Biocombustibles y bioelectricidad


Los biocombustibles, biogasóleos y bioetanol, han supuesto una esperanza para la sustitución del modelo energético basado en los fósiles, con lo que ello conlleva. Por una parte la disminución de gases contaminantes (no sólo de efecto invernadero) y por otra la deslocalización del combustible, pues una gran cantidad de regiones en el mundo pueden convertirse en productoras, lo cual tiene entre otros efectos positivos, la posibilidad de que países pobres se reactiven.

El biogasoil se obtiene básicamente de la misma forma que nuestras abuelas (y algunos de nosotros aún) fabricaban jabón a partir de aceite usado y sosa cáustica. Se trata de una reacción química entre un ácido orgánico y una base fuerte, que da lugar a un éster (el jabón) y a un subproducto que ellas tiraban y que es la base del biogasoil.

El bioetanol se obtiene a partir de la fermentación de los azúcares naturales presentes en multitud de plantas (caña de azúcar, maíz, etc.) y da como resultado un alcohol (etílico) susceptible de ser usado como combustible.

Brasil ha demostrado que pueden ser incorporados a la economía del país ventajosamente, aunque no faltan opiniones contrarias a su desarrollo:

Balance energético pobre, empobrecimiento de grandes superficies de tierra por los modos de cultivo, encarecimiento de los alimentos (por competencia), etc.

Por otra parte los recursos vegetales tienen otro modo de aprovechamiento energético igualmente ventajoso, esto es, la producción de bioelectricidad. Consiste en la quema de biomasa y con el calor mover una turbina con la que generar electricidad. Este procedimiento posee el inconveniente de la emisión de CO2, que es común a la quema en general de biomasa para obtener calor, aunque es un problema que se resuelve plantando, al menos, tanta masa vegetal como se queme, pues los balances en emisión-absorción serán favorables.

El siguiente artículo, aunque algo farragoso, viene a comparar ambos procedimientos, asegurando que el segundo es energéticamente más ventajoso para la automoción, a cambio de utilizar vehículos eléctricos. Lamentablemente no entra en la peliaguda cuestión de las baterías de dichos coches, ni en otras consideraciones técnicas de interés que no se pueden obviar en un análisis riguroso.

En el debate general de los biocombustibles opinan mucho los técnicos en energías y los economistas, pero se oye poco a los ingenieros agrónomos y ecólogos (que no ecologistas radicales) y son precisamente sus opiniones las que yo echo en falta para analizar racionalmente los contras, pues los puntos a favor de estas tecnologías son innumerables.

.....................

(Fuente: Madri+d)

Hace no mucho tiempo hicimos una comparativa del automóvil eléctrico y el convencional sacando como principal conclusión que con el actual sistema de producción de electricidad (basado en gran parte en combustibles fósiles y energía nuclear) el coche eléctrico no suponía una gran disminución ni de la dependencia energética de los combustibles fósiles ni una reducción importante de los gases efecto invernadero y que para que el coche eléctrico fuese realmente ventajoso tendremos que esperar a que las renovables incrementen su participación en la producción de electricidad.

La biomasa es la única de las renovables que puede utilizarse tanto para la producción de biocombustibles (bioetanol, biodiesel) como para la producción de electricidad (en centrales térmicas que la utilicen en sustitución del carbón o gas natural como fuente de energía). J.E Campbell y un grupo de la Universidad de California han realizado una comparativa sobre la eficiencia energética de la biomasa aplicada al transporte, utilizada bien para la obtención de bioetanol y aplicada a un coche de motor de combustión interna, bien a la producción de electricidad y utilizada en un automóvil con motor eléctrico.

La conclusión es que desde el punto de vista de eficiencia energética y de impacto medioambiental es mucho más ventajoso la producción de electricidad que de biocombustibles.

La utilización de la biomasa como combustible es un tema que genera continuamente discusiones, los detractores de su utilización en el sector energético argumentan su posición en el nulo o negativo balance energético de los procesos de obtención de los biocombustibles, es decir que se consume más energía de la que se produce y especialmente que su utilización en el sector energético compite con el de la alimentación, haciendo que los precios de las materias utilizadas (maíz, soja, caña de azúcar, etc.) se encarezcan.

Los defensores por el contrario niegan ese balance energético negativo y defienden la reducción en la emisión de gases de efecto invernadero y de la dependencia de los combustibles fósiles, negando incluso que la utilización de biomasa para la obtención de biocombustibles afecte al mercado alimenticio, proponiendo cultivos energéticos alternativos o la utilización de residuos (forestales, agrícolas y/o industriales) para la obtención de biocombustibles o de electricidad, en el primer caso siguiendo diferentes procesos (químicos, biológicos, etc) y en el caso de generación de electricidad la biomasa actúa como combustibles quemándose y produciendo vapor que posteriormente pasa a una turbina que genera electricidad.

La capacidad de producción total de biocombustibles en España en 2008 ha sido de 3.2 millones de toneladas de biodiesel y de 456.000 Toneladas de bioalcohol.

Un reciente artículo publicado en la revista science hace una comparación de la eficiencia energética de la utilización de la biomasa para el transporte, comparando la distancia que recorrería diferentes automóviles de combustión interna que utilicen como combustible etanol y la distancia que recorrerían automóviles eléctricos que utilizasen la electricidad generada a partir de la misma superficie de cultivos.

En el análisis realizado se determina la distancia que recorrerían cuatro tipos de automóviles de diferentes potencias, dos utilitarios y dos todoterrenos, además de incluir en la comparación automóviles híbridos de similares características a los anteriores y la producción de la electricidad en centrales térmicas convencionales (30% de eficiencia) o en centrales de ciclo combinado.

Para determinar la distancia neta recorrida se tiene en cuenta también el ciclo de vida del combustible y la energía consumida en la fabricación de cada uno de los vehículos. La figura siguiente muestra la distancia recorrida por un automóvil de pequeña potencia (Suzuki swift de 1.3 litros) por hectárea y año de cultivo tanto para el maíz como los herbáceos y dirigidos estos a la producción de etanol o biolectricidad, así como la distancia que se recorrería si el vehículo fuese híbrido con etanol o eléctrico con electricidad procedente de ciclos IGCC.

Para estimar las emisiones de dióxido de carbono evitadas en la vía de generación de bicombustibles parten de las emisiones que se generan durante la producción de la gasolina (97gCO2/MJ), en la fabricación del etanol a partir de maíz (77gCO2/MJ) y en la producción de etanol a partir de los herbáceos (8g CO2/MJ), así como la energía generada (MJ) con una hectárea de cultivo de maíz o de herbáceos. Se estiman las emisiones que supondría generar esa energía con gasolina y las que supone la producción de etanol, la diferencia es el ahorro de emisiones.

En la estimación del ahorro de emisiones cuando la biomasa se utiliza para producción de electricidad parten de los km recorridos por cada vehículo y de los litros equivalentes de gasolina que supone en función del modelo seleccionado y el tipo de conducción (ciudad y carretera), a modo de ejemplo la tabla siguiente contiene la estimación de la reducción de emisiones del coche pequeño (consumo del eléctrico 20/25 kWh/1ppp km y consumo de gasolina del coche con motor de combustión equivalente de 7/6 l/q00km en ciudad y carretera respectivamente:

El estudio concluye que la utilización de biocombustibles en motores de combustión interna sustituyendo a la gasolina supondría una cierta reducción de emisiones de gases efecto invernadero, pero que si la biomasa se utilizase para producir electricidad que alimentase un coche eléctrico para una misma superficie cultivada la distancia recorrida y las emisiones evitadas serían muy superiores, es decir el proceso de producción de bioelectricidad es mucho más eficiente tanto energéticamente hablando como en su contribución a la reducción del impacto del transporte en el efecto invernadero.


Saludos.
La energía más limpia es la que no se consume.

8 comentarios:

Amigo de la Dialéctica dijo...

Hola Helios:

Muy buen análisis el que haces. Yo también oigo poco, como acertadamente indicas: "a los ingenieros agrónomos y ecólogos (que no ecologistas radicales) y son precisamente sus opiniones las que yo echo en falta para analizar racionalmente los contras, pues los puntos a favor de estas tecnologías son innumerables."

Helios, te espero en mi blog para empezar a ir articulando argumentativamente este tipo de propuestas. He subido nuevo post en el cual te cito ampliamente.

Recibe un muy fuerte abrazote amigo.

feluky dijo...

Esta mañana he estado en la Hurdes haciendo un repaso al tema de los incendio que este verano han asolado la zona. Entre las soluciones que alguno aportaba para evitar que año tras año se quemen los bosques de pinos, es no plantar pinos, si no otra especie que no sea tan factible de quemar. Cuento esto porque si hiciéramos un uso apropiado de la masa forestal, de la limpieza de los montes, para su aprovechamiento como biomasa, evitaríamos el derroche de todo tipo, que suponen los incendios.

Abrazos.

andres dijo...

Efectivamente feluky, y ahí es donde entraría en juego el salario social que propone Javier, o las contraprestaciones por el cobro del subsidio de paro. La cuestión que se echa en falta es el tratamiento del aspecto psicológico que supone el levantarse con una tarea, aunque sea un par de horas al día. Por tanto, opino que sí se debería poner en valor la biomasa y aprovechar el excedente de mano de obra por la crisis, así como derivar esos gastos para "el circo de la consejería de los jóvenes" y que se vayan a trabajar también para que como me decían a mi "me agarrase a los libros durante el curso". Saludos a todos.

Equilicua dijo...

Pasaba a saludar, no suelo opinar mucho de estos temas porque yo siempre antepongo los puestos de trabajo al medioambiente. Si se pueden conjugar mejor, pero sin chorradas.

Ya sé que es anatema, y que crucifican a quien piensa como yo que nos engañan como a chinos con lo del CO2. Ser de izquierdas no implica necesariamente perder el criterio, lo de las modas nunca fue conmigo.

Un saludo.

Helios dijo...

Javier, como en otros ámbitos, la información objetiva y rigurosa es muy difícil de obtener y la investigación personal, aunque fascinante, precisa una inversión en tiempo casi nunca recompensada.

feluki, totalmente de acuerdo. Hemos pecado en el pasado de plantar especies no adecuadas por diferentes motivos (interés cortoplacista o simple ignorancia) y este es justamente el momento de plantarnos y conjugar el binomio preservación medioambiental-desarrollo económico y enlazando con la opinión de equilicua y Andrés, comentar que ese binomio es posible gran parte de las veces y que con imperdonable frecuencia se nos olvida a los que creemos que sabemos algo sobre cuestiones técnicas, escuchar la voz de los lugareños, ya sea para repoblar un bosque o construir un puente.

Saludos amigos

Anónimo dijo...

Sigo el blog por su interés, aunque no había participado.

Se comercializan calderas y estufas que utilizan leña, y restos vegetales, pero lo que no veo claro es que esto no perjudique por las emisiones.

Gracias

Al dijo...

Yo tampoco veo claro esa afirmación que hace helios en el artículo cuando dice que el balance de CO2 puede ser favorable ¿cómo?

Buenas tardes

Helios dijo...

Anónimo y Al, el CO2 que emite la madera al quemarse proviene del carbono que absorbió a lo largo de su vida, también mediante CO2, del aire.

Mediante la fotosíntesis la planta transforma la energía solar en energía de enlace en el interior de azúcares basados en carbono, hidrógeno (del agua) y oxígeno. Para ello necesita CO2 del aire.

Por eso, parte del CO2 que ha absorbido en su vida es emitido de nuevo al quemarse. El balance final es, aproximadamente, neutro (realmente es favorable, porque no estamos las hojas totales, ni las cortezas de año tras año, etc.) y si plantamos más que quemamos, favorable.

Saludos