Los biocombustibles como alternativa al cambio climático

¿Qué son los biocombustibles?

A diferencia de los combustibles fósiles, los biocombustibles se producen a partir de plantas, cultivos, desechos y hasta microorganismos. La característica fundamental de los biocombustibles radica en que provienen de materias primas que se regeneran con el tiempo, lo que los convierte en una fuente de energía renovable. Estos biocombustibles tienen como objetivo el proveer de combustible a todo tipo de medios de transporte ofreciendo una alternativa a el habitual uso de combustibles fósiles en el sector. Además, una ventaja significativa de los biocombustibles es que las emisiones de dióxido de carbono (CO2) que generan son biogénicas. Esto implica que estas emisiones se compensan con el secuestro de CO2 durante el ciclo de crecimiento de la biomasa utilizada para producir estos combustibles.

Tipos de Biocombustible divididos por generación

Los biocombustibles incluyen el biodiésel, varios tipos de bioalcoholes como el bioetanol y el biobutanol, biogás, gas de síntesis y combustibles sólidos como la madera y el carbón vegetal. Estos se dividen en tres categorías principales: Gráfico realizado con fuentes del Oil World

Biocombustibles de primera generación

Los biocombustibles convencionales, también conocidos como biocombustibles de primera generación, se producen a partir de cultivos alimentarios cultivados en tierras agrícolas. Aunque puede parecer redundante, es importante hacer esta aclaración. Ejemplos de estos combustibles incluyen aquellos derivados de cultivos como la soja o la palma, los cuales no son precisamente conocidos por su respeto al medio ambiente. Lamentablemente, en la actualidad, la mayoría de los biocombustibles que utilizamos pertenecen a esta primera generación.

Biocombustibles de segunda generación

Estos biocombustibles se producen a partir de biomasa, derivada de materiales vegetales como cultivos leñosos, residuos agrícolas y desechos de cultivos alimentarios que ya han cumplido su función principal, así como de grasas animales. Aunque el uso de este biodiésel reciclado es todavía limitado, es más sostenible que el de primera generación porque no requiere tierras de cultivo específicas y reutiliza residuos.

Biocombustibles de tercera generación

Estos biocombustibles podrían producirse a partir de algas ricas en aceite, con un contenido mínimo del 50%. Sin embargo, esta producción aún no se ha desarrollado a nivel comercial.

Biocombustibles de cuarta generación

Esta nueva generación se centra en la ingeniería genética de microorganismos para optimizar la captura y almacenamiento de CO₂. Aunque estos biocombustibles aún no se comercializan, ya existen plantas piloto en Brasil y Estados Unidos. Aceite derivado de microalgasEl aceite derivado de microalgas se considera una opción viable tanto social como económicamente, además de ofrecer mayor seguridad energética. Las microalgas pueden producir aceite durante todo el año, con una productividad superior a la de cultivos tradicionales como el girasol, la palma o el maíz. El contenido de aceite en microalgas varía entre el 20% y el 50%, superando al de otras fuentes de aceite. Por superficie, las microalgas generan entre 15 y 300 veces más aceite para biodiésel que los cultivos convencionales. La producción de biodiésel a partir de lípidos de microalgas es no tóxica y altamente biodegradable.

Importancia de los biocombustibles en el contexto actual

Los biocombustibles avanzados, como combustibles renovables, pueden ser utilizados en vehículos de combustión existentes, aprovechando las infraestructuras actuales de distribución y repostaje. Representan una opción sostenible para todos los sectores del transporte, especialmente para la aviación, el transporte marítimo y el transporte pesado por carretera, donde la electrificación aún no es viable. El uso de estos biocombustibles permite limitar las emisiones de CO2, ya que el CO2 liberado durante su uso es equivalente al CO2 absorbido por las materias primas durante su crecimiento, lo que los convierte en combustibles con reducción de emisiones. Además, amplían la gama de tecnologías de movilidad de bajas emisiones, permitiendo una descarbonización más rápida sin depender únicamente de la renovación de la flota con vehículos eléctricos. Esto permite a los consumidores reducir sus emisiones de inmediato, eligiendo la opción que mejor se adapte a sus necesidades. Gráfico realizado con fuentes del IEA La producción y distribución de biocombustibles avanzados pueden realizarse en instalaciones industriales ya existentes, lo que representa una gran oportunidad para el crecimiento industrial, el desarrollo tecnológico y la generación de empleo de calidad. Estos combustibles serán cruciales para impulsar la economía circular en España, creando empleos en zonas rurales. Permiten diversificar la matriz energética del país, garantizando la seguridad del suministro y la independencia energética, ya que pueden ser producidos localmente con materias primas autóctonas.

Innovaciones tecnológicas de los biocombustibles

El campo de los biocombustibles ha visto un progreso notable en tecnología, aumentando tanto la eficiencia como la sostenibilidad. Los métodos de producción han avanzado, lo que permite utilizar una mayor diversidad de materias primas y mejorar la calidad de los biocombustibles.

Progresos en la Tecnología de Biocombustibles

La tecnología en biocombustibles ha mostrado un avance continuo, perfeccionando la conversión de materia orgánica en energía. Desde las técnicas iniciales de fermentación de biomasa para producir etanol, se ha evolucionado hacia métodos más avanzados como la conversión termoquímica y enzimática. BiorefineríasLas biorefinerías han transformado la producción de biocombustibles, permitiendo no solo la obtención de combustibles, sino también de productos químicos valiosos, mejorando así la rentabilidad del sector.

Diversas Metodologías de Producción

Para producir los biocombustibles existen dos rutas, las rutas bioquímicas o termoquímicas.

En la ruta bioquímica, las enzimas y microorganismos se dedican a  descomponer la biomasa en azúcares, que luego se fermentan para producir etanol o biogás.

En contraste, los procesos termoquímicos, como la gasificación y la pirólisis, convierten la biomasa en combustibles mediante calor y presión.

Desafíos y limitaciones

A pesar de que el biocombustible pueda parecer fácil en la práctica en comparación con la producción de otros métodos sostenibles energéticos, presenta grandes desafíos y limitaciones a día de hoy.

Limitaciones en la Capacidad Regional

La producción de materias primas vegetales para biocombustibles suele concentrarse en ciertas regiones debido a varias razones, principalmente porque algunos cultivos prosperan mejor en determinadas áreas. Al seleccionar una región para esta producción, se deben considerar varios factores:

Uso del Agua: Es crucial minimizar el uso de agua, especialmente en regiones áridas donde este recurso es limitado.

Impacto Invasivo: La introducción de cultivos que desplazan plantas locales puede poner en riesgo la biodiversidad y dañar los ecosistemas.

Requerimientos de Fertilizantes: Algunas plantas necesitan menos nutrientes, lo cual es preferible para reducir el uso de fertilizantes.

Condiciones Climáticas: En regiones con climas extremos, como frío intenso o sequía, es difícil cultivar plantas para biocombustibles.

Seguridad Alimentaria

Uno de los problemas críticos de cultivar para biocombustibles es que estas tierras podrían destinarse a la producción de alimentos. Con una población mundial en crecimiento, la competencia por tierras agrícolas es cada vez más intensa.

Restricciones por Cambio de Uso de la Tierra

Cambiar el uso de la tierra para cultivar materias primas para biocombustibles tiene varias desventajas ambientales:

Destrucción de Hábitats: Se destruyen hábitats y microecosistemas al despejar la vegetación local.

Intensidad Energética: Limpiar la tierra requiere mucha energía, lo que conlleva emisiones contaminantes.

Contaminación por Fertilizantes: El uso de fertilizantes en los nuevos cultivos puede contaminar el suelo y las vías fluviales.

Utilizar tierras ya disponibles para la producción de biocombustibles es una solución parcial, ya que reduce el área disponible para la producción de alimentos. Sin embargo, es preferible a la deforestación y la destrucción de hábitats.

Iniciativas Nacionales sobre el biocombustible

En esta última década, España está invirtiendo en un gran número de proyectos nacionales en los que se impulsa tanto la producción de biocombustible como la distribución industrial a gran escala, a continuación te presentamos algunos de los proyectos más importantes:

Edificación de la Primera Planta de Biocombustibles Avanzados en España

Repsol está levantando la primera instalación de biocombustibles avanzados en España, ubicada en Cartagena, lo que motivó la reciente visita del Presidente de la compañía, Antonio Brufau. Con la meta de alcanzar cero emisiones netas para el año 2050, Repsol destinará 200 millones de euros a esta planta, que generará 250.000 toneladas anuales de biocombustibles avanzados como biodiésel, biojet, bionafta y biopropano. Estos combustibles podrán ser empleados en diferentes medios de transporte sin requerir modificaciones en los motores actuales. Repsol apuesta por la economía circular como un pilar estratégico para producir combustibles con una huella de carbono baja, nula o incluso negativa. El objetivo es producir dos millones de toneladas de estos combustibles para 2030, lo que permitirá mitigar más de siete millones de toneladas de CO2 anuales.

Inauguración de la Mayor Planta de Biocombustibles de Segunda Generación en el Sur de Europa

Huelva (España) (EuroEFE) - Cepsa y Bio-Oils colocaron el viernes la primera piedra de lo que será la mayor planta de biocombustibles de segunda generación (2G) en el sur de Europa. Situada en Palos de la Frontera (Huelva, suroeste de España), esta instalación representará una inversión de 1.200 millones de euros y generará 2.000 empleos, tanto directos como indirectos. Esta planta, diseñada para producir anualmente 500.000 toneladas de combustible sostenible para aviación (SAF) y diésel renovable (HVO) de manera flexible, está prevista para entrar en funcionamiento en 2026. La joint venture formada por Cepsa y Bio-Oils permitirá duplicar su capacidad de producción actual con esta instalación. El evento de inicio del proyecto contó con la participación de Teresa Ribera, vicepresidenta tercera y ministra para la Transición Ecológica y el Reto Demográfico, y Juanma Moreno, presidente de Andalucía. También asistieron Maarten Wetselaar, CEO de Cepsa; Anderson Tanoto, director general de RGE, grupo de empresas manufactureras basado en recursos naturales que incluye Apical y Bio-Oils; y Pratheepan Karunagaran, director ejecutivo de Apical.