Cómo aprovechar los biocombustibles

NECESITA LEYENDA Thinkstock

Biocombustibles: la palabra parece mágica. Me trae a la mente pájaros cantores, cielos azules claros y felicidad global. De alguna manera, podemos convertir plantas y otros materiales orgánicos en algo para impulsar nuestros autos y salvar el planeta al mismo tiempo..

Pero no es magia en absoluto. En este artículo vamos a discutir qué son los biocombustibles, qué no son y cómo se aprovechan de biomasa (es decir, material orgánico de plantas y animales). También hablaremos sobre las promesas y compensaciones de los principales tipos de biocombustibles..

En primer lugar, ¿qué son los biocombustibles? Según el Departamento de Energía de EE. UU. (DOE), son combustibles sólidos, gaseosos o líquidos renovables desarrollados a partir de plantas y material orgánico que pueden procesarse para producir combustible para alimentar nuestros automóviles y SUV, calentar nuestros espacios de vida u operar maquinaria.. Renovable en este sentido, significa que obtenemos los recursos para producir el combustible a partir de algo que podemos reponer fácilmente en un período de tiempo razonablemente corto, como las plantas. Si bien el petróleo y el gas natural también provienen de las plantas, estos no son renovables porque llevaría millones de años renovar nuestro suministro de estos combustibles fósiles..

Durante décadas, los propietarios de viviendas han tenido la opción de usar combustible sólido como madera o pellets de maíz, aunque últimamente se ha vuelto una forma más popular de ayudar a compensar los cambios bruscos en los precios del combustible. Para fines de transporte, los biocombustibles más comúnmente utilizados en la actualidad son etanol (una forma de alcohol producido a partir de almidón o azúcar) y biodiesel (un combustible a base de aceite, grasas o grasas).

El seguimiento de la producción de biocombustible aún no es una ciencia exacta debido a los muchos métodos utilizados para producirlo, pero los datos sobre la producción y el consumo generales de biodiésel y etanol son confiables. Después de caer un poco a mediados de la década de 1990, la producción de etanol en los Estados Unidos está en su punto más alto. La producción de biodiesel en los Estados Unidos se disparó de 2 millones de galones en 2002 a 700 millones de galones en 2008, según la Junta Nacional de Biodiesel, una asociación de comercio industrial estadounidense.

Claro, los combustibles alternativos pueden ser muy útiles, pero ¿cómo convierten realmente la biomasa en algo utilizable??

El etanol, a veces conocido como alcohol de grano, se fabrica mediante la fermentación de materiales vegetales. Tradicionalmente, esto ha significado fermentar la parte consumible de los cultivos, especialmente de maíz o caña de azúcar..

Una gran desventaja de esto es que invade el suministro de alimentos de las personas y el ganado. La nueva investigación se centra en cambio en el uso biomasa celulósica, que consiste en las partes no comestibles de plantas como los tallos de maíz]. El proceso implica convertir el material vegetal en glucosa, que luego puede fermentarse como cualquier otro azúcar, produciendo etanol. La lignina, un subproducto del proceso, se quema para proporcionar energía que ayude a completar el proceso..

Si bien puede usarse como combustible en su forma pura, el biodiésel generalmente se combina con gasolina. Todos los vehículos a gasolina pueden llevarse fácilmente disponibles gasohol, una mezcla de 90 por ciento de gasolina y 10 por ciento de etanol. Los vehículos de combustible flexible también pueden usar lo que se llama Combustible E85, una mezcla de 85 por ciento de etanol y 15 por ciento de gasolina.

A diferencia del etanol, el biodiésel solo ha despegado en los Estados Unidos desde alrededor de 2005. La ciencia detrás de él también es mucho más nueva y un poco más compleja. La mayoría de los métodos de producción de biodiésel en los EE. UU. Comienzan con aceite de soja o aceite vegetal usado, aunque también se pueden usar otros aceites e incluso algas..

Según el Servicio Nacional de Información Agrícola Sostenible, el aceite se combina con un alcohol, generalmente metanol o incluso etanol. Se utiliza un catalizador como hidróxido de potasio o hidróxido de sodio (lejía) para comenzar el proceso llamado transesterificación, que produce el biodiesel, con glicerol creado como subproducto.

Al igual que el etanol, el biodiésel generalmente se combina con combustible a base de petróleo, lo que permite su uso en todos los vehículos diésel. La mezcla más común se llama B20, reflejando una mezcla de 20 por ciento de biodiesel y 80 por ciento de diesel de petróleo. Los vehículos modificados pueden usar B100, o biodiesel al 100 por ciento, para potenciarlos en el futuro.

El etanol y el biodiésel son dos combustibles que obtienen gran parte de la gloria, pero hay mucho más en el panorama de los biocombustibles. En la siguiente sección, exploraremos algunas otras opciones de biocombustibles..

Fabricación de biodiésel a partir de aceite vegetal usado

¿Quieres despedirte de la gasolinera? Únase a la creciente legión de personas que fabrican biodiésel en casa a partir de aceite vegetal usado. Necesitará metanol, un catalizador fuerte (la lejía funciona) y muchas precauciones de seguridad. Los suministros están disponibles. La literatura abunda sobre el proceso, así que lea, compre sus suministros, tenga cuidado y prepárese para declarar su independencia de combustible..

Los biocombustibles no se limitan a nuestros automóviles y camiones. En esta sección, veremos algunas nuevas formas en que los biocombustibles están llegando a nuestras vidas..

La gente se ha estado reuniendo alrededor de los fuegos de leña desde los albores de los tiempos. La madera es fácil de trabajar, fácil de quemar y fácil de reemplazar (con una gestión adecuada de los recursos, de todos modos). Lo que es diferente hoy en día es el desarrollo de una amplia gama de pellets para alimentar estufas de leña. Estas estufas también se están volviendo mucho más eficientes para quemar las cosas. El Departamento de Energía de EE. UU. Informa que una estufa de pellets de 42,000 Btu puede calentar una casa de 1,300 pies cuadrados; estas unidades incluso producen menos contaminación y tienen menores requisitos de mantenimiento. Si bien los pellets de madera hechos de aserrín compactado son los más comunes, algunas estufas también pueden usar combustible de maíz, papel usado, cáscaras de nueces e incluso huesos de cereza secos..

Una tecnología algo menos celebrada toma desechos sólidos como estiércol de ganado o desechos municipales y captura los gases emitidos como parte del proceso de descomposición anaeróbica natural. Esta biogás contiene altos niveles de metano, que se puede utilizar como combustible. Un informe del Instituto de Estudios Ambientales y Energéticos, una organización sin fines de lucro en 2010, informó que 151 digestores anaeróbicos (plantas que capturan el biogás de la descomposición) estaban en funcionamiento en los Estados Unidos, todos los cuales usaban desechos animales como material base..

Si bien muchas plantas de tratamiento de desechos tradicionalmente queman el biogás, se reconoce cada vez más como otra pieza potencial en el rompecabezas energético a medida que nos esforzamos por encontrar una solución energética más permanente..

Muchas de las tecnologías actualmente en desarrollo para respaldar la implementación de biocombustibles están muy avanzadas, pero ¿pueden realmente ayudar al medio ambiente y brindar una solución realista a nuestras necesidades energéticas? ¿Cómo nos va a ayudar? Veremos eso en la sección final..

Hoy en día, las soluciones energéticas tienen un alto nivel: deben ser más eficientes y salvar el planeta. ¿Pueden los biocombustibles realmente salvar el día? Como era de esperar, no hay una respuesta simple y, en última instancia, son solo una pieza de un rompecabezas de energía mucho más grande..

Desde el punto de vista ambiental, la utilización de biocombustibles no aumenta el dióxido de carbono en la atmósfera ni aumenta el calentamiento global. Las plantas absorben carbono a medida que crecen y lo liberan cuando se convierten en energía. Asimismo, los animales consumen plantas, que convierten en grasas y desechos (entre otras cosas), por lo que el carbono de las plantas se vuelve a liberar cuando estos productos se convierten en energía..

El carbono ha estado encerrado dentro del carbón y otros combustibles fósiles durante millones de años, y permanece allí hasta que lo sacamos del suelo para quemarlo. Si bien el carbono dentro de estos combustibles una vez llenó el aire, no fue parte del ciclo anual actual de la atmósfera..

Desde un punto de vista político, utilizar los recursos disponibles en el propio país significa una menor dependencia de recursos extranjeros como el petróleo crudo. Satisfacer parte de la necesidad de esta energía con biocombustibles renovables en el hogar podría contribuir en gran medida a reducir la tensión internacional..

Los biocombustibles también son beneficiosos para la economía, ya que la naturaleza nacional de los recursos necesarios para aprovecharlos se encuentra dentro de las regiones agrícolas y forestales locales..

Hasta la fecha, ninguna fuente de combustible (biocombustible, combustible fósil, eólico, solar o nuclear) es capaz de proporcionar la respuesta a todas nuestras necesidades energéticas. Sin embargo, las mejoras en la tecnología facilitan rápidamente el aprovechamiento de los biocombustibles y permiten que su desarrollo contribuya a un futuro mejor..