Ecocombustibles y biocombustibles: el futuro del combustible líquido será renovable

• ¿Qué es el biorrefino?
• El biodiesel
• El biometano
• El bioetanol como combustible
• Conclusiones  

El biorrefino

A través de la industria del biorefino se puede conjugar la producción simultanea de energía, biocombustibles y alimentos autóctonos.

En los procesos de biorefino, la energía solar almacenada en la biomasa se puede convertir en combustible, proteínas, aceites, biomateriales, dióxido de carbono alimentario, hidrogeno renovable, electricidad….

El biorefino tiene actualmente como productos principales los alcoholes y aceites, pero también un volumen de proteína que iguala al volumen de bioetanol, con ella se podrían evitar las costosas importaciones de proteína de soja y garantizar la competitividad de nuestra ganadería. Con nueva demanda para los productos agrícolas, una ganadería competitiva y una nueva industria rural a través del biorefino, el empleo y desarrollo rural estaría garantizado.

Los biocombustibles

Los biocombustibles son aquellos ecocombustibles producidos a partir de la biomasa y que son considerados, por tanto, una energía renovable.

Los biocombustibles se pueden presentar tanto en forma sólida (residuos vegetales, fracción biodegradable de los residuos urbanos o industriales) como líquida (bioalcoholes, biodiésel) y gaseosa (biogás, biohidrógeno).

Dentro de los biocombustibles, los biocarburantes abarcan al subgrupo caracterizado por la posibilidad de su aplicación a los actuales motores de combustión interna.

Los biocarburantes principales son el biodiésel, el bioetanol y el biometano.  En la actualidad el biodiésel se utiliza en los motores diésel, mientras que el bioetanol y el biometano en los de gasolina, no obstante, estos últimos se podrían usar en ambos ciclos. Algunos fabricantes como Volvo o Scania disponen de motores Diesel de camión que los pueden usar. 

El biodiésel

El biodiésel se obtiene a partir de semillas oleaginosas mediante esterificación de los aceites vírgenes extraídos principalmente de colza, girasol, palma y soja, pero también de aceites vegetales usados y de grasas animales. Estos aceites, sometidos al proceso químico de esterificación, son transformados en esteres metílicos, con características combustibles muy parecidas a las del gasóleo.

Las propiedades físicas y químicas del biodiésel son muy similares a las del gasóleo, por lo que los motores y equipos convencionales no necesitan modificaciones para poder utilizar mezclas al 7%. De hecho, la mayoría de los motores diésel modernos podrían funcionar con mezclas de hasta un 30%.

El biometano

El biogás es un gas producido por un proceso metabólico de descomposición de materia orgánica mediante la acción de bacterias en ausencia de oxígeno. El biogás es una mezcla constituida por metano (CH4) en una proporción que oscila entre un 40% a un 70% y dióxido de carbono (CO2), conteniendo pequeñas proporciones de otros gases como hidrógeno (H2), nitrógeno (N2), oxígeno (O2) y sulfuro de hidrógeno ( H2S).

Si el biogás lo sometemos a un proceso de enriquecimiento en metano (superior al 95%) pasamos a denominarlo biometano, que puede ser inyectado en las redes de distribución de gas natural o usado en lo motores de gasolina de los coches existentes con una sencilla transformación. 

El bioetanol como combustible

El Bioetanol es un alcohol renovable producido a partir de residuos o de cultivos sostenibles, proporciona indudables mejoras medioambientales y contribuye al desarrollo de la economía rural.

Sobre la obtención del bioetanol, en Europa aproximadamente el 50% del Etanol se produce a partir de maíz, seguido del trigo (25%) y del azúcar (14%). Los materiales lignocelulósicos como la paja o los residuos forestales de momento no aportan una cuota significativa.

El 99% del bioetanol fabricado en Europa se produce con materias primas cultivadas en Europa, lo que ayuda al objetivo europeo de independencia energética.

Características físico-químicas comparadas del bioetanol y la gasolina

El bioetanol de primera generación se fabrica mediante la fermentación del azúcar, del almidón o de la celulosa. La elección de la materia prima depende de consideraciones técnicas y económicas. Actualmente las tecnologías para fabricar bioetanol a partir de materias primas ricas en azúcar o en almidón son viables económicamente.

El bioetanol de segunda generación o avanzado se produce a partir de materiales celulósicos como los desechos agrícolas y forestales, así como los residuos domésticos clasificados. Sin embargo, estos materiales tienen que ser hidrolizados antes de que fermenten, y para ello se utilizan procesos más complejos y las tecnologías para la fabricación comercial de bioetanol a partir de estos materiales están menos desarrolladas. La principal limitación de obtener bioetanol de la hierba, la paja y otros residuos de los cultivos agrícolas es que los azúcares están encerrados en la celulosa, el material fibroso que representa el 75 o 85% de la planta. Un cóctel de enzimas puede llegar a descomponer la celulosa en sus azúcares, aumentar la eficacia y eficiencia de esa descomposición es una de las principales líneas de trabajo de los tecnólogos.

El Bioetanol, un camino por recorrer

Desde hace más 10 años el bioetanol incrementa de forma sostenida la eficiencia de toda la cadena de producción y consumo, llegando en el 2021 a abatimientos de CO2 cercanos al 77% si lo comparamos con la gasolina.

El futuro del biorrefino será cada año más renovable: se están implementado en las biorrefinerías de toda Europa técnicas de captura del CO2 de fermentación, aprovechamiento de residuos (segunda generación) y se vislumbra un futuro en el que podrían proporcionar hidrógeno, obtenido por reformado de bioetanol con captura de CO2. Es decir, el balance de CO2 sería negativo: nuestros campos y el biorrefino ayudarían a las generaciones futuras a limpiar una atmosfera que nosotros hemos contaminado.

En España la ausencia de un marco fiscal de apoyo a los biocombustibles, líquidos y gaseosos ha impedido su expansión, tanto en automoción como en generación térmica.

Usar mezclas de bioetanol más altas en nuestros coches, como E10 (gasolina con un 10% de bioetanol) o E85 (bioetanol con un 15% de gasolina) pueden reducir, no solo el CO2, también las emisiones: mayores mezclas de bioetanol proporcionan menores emisiones de NOx y partículas. La combinación del motor de combustión de E85 con el motor eléctrico puede aportar al mercado vehículos híbridos imbatibles desde el prisma medioambiental.

Apoyar el desarrollo de nuevos y mejorados vehículos (ligeros y pesados) propulsado por estas mezclas con alto contenido en bioetanol y actuar sobre la transformación de la flota existente no amortizada, podría contribuir a una inmediata descarbonización de la flota.

Algo parecido podría suceder si conseguimos implementar un marco adecuado para el uso térmico del bioetanol. Sustituir las fuentes fósiles en las chimeneas o estufas de terraza, utilizar bioetanol en los hornos o procesos industriales puede ser una solución rápida y económica para que determinadas empresas y sectores puedan reducir su huella de carbono. 

Conclusiones

Los combustibles fósiles son una realidad necesaria hoy en día, no podrán seguir siéndolo en un futuro cercano, las alternativas son muchas, pero ninguna es hoy la solución única, intentar imponer soluciones únicas cercena la capacidad de innovar en otros ámbitos.

Hemos apuntado al biorrefino de cultivos y residuos como un ejemplo de economía circular sostenible y una de las posibles soluciones que no está en el debate político actual, a pesar de sus ventajas. El aumento del apoyo al biorrefino con residuos y materias primas autóctonas aumentaría las capacidades de la UE para sustituir las materias primas fósiles en la industria y el transporte, mejorando el medio ambiente, reduciendo nuestra dependencia energética y alimentaria, incrementando el empleo y evitando el despoblamiento del campo.