Los biocarburantes o biocombustibles líquidos

Bioetanol y biodiesel son los más utilizados

El sector de los transportes es responsable del 60% de las emisiones de gases contaminantes a la atmósfera y una de las principales amenazas para el cambio climático mundial, y sin embargo está en constante crecimiento. Los biocombustibles, con importantes limitaciones, se presentan como una alternativa para la estabilización de estas emisiones debidas al transporte rodado aprovechando la tecnología y los sistemas actuales de distribución de carburantes.

Begoña María-Tomé Gil, Ecologistas en Acción

Los biocarburantes no se presentan como una alternativa total a los combustibles fósiles. Pueden ser, sin embargo, útiles para conseguir estabilizar las emisiones de CO2 de los vehículos mediante la sustitución parcial de su combustible sin la necesidad de afrontar grandes cambios en los automóviles ni en las redes de distribución actuales, ofreciendo similares prestaciones respecto el gasóleo y la gasolina convencionales.

Utilizando la definición de la Directiva 2003/30/CE, se denomina biocarburante a aquel combustible líquido o gaseoso para transporte producido a partir de la biomasa (de ahí su prefijo Bio). Los más comunes son el bioetanol y el biodiesel. El bioetanol es aquel alcohol producido a partir de materia biológica que contenga una cantidad de azúcar o material que pueda ser transformado en azúcar como el almidón y la celulosa. Por su parte, el biodiesel es una mezcla de metilésteres, obtenidos de fuentes naturales renovables como aceites vegetales, grasas animales o aceites fritos usados procedentes de la industria, domicilios, etc.

¿De dónde y cómo se obtienen?

El bioetanol se obtiene principalmente de cultivos, ya sean azucarados –la caña de azúcar en Brasil o la remolacha en Europa– o cultivos de cereales –maíz (EE UU) o trigo y cebada en Europa–. Tras el tratamiento de estas materias primas, el etanol se produce a través de la fermentación de los azúcares que contienen y su destilación posterior, obteniéndose como subproducto paja, DDGS [1], pulpa y lignina.

También puede obtenerse bioetanol a partir de materiales lignocelulósicos de residuos de origen agrícola, forestal e industrial –podas y limpiezas de bosques, desbroces agrícolas y restos silvícolas–. Esta alternativa tiene la ventaja de no consumir superficie cultivable, si bien requiere de una tecnología más avanzada y que implica un mayor consumo de energía.

El biodiesel, en cambio, se produce a partir de aceites vegetales, ya sean naturales –de colza en los países del norte y girasol en el área mediterránea– o usados (AVU). Los AVU presentan un bajo nivel de reutilización, por lo que no sufren grandes alteraciones y muestran una buena aptitud para su aprovechamiento como biocombustible, contribuyendo a la valorización energética y material de estos residuos, de los que España es un gran productor. La diferencia es que los aceites fritos requerirán un pretratamiento o refino respecto a los aceites vegetales naturales o puros.

La tecnología más ampliamente utilizada es la transesterificación del aceite vegetal con metanol mediante un catalizador, reacción que produce biodiesel (mezcla de metilésteres) y, como subproductos, sales potásicas, harinas proteicas y glicerina.

¿Cómo se usa en los vehículos?

La legislación europea –Directiva 2003/30/CE– y nacional –Real Decreto 1700/2003– permiten incorporar el biocarburante directamente en el combustible convencional sin que sea necesario un etiquetado específico, salvo que la proporción sea superior al 5%.

Las propiedades físicas y químicas del bioetanol lo hacen más apropiados para su utilización en motores de gasolina y se usa para aumentar el octanaje de dicho combustible, evitando otros aditivos. Así, se utiliza como sustitutivo del MTBE (metil ter-butil éter) de origen fósil, que en la actualidad se está empleando como aditivo de la gasolina sin plomo.

Los tipos de biocarburantes que podemos encontrar a partir de bioetanol son:

- Mezclas de bioetanol con gasolina. Las mezclas de hasta 15% (E15) pueden usarse con el sistema convencional de motor de gasolina con ligeras adaptaciones. Mientras que las mezclas de mayor contenido requieren la modificación de los motores [2].

- Formulaciones de gasolinas, en forma de ETBE –etil-ter-butil-éster–. La mayoría del bioetanol en España se transforma en ETBE. Se puede utilizar en motores convencionales de gasolina con concentraciones de hasta el 15% sin necesidad de modificaciones.

- Y el bioetanol como combustible único, que necesita de motores especiales, de uso generalizado en Brasil.

El biodiesel y el diesel de origen fósil tienen unas propiedades físico-químicas parecidas, por lo que se usan en el mismo tipo de motores. Además, mejora la lubricidad reduciendo el deterioro del motor y aumentando la duración de sus componentes, y presenta una mayor eficiencia en la combustión respecto al diesel fósil.

Los tipos de biocarburantes más frecuentes a partir de biodiesel son:

- En forma de aditivo del 1 al 5% (por ejemplo el B5, 5% biodiesel, 95% diesel mineral) [3].

- Mezclas de mayores proporciones. Es utilizado típicamente en una mezcla del 20% (B20) con gasóleo derivado de petróleo.

- Como combustible 100% puro (B100) en motores diesel con modificaciones más significativas, reemplazando por ejemplo los conductos de caucho por materiales sintéticos.

La utilización de biocombustibles conlleva una serie de inconvenientes para el rendimiento del motor estimándose pérdidas de hasta un 5% de potencia para mezclas de biocarburante-carburante fósil. Ello conlleva un aumento del consumo debido al menor contenido energético del bioetanol y del biodiesel en comparación a los derivados del petróleo (p. ej. se necesita 1,1 litro de biodiesel puro para reemplazar 1 litro de diesel fósil). Esto no implica un balance energético negativo de los biocombustibles, ya que su ciclo de vida (desde su producción hasta su consumo) ahorra energía primaria y por tanto, evita el uso de combustibles fósiles. La mezcla de gasolina con un 5% de bioetanol permite un ahorro de energía primaria del 0,28% y de combustible fósil del 1,12%, disminuyendo un 4% las emisiones de CO2 por kilómetro recorrido [4].

Producción y consumo en España

Actualmente en nuestro país sólo se encuentran en funcionamiento tres plantas de producción de bioetanol y diez de biodiesel y decenas en fase de proyecto. Por otro lado, tan sólo 164 de las más de 8.500 gasolineras dispensan estos biocarburantes o combustibles ecológicos, según la publicación especializada Energías Renovables, mientras que en Alemania y Austria se venden ya en 1.700 gasolineras [5].

El consumo de biocarburantes en 2005 se situó en unas 250.000 toneladas equivalentes de petróleo (tep), lo que supone una cuota del 0,8 % del mercado español de carburantes para el transporte. Aunque esta cantidad es más del doble que la consumida en 2003 (100.000 tep), distó mucho de alcanzar el objetivo del 2% de sustitución en 2005 que establecían la normativa comunitaria y el Plan de Fomento de las Energías Renovables. Y también es muy baja para alcanzar los objetivos que estos textos fijan para 2010: 2,2 millones de tep, un 5,75% de sustitución [6].

El logro de este objetivo implicará multiplicar por 10 el consumo actual lo que no es misión imposible, pues la Asociación de Productores de Energías Renovables (APPA) calcula que, sin necesidad de adaptar el parque móvil existente, en el horizonte de 2010 los biocombustibles podrían cubrir un porcentaje de hasta un 25% del consumo total [7].

Pero para ello es indispensable fomentar el uso de biocombustibles y adoptar medidas que permitan su desarrollo como la exención fiscal generalizada durante un periodo de al menos diez años, el acondicionamiento de la red de distribución de carburantes, y lo que es más difícil, la colaboración de fabricantes de vehículos y empresas petroleras.

Actualmente, las empresas petroleras apoyan más el biodiesel que el bioetanol porque en España hay déficit de gasóleo –el 34% del diesel consumido en 2004 fue importado–, pero no de gasolina. Las perspectivas de crecimiento del biodiesel no son malas, siendo la medida más importante para su promoción la mejora de los sistemas de recogida de aceites fritos, oleínas de industrias, hostelería y sector doméstico.

El fomento del bioetanol pasa por mezclarlo directamente con gasolina en el porcentaje más alto que sea posible y ponerlo a disposición de los consumidores en las estaciones de servicio. Otra medida efectiva sería el establecimiento de la obligación de comercializar un porcentaje creciente de biocarburantes en mezclas directas con gasóleos y gasolinas. De otro modo, será muy difícil alcanzar los objetivos de la planificación, que recordemos, son de consumo y no de producción.

Luces y sombras

¿Cuáles son las ventajas ambientales de los biocombustibles respecto a los carburantes fósiles? ¿Qué impactos ambientales supondría la generalización de su uso?

La ventaja fundamental del uso de biocarburantes es que disminuyen el efecto invernadero respecto a los combustibles convencionales pues su balance de CO2 es nulo. En realidad la combustión tanto de los combustibles fósiles como los de origen biológico emite CO2 a la atmósfera. La principal diferencia es que la quema de petróleo libera carbón que ha costado millones de años fijar de la atmósfera, lo que supone un incremento del contenido neto atmosférico de CO2, mientras que la combustión de un biocarburante emite el carbono incorporado previamente en la biomasa de un cultivo. Esto es lo que permite calificar a los biocombustibles como una fuente de energía renovable.

Sin embargo, puesto que el uso más habitual de los biocarburantes es en mezclas con combustibles tradicionales, el carácter renovable de esta energía queda condicionado al porcentaje de biocarburante que usemos. Las emisiones netas de CO2 y de gases de efecto invernadero serán tanto menores cuanto mayor sea el contenido de biocombustible en la mezcla que utilicemos.

La combustión de biocarburantes reduce la emisión de gases contaminantes como el metano o los óxidos de azufre, aunque no de los óxidos de nitrógeno, con respecto a los combustibles fósiles tradicionales. Por otra parte, la imposición fiscal media de los combustibles tradicionales es muy baja en nuestro país, lo que provoca que algunos biocarburantes que se producen dentro de nuestras fronteras sean exportados a la UE. Este tipo de tendencias, así como la de importar caña de azúcar de Brasil o aceite de palma del sudeste asiático, aumentarían las emisiones de CO2 en el ciclo de vida de los biocarburantes.

Si los combustibles basados en petróleo ya implican una importante huella ecológica debido a la importación del petróleo desde las zonas de producción a los lugares de consumo, no sería razonable mantener ese modelo con los biocarburantes. Una producción y utilización local/regional de biocombustibles contribuiría a la sostenibilidad del transporte a través de los criterios de independencia energética y seguridad de suministro.

Una ventaja importante es que son biodegradables y de toxicidad reducida, lo cual es de especial interés para evitar daños ambientales en caso de vertidos. Además, correctamente gestionados, los biocombustibles pueden desempeñar un papel importante en la revitalización de las economías rurales, manteniendo el empleo en el sector agrícola, y generar puestos de trabajo en un nuevo sector industrial.

Dado que este emergente sector industrial estaría muy ligado al sector agrícola, en función del tipo de prácticas agrícolas que se lleven a cabo generaremos un mayor o menor impacto ambiental a nuestro entorno. Dependiendo del punto de partida, la producción de carburantes alternativos podría favorecer la conservación del suelo o, por el contrario, causar importantes pérdidas de biodiversidad. Por ejemplo, en tierras abandonadas por la agricultura de suelos secos y con un bajo contenido en materia orgánica, la introducción de cultivos energéticos adaptados a esas condiciones contribuiría a la protección del suelo ante la erosión y la desertificación. Sin embargo no será así cuando los cultivos sustituyan a la vegetación natural.

Uno de los mayores riesgos ambientales, e inaceptable desde el punto de vista ecologista, sería la introducción de cultivos transgénicos con el fin de incrementar los rendimientos de producción de los cultivos energéticos.

La demanda de materia prima para la obtención de biodiesel y bioetanol puede, por tanto, satisfacerse mediante una producción agrícola industrial, con la consiguiente contaminación del medio natural por el empleo excesivo de fertilizantes y agroquímicos o bien partir de un modelo de producción tradicional menos nocivo para el medio ambiente, aunque con una menor capacidad de producción. En este sentido, el empleo de residuos –aceites usados en el caso del biodiesel y residuos agrícolas y forestales en el caso del bioetanol– es la mejor solución desde el punto de vista ambiental [8]

En definitiva, los biocombustibles son una opción más sostenible para controlar el aumento de contaminantes emitidos por el transporte por carretera. Su uso podría suponer importantes ventajas ambientales y socioeconómicas respecto a los carburantes fósiles tradicionales si bien no se pueden ignorar sus limitaciones e impactos ambientales.

¿Pueden sustituir los biocombustibles al petróleo?

Necesitamos 2,6 hectáreas de cereales para producir una tonelada de bioetanol, y 3,6 ha de girasol para obtener una tonelada de biodiesel. Esto quiere decir que para llegar al 5,75% de biocarburantes en 2010, como dice la directiva europea y el Plan de Renovables estatal –año en el que se estima que en España consumiremos 64 millones de toneladas de gasolina, gasoil, fuel-oil y queroseno– deberíamos emplear 1 de cada 4 hectáreas de cultivo. Es decir, sólo para alcanzar este 5,75% habría que emplear 12 de los 50 millones de hectáreas cultivadas. En otras palabras, necesitaríamos varias Españas para cultivar todos los biocombustibles que quemamos en nuestros coches.

Si se prefiere en datos globales, cada año en el mundo gastamos en nuestros vehículos una cantidad de petróleo equivalente a la producción mundial de 4 siglos de plantas y animales [9].

No hay soluciones milagrosas al consumo desmedido. Lo único razonable es limitar drásticamente la movilidad de personas y mercancías. Si se pueden sustituir parte de los combustibles fósiles por biocombustibles, bueno será, pero no es posible mantener indefinidamente nuestras insostenibles pautas de movilidad.




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