El aprovechamiento de la biomasa lignocelulósica (vegetal) como fuente energética tiene actualmente dos vertientes: una utilización directa para la obtención de electricidad por combustión y otra indirecta obteniendo biocombustibles líquidos para automoción. Aún cabría una posibilidad intermedia que mediante gasificación o pirólisis de la biomasa o de fracciones de ella, permite obtener biocombustibles sólidos (biochar o carbón vegetal) y corrientes gaseosas ricas en gases como metano o monóxido de carbono, susceptibles de transformarse también en biocombustibles líquidos para automoción o gaseosos para otros usos.
Tecnológicamente, el aprovechamiento más sencillo es directamente como combustible para la obtención de electricidad en centrales térmicas análogas a las de carbón, fuel o gas. La humanidad ha usado tradicionalmente este recurso para obtener directamente calor. Es un proceso medioambientalmente favorable, que retira dióxido de carbono (gas responsable del efecto invernadero) de la atmósfera a través de cultivos energéticos o plantaciones industriales, que pueden utilizar suelos agrícolas excedentarios u otros terrenos sin uso. Desde algunos grupos o sectores se argumenta “desfavorablemente” a esta utilización de la biomasa porque se necesita energía, que provenga de las fuentes fósiles, para el laboreo y recolección. Los argumentos “a favor” de esta utilización, parten de una idea principal. No se trata de “explotar” la biomasa indiscriminadamente, sino de cultivarla en plantaciones sostenibles y de aprovechar distintos residuos lignocelulósicos (restos forestales, podas de árboles frutales, residuos de jardinería, etc.). Hecho así, la contribución a la disminución del efecto invernadero es clara, pues buena parte de la biomasa no se recoge (raíces y material que se incorpora al suelo o a otros organismos vivos) y suponen una fijación neta de carbono en el ecosistema.
Tenemos un ejemplo local claro de esta producción energética renovable y sostenible a partir de biomasa en el Complejo Industrial de Ence en Huelva, en la que más de la mitad de la energía eléctrica producida tiene este origen, y equivale al consumo eléctrico de más de 90.000 ciudadanos. Actualmente Ence se abastece de materiales residuales de su proceso de celulosa, de residuos forestales locales y de sus propias plantaciones de cultivos energéticos.
Es probable que en el futuro, el mejor proceso para el aprovechamiento de la biomasa lignocelulósica sea esa obtención directa de electricidad, pero en el horizonte temporal de las próximas décadas existe un mercado energético que no puede abastecerse de esta manera, como es el de automoción y transporte. Quizá en el futuro, las baterías y motores eléctricos para los vehículos alcancen un nivel de desarrollo tecnológico que los haga competitivos con el motor de combustión interna, pero actualmente, nuestra sociedad, demanda importantes cantidades de combustibles líquidos. Además, y estableciendo un paralelismo con el actual uso del petróleo, la energía es importante, pero también la multitud de productos químicos y materiales de consumo que proceden del petróleo.
Pensando pues en el horizonte inmediato de las próximas décadas y en la necesidad de abastecer el depósito de nuestros automóviles, la biomasa lignocelulósica se revela como una fuente potencial de combustibles para automoción o biocombustibles. El principal entre ellos, sería el etanol o bioetanol, sustituto directo de la gasolina en motores de combustión interna, que se puede utilizar mezclado o no con gasolina con leves modificaciones en el motor. Paradigma de la utilización actual de bioetanol procedente de biomasa (caña de azúcar en este caso) es Brasil, donde la gran mayoría de los vehículos circulan con este combustible. Esta vía de fabricación a partir de materiales alimentarios tiene sus luces y sus sombras. Desde un punto de vista global, no habría capacidad suficiente de cultivo para sustituir el actual consumo de gasolina derivada del petróleo, cuestiones de índole socioeconómicas relacionadas con las condiciones laborales de los campesinos y la regionalización, en cuanto que determinados cultivos no son transplantables por igual a todas las partes del mundo. La alternativa global es la utilización de material lignocelulósico proveniente de plantaciones forestales renovables. La tecnología a escala de laboratorio está desarrollada, pero hoy por hoy, no existe ninguna planta industrial que haya conseguido el escalado a nivel industrial.
Como combustible sustitutivo del actual gasoil, se plantea la modificación de aceites vegetales a esteres metílicos que pueden utilizarse en los motores diesel. Es difícil que esto sea una solución a gran escala o global por la competencia que pueda establecerse con los productos alimentarios y la disposición de terrenos agrícolas. Sin embargo, están descritas rutas de síntesis de combustible diesel a partir de un producto químico como el furfural que es un derivado de las hemicelulosas, componente muy importante del material lignocelulósico o material vegetal (aproximadamente en una proporción del 25%).
Puede pues concluirse que la utilización de la biomasa lignocelulósica para la obtención de electricidad por combustión es una tecnología desarrollada e implantada a nivel industrial pero que las tecnologías para la obtención de biocombustibles líquidos, no han alcanzado hoy día ese grado de desarrollo industrial. Es un problema complejo, que necesitaría no solo la implementación de la ruta de obtención del bioetanol o el biodiesel, sino de líneas adicionales para obtener una amplia de productos químicos que hiciesen rentables las instalaciones. En la Universidad de Huelva, el Grupo de Investigación en Tecnología de Recursos Renovables del Área de Ingeniería Química viene trabajando en todos estos aspectos. Desde la caracterización energética de materiales, hasta el desarrollo de procesos de fraccionamiento del material lignocelulósico y la optimización de procesos de producción de furfural. Las relaciones y colaboraciones son continuas con la empresa Ence y el Grupo de Ciencias Agroforestales de la Onubense. Es muy importante mantener esos trasvases continuos de información y conocimiento entre el ámbito empresarial y el universitario y el mundo de la producción forestal y el de la explotación industrial, siempre bajo el criterio de la mejora ambiental continua, sostenibilidad y renovabilidad de los procesos de producción.
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