual de etanol presenta un equilibrio energético malo. Es necesario, sin embargo, que haya más fuentes sostenibles de combustible.
Raízen sola atenderá prácticamente 9% de la demanda de etanol del país. El etanol de caña de azúcar se mezcla con la gasolina brasileña en porcentajes de concentración del 10% al 25% desde 1976. «Brasil es el país donde el uso del etanol está más extendido. Prácticamente un 100% de los coches en las carreteras son del tipo «flex», y pueden ser abastecidos con etanol o gasolina», dijo MacDuffie.
Brasil es el mayor productor de caña de azúcar del mundo, y la mitad de su cultivo está dirigido a la producción de etanol. Según Triple Pundit, «la política energética brasileña es uno de las piezas del engranaje que transformó el país en uno de los niños mimados de la economía durante la última década. Brasil, con más de 190 millones de habitantes, disfruta de relativa independencia energética.
El etanol de caña de azúcar es más eficiente que el de maíz, porque el cultivo de la caña absorbe grandes cantidades de dióxido de carbono, y el forraje de la planta puede ser utilizado como fuente de energía para alimentar el proceso. Según Shell, el etanol de la caña de azúcar produce 70% menos de dióxido de carbono que la gasolina, «tomándose en cuenta los procesos de cultivo y producción».
Fast Company informó que por cada unidad de combustible fósil gastada en la producción del etanol de caña, se producen ocho unidades de energía. Desde 2003, informó Unica, el uso del etanol en Brasil, en lugar de la gasolina, evitó la emisión de más de 103 millones de toneladas de dióxido de carbono.
¿La caña de azúcar brasileña encaja en el binomio «alimentos o combustible», tal y como dice la Union of Concerned Scientists? Tal vez no. «Nunca oí hablar de la escasez de azúcar en Brasil para endulzar», dijo MacDuffie.
Colin A. Carter, profesor de Economía agrícola y de recursos de la Universidad de California, en Davis, tiene una postura de libre mercado. Él dice que el éxito de Brasil se debe, por lo menos en parte, a la ausencia de cuotas como las impuestas por el RFS. Los defensores del libre mercado elogian «las políticas flexibles que permiten al mercado determinar si el azúcar se debe vender en el mercado de azúcar o debe ser convertido en combustible».
Como combustible doméstico, el etanol de maíz tiene sus defensores. Él dijo que como el etanol se añade al combustible disponible en los surtidores (en concentraciones del 10% y 15%), su precio está íntimamente vinculado al de la gasolina. El valor del maíz en un galón de gasolina es de sólo 40 céntimos.
Carl Pope, que fue durante mucho tiempo director ejecutivo del Sierra Club y ahora es consultor de energía, dijo que la controversia «alimentos o combustible», en realidad, es un desvío de la cuestión principal, que tiene que ver con combustibles fósiles. Lo que elevó los precios de los alimentos en la India (donde el consumo del maíz no es generalizado) fue el coste del diesel, dijo.
Caña de Azúcar
Una nueva investigación muestra que la caña de azúcar resuelve uno de los problemas más grandes de producción de biodiesel: el rendimiento. Cuando el combustible biodiesel está hecho de soja, produce apenas un barril de aceite por acre de la planta.
Una nueva planta de caña de azúcar genéticamente modificada, diseñada por un equipo de la Universidad de Illinois, eventualmente podría producir 17 barriles de aceite por acre. Esto es aún más notable porque la caña de azúcar, como su nombre podría indicar, no produce mucho aceite. En su forma natural, la planta tiene apenas un 0,05% de aceite.
El proyecto está actualmente produciendo caña de azúcar que tiene un 12% de aceite, y espera alcanzar el 20%. La variante bautizada como “oil-cane” (caña de aceite) también está modificada para ser tolerante al frío y para una fotosíntesis más eficiente, lo que lleva a plantas más grandes y, por tanto, con más aceite.
«Si toda la energía que se dedica a la producción de azúcar fuese para producir aceite, entonces se podría obtener de 17 a 20 barriles de petróleo por acre», dijo el líder del proyecto Stephen Long.
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