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Energías Renovables¿Qué es un Biocombustible? Tipos, ventajas e inconvenientes de su uso

¿Qué es un Biocombustible? Tipos, ventajas e inconvenientes de su uso

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    Los biocombustibles han existido desde hace muchísimos años, incluso en momentos en los cuales se originaron el uso de motores en los automóviles, se mencionó la posibilidad de utilizar aceite de cacahuate para tales fines. Sin embargo, el descubrimiento del petróleo planteo el uso de derivados del mismo para tales fines, la gasolina y el diésel durante muchos años fueron los combustibles de preferencia.

    Siendo sus bajos costos y fácil disposición los que los llevaron a ser los elementos aplicados, dejando a los biocombustibles a un lado sin mayores opciones. Es a partir de los elevados costos en el uso de los recursos convencionales, así como, el agotamiento visible que se ha presentado en el medio ambiente, que surjan de nuevo el uso de los combustibles alternativos.

    Los combustibles fósiles han sido creados a partir de elementos que se encuentran en la tierra, sin embargo, han producido efectos contaminantes a la misma, muy difíciles de remediar. Del mismo modo, los biocombustibles hacen uso de recursos energéticos encontrados en el medio ambiente, solo que estos se extraen de plantas que pueden ser cultivadas.

    Muchos de los países desarrollados en todo el mundo hacen uso de los biocombustibles en combinación con los combustibles convencionales, en la búsqueda de disminuir la emisión de gases contaminantes y reducir a su vez la dependencia a los mismos. Existen diversas maneras de producir estos combustibles alternativos o biocombustibles, algunos utilizan procedimientos como la fermentación o por medio de reacciones químicas.

    De este modo, los biocombustibles parecieran ser una de las mejores alternativas y una de las tantas soluciones para utilizar en los motores de los carros o a nivel industrial, con la intención de reducir las cantidades de emisión de dióxido de carbono, uno de los causantes del calentamiento global.

    Los biocombustibles son mucho más factible cuando se trata del cuidado del medio ambiente, debido a que es un recurso que utiliza aquellas materias que se encuentran de forma infinita en la naturaleza, así como, los residuos que se derivan de ciertos cultivos. En algunos casos son de origen vegetal o animal.

    Aunque como todo proceso de trasformación no todo el tiempo es tan sencillo, los procedimientos utilizados en los cultivos, así como, el uso de los fertilizantes y los pesticidas en los suelos consumen enormes cantidades de energía. Es así como en la actualidad se han implementado estudios de sustentabilidad de la producción de los biocombustibles.

    ¿Qué se entiende por Biocombustibles?

    Los biocombustibles son productos que derivan de la producción de biomasa, en donde se implementa el uso de residuos vegetales o animales, los cuales pueden restablecerse de manera mucho más sencilla que otros tipos de materiales. De allí parte la idea de considerar la biomasa como una fuente de energía renovable, en contraposición de los combustibles fósiles derivados del petróleo o el carbón.

    El uso de los biocombustibles ha surgido debido al elevado precio que han manifestado los derivados del petróleo, además de la contribución a la contaminación del medio ambiente. Basándose en este contexto, es que surge la defensa del uso de los biocombustibles, sin embargo, todo el proceso de transformación de los mismos ha generado preocupación en cuanto al uso de los suelos y del cubrimiento de la demanda energética.

    Tipos de biocombustibles según su generación y producto finalizado

    Existen distintas clasificaciones de los biocombustibles, una de ellas se basa en los grupos de generación de dichos combustibles y la otra en los productos derivados de los procesos de trasformación:

    Tipos de combustibles según su grupo de generación:

    A su vez estos combustibles se clasifican en cuatro grupos:

    • Primera generación: son los biocombustibles que se producen con el uso de técnicas convencionales, son usadas en productos como el azúcar, el almidón y los aceites vegetales, en algunos casos derivados de grasas animales.

    En este grupos la materia prima utilizada también son parte de los alimentos humanos, allí es donde reside su debate, se toma en consideración que es más importante, la producción de combustibles o los alimentos.

    • Segunda generación: los materiales implementados en este grupo son en parte los residuos de cultivos que no se encuentran destinados al consumo humano y se encuentran calificados como desechos, allí se encuentran los huesos de las aceitunas, los tallos, las vainas de algunos frutos y cáscaras de semillas.
    • Tercera generación: en este grupo se encuentran productos como las algas, se extrae a partir de este material el aceite que pueden desprender las algas, mediante procesos de fermentación de los carbohidratos. Este tipo de biocombustibles son productos mucho más avanzados y de los cuales muchos aún se encuentran en desarrollo.
    • Cuarta generación: estos se derivan del uso de la bioenergía en concentraciones con el carbono, a partir de este uso se plantean procesos que sirven como materia prima para aportar más dióxido de carbono que procuren el crecimiento y desarrollo sostenible de las plantas.

    Tipos de biocombustibles a partir de sus productos finalizados

    Muchas de las materias primas en la biomasa son fuentes caloríficas que permiten la producción de productos generadores de calor y electricidad. Lo que permite el funcionamiento de centrales eléctricas con el apoyo de una serie de instalaciones y componentes que así lo permiten. 

    Entre los productos finalizados comúnmente conocidos se encuentran:

    • El Etanol: es uno de los biocombustibles líquidos utilizados en el uso de los transportes, siendo el de mayor producto extraído el alcohol etílico, el cual se obtiene mediante el proceso de fermentación al cual se somete materias primas como el azúcar y el almidón. Este producto es empleado en conjunto con la gasolina en distintos porcentajes, sin que el motor de los mismos deban estar sometidos a ningún tipo de modificación.

    Dentro de la producción de Etanol se encuentran dos tipos de los mismos, los de primera generación y los de segunda generación, el primero se obtiene a partir del proceso de fermentación de estas materias primas, como ya lo habíamos mencionado, el segundo utiliza el proceso de la biomasa con alto contenido de celulosa.

    • Biodiésel: este producto se logra producir mediante el uso de plantas oleaginosas, aquellas conocidas como la soja o la palma, asimismo, hace uso de otras fuentes como los residuos de grasas que han sido utilizados. Este producto finalizado ha tenido mayor acogida en Europa, en donde se administra en motores diésel y es combinado con combustibles diésel derivado del petróleo.

    De igual manera, se hace uso de algas y cianobacterias como fuente de para producir este elemento, logrando ser desarrollado y aún mucho más económico. Un gran porcentaje de las algas pueden ser sometidas a tales procesos logrando obtener Biodiésel o lo que también se conoce como petróleo sintético.

    Otros tipos de biocombustibles producidos

    Dentro de las variedades de biocombustibles producidos, también se encuentran unos menos conocidos pero igual de útiles, entre ellos está el gas metano y el biogás, los cuales derivan de los procesos de descomposición de la biomasa cuando se encuentra exenta de oxígeno. Asimismo, se encuentran productos como el metanol, el butanol y el dimetil, estos aún se encuentran en estudio y desarrollo.

    También es posible mencionar la gasolina de biocombustible, la cual se basa en investigaciones basadas en una cepa modificada de manera genética de la  Escherichia coli, en donde se transforma la glucosa en este tipo de gasolina. Se tiene previsto hacer estudios mucho más avanzados que permitan aumentar el índice de conversión de azúcar, en donde será posible alterar los genes para poder lograr conseguir gasolina o excremento de animal.

    Se pueden hallar los Bioéteres, los cuales logran potenciar los efectos del octano, optimizando el trabajo del motor, así como, la reducción del desgaste de las condiciones del motor, además de la disminución de las emisiones de desechos tóxicos, lo que proporcionará mayores beneficios al medio ambiente.

    El Biogás por su parte se origina en los procesos a los cuales se somete el metano, mediante la digestión  anaeróbica de la materia orgánica. También se obtienen mediante los residuos biodegradables, algunos de sus derivados pueden ser usados tanto en la obtención de biocombustibles como en el uso de los suelos como fertilizante. Es posible obtener este producto con la descomposición del excremento de los animales. 

    El Syngas es una de las mezclas de monóxido de carbono, hidrogeno y otros hidrocarburos que se producen en parte en la trasformación de la biomasa. Cuando se produce la combustión y esta no logra contener cantidades de oxigeno moderadas no es posible convertir la biomasa por completo.

    El gas que resulta de este proceso es obtenido y usado en otras implementaciones como en la elaboración de metanol, hidrogeno y un tipo de sustituto del diésel, al mismo tiempo se emplea en mezclas de alcoholes que se combinan con la gasolina.

    ¿Cuáles son los beneficios de hacer uso de los biocombustibles?

    Es importante tener en cuenta que existe toda una serie de beneficios o ventajas cuando se hace uso de los biocombustibles, el más importante de todos es el rendimiento que ofrecen estos productos, sobre todo cuando son combinados con los carburantes tradicionales, logrando mitigar las emisiones de gases contaminantes y rindiendo un provecho económico.

    Cuando se emplean estos productos es posible reducir las emisiones de dióxido de carbono, además de minimizar la contaminación de las aguas y la contaminación de los suelos. Si se trata de la implementación de infraestructuras no es necesario que existan inversiones iniciales de gran envergadura, debido a que hace uso de los procesos finales que son extraídos de la producción de la biomasa.

    Con el empleo de estos productos se reduce el uso de los combustibles fósiles, lo que permitirá también la reducción de los precios de los mismos; no es necesario la modificación de los motores en los vehículos en los cuales se desee utilizar. La elaboración de estos biocombustibles permitirá que se amplíen los puestos de trabajo y que además estos sean constantes.

    La elaboración de los biocombustibles son productos que son fabricados dentro del mismo país, lo que permite mayor autosuficiencia sin necesidad de solicitar productos de otros, lo que permitirá un descenso del valor. Adicionalmente, será mucho más competitivo el uso de productos amigables con el medio ambiente en comparación con otras naciones.

    Inconvenientes del uso de los biocombustibles para el medio ambiente

    Cuando se trata del manejo de los biocombustibles en relación con el medio ambiente es necesario tomar en cuenta cuáles son esas materias primas que se usan en la producción de los mismos, desde los procesos a los que se someten los cultivos, así como el uso de equipos y herramientas que son implementados, lo que permitirá determinar si realmente  es efectiva la implementación de estos productos.

    Es importante tomar en consideración el modo de fabricación de estos productos, siendo en algunos casos inconvenientes para el medio ambiente. Sin embargo, los biocombustibles que hacen uso de materias primas de origen vegetal no contribuyen  a emitir gases contaminantes hacia el medio ambiente.

    Durante los procesos de trasformación de esta energía es posible que el aire que entra durante la combustión se habrá eliminado para el momento en el cual las plantas en los cultivos intervengan produciendo la fotosíntesis. Tal proceso logra neutralizar el carbono.  Sin embargo, en el caso de la producción industrial tal proceso si logra llevar algunos gases contaminantes hacia el medio ambiente.

    Finalmente, una de las mayores discusiones en este ámbito es el uso de los suelos, en donde deben evaluarse toda una serie de condiciones a las cuales serán sometidas las extensiones de tierras dispuestas para la producción de los biocombustibles. El uso de recursos como el maíz, la caña de azúcar y la soja; planteó el debate basándose en el uso de los mismos para fines alimenticios o en la producción de estos.

    Si se llega a desviar el uso de cultivos para fines comestibles a fines relacionados con productos energéticos, es posible que existan aún más fallas en las cadenas de suministros alimenticias y con ello mayores problemas en el precio. Desencadenando problemas graves de alimentación alrededor del mundo.

    Es posible que los alimentos no se encuentren disponibles de la misma manera, aumento de precios o simplemente desaparición de algunos rubros. Además, el surgimiento de tierras destinadas para estos fines, podrían  acabar perjudicando la biodiversidad y el hábitat de estos espacios geográficos.

    Un ejemplo de ello, es el desplazamiento de las praderas para dar paso a los cultivos de maíz, así como, la determinación de producir Biodiésel aun cuando se acaba con bosques tropicales, solo quedan destinados para las plantaciones de palma aceitera. A su vez estos cambios podrían desmejorar las condiciones hidrológicas, acabar con los suelos y la fauna silvestre.

    Todo ello conllevaría a producir mayores emisiones de gases contaminantes al ambiente y sumar un proceso de desmejoramiento de la zona en particular.  

    Algunos de los adelantos que han experimentado los biocombustibles

    Muchos de los procesos de trasformación en la obtención de productos relacionados con los biocombustibles, aún se encuentran en pleno desarrollo de estudio y fabricación, por lo que cada día surten mejoras y mejoras en su rendimiento. Siempre en la búsqueda de que las fuentes utilizadas en dichos procesos sean de costo cero, además de las emisiones de contaminantes.

    Siempre con la intención de encontrar potencialidades, que cada día sean mayores, adicionalmente, se encuentran en la exploración de conservar la materia orgánica y que está a su vez sea devuelva al medio de forma mucho más rápida. Con la intención de que los contaminantes se reduzcan considerablemente y que el proceso de la fotosíntesis se implemente efectivamente.

    Desventajas de los Biocombustibles

    Entre las principales desventajas que se encuentran en el uso de los biocombustibles se encuentra la cantidad de energía que estos suministran, siendo mucho más inferiores que los convencionales, por lo que en muchos casos necesariamente se hace uso de mucha más cantidad de materia prima lo que conllevaría a un uso más irracional de la misma, lo que podría llevar a un desgaste desmesurado del medio ambiente.

    Es posible que la producción de biocombustibles sea muy baja en contaminantes al momento de ser empleada, sin embrago, existen indicadores de que al momento de la trasformación si existen agentes contaminantes que pueden llegar a perjudicar la medio ambiente.

    Es posible que con el uso de  los suelos solo para fines de producción de biocombustibles podría ocasionar graves daños en los mismos, además de la disminución en los suministros alimenticios para los seres humanos, encareciéndolos e incluso disminuyéndoles considerablemente. Esta situación podría ocasionar graves daños a nivel social y económico.

    En donde el uso de las tierras idóneas para cultivos alimenticios sea implementado para cultivos energéticos podría acarrear una grave crisis alimentaria, presentando problemas de producción y distribución a nivel macro, afectando la calidad de vida de los humanos y de la zona en donde se desarrolle.

    Otro de los factores preocupantes seria el uso de los recursos hídricos, las tierras de monocultivos dedicadas a la producción de biocombustibles necesita de grandes porciones de agua, lo que acabaría en gran medida con las grandes reservas de agua y en algunos casos este recurso es indispensable en ciertas zonas.

    En aquellos casos en los que se requiera de producciones mayores de biocombustibles, se necesitarán de tierras cultivables que se encuentren disponibles para tales fines, para lo que se debe realizar trabajos de desforestación de zonas de gran importancia tanto para el hábitat como la biodiversidad; esta situación podría desencadenar un proceso de desertificación de la zona geográfica.

    De gran preocupación tal situación si se llegase a presentar, sobre todo para los ambientalistas, los que se encuentran en suma preocupación por la capacidad que tengan los suelos para poder retener el agua debido a la interrupción del equilibrio existente en el territorio. 

    Es posible hacer un uso limitado y equilibrado de las zonas geográficas aprovechables tanto para la producción de biomasa como para los procesos dedicados a productos terminados como los combustibles, mientras se encuentran en estudios la implementación de procesos que permitan mantener un equilibrio entre el cultivo de alimentos y lograr producir combustibles que sean limpios y amigables con el medio ambiente.

    Todo se trata de buscar lo que mejor se adapte a las necesidades primordiales que posee el planeta en la actualidad, además del uso y empleo de los recursos de una manera más eficiente y segura para todos los actores en el medio. Es imprescindible resguardar el cuidado y protección hacia el planeta.

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