Evolución de la biomasa

Evolución de la biomasa 

El hombre desde el principio de su existencia ha necesitado energía, cuando el hombre aun era primitivo y solo disponía de los recursos que tenia a la mano, sin ningún proceso de transformación o refinación (recursos en su estado natural) recurrió al primer combustible utilizado por el hombre la madera y sus derivados, actualmente mejor conocida como dendroenergía, fue la energía que impulsó el mundo hasta la aparición de la industria moderna y la maquina de vapor que necesitaron de combustibles con mayor poder calorífico en un volumen menor, fue asi como algunos paises (los mas desarrollados), cambiaron su modelo energético al carbón, y posteriormente a los combustibles fósiles, disminuyendo así el uso de la biomasa hasta mínimos históricos, pero esto no aplica para todos los países, algunos países en vías de desarrollo aun ocupan la biomasa como fuente principal de energía.      

La gráfica muestra una estimación en la evolución de la demanda  de energéticos desde 1800 donde se evidencia la relevancia relativa de la biomasa. 

Pero la madera no es la única forma de biomasa, con el paso de los años, el aumento de los precios de los combustibles fósiles, la presión por los estados y la sociedad a encontrar fuentes de energía alterna, los acuerdos firmados por los países para disminuir el uso de combustibles fósiles, y disminución de emisión de contaminantes ha llevado al desarrollo de otros tipos de combustibles provenientes de la biomasa.

Los biocombustibles

Frente las malas expectativas de futuro en el mundo de los combustibles fósiles, las grandes multinacionales petroleras como British Petróleum, ExxonMobile o Dow Chemical, gobiernos, centros de investigación y desarrollo, ya están invirtiendo en investigación para encontrar nuevas fuentes de energía.

Cabe mencionar que no todos los biocombustibles nacen de las mismas materias primeras y, según éstas, han sido clasificados por generaciones: 

Primera generación:

La primera generación, la más polémica de todas, consiste en combustibles hechos a partir de biomasa procedente de conreos comestibles, ricos en lípidos o en hidratos de carbono (componentes de interés para la elaboración del diésel y el etanol) como el maíz, la palma, la soja o la caña de azúcar. Esta generación comportó (y comporta) grandes problemas sociales y ambientales, ya que el precio de los productos agrarios subió desmesuradamente como consecuencia del aumento de la demanda de estos cultivos para producir biocombustibles, dificultando aun más el acceso a alimentos básicos para la población de países como Brasil o México, donde tuvo lugar la llamada “guerra de la tortilla”.

Segunda generación: 

La segunda generación de biocombustibles se basa en materiales que no provienen de cultivos comestibles, sino que en su mayoría son residuos de cultivos, como tallos, cáscaras, o pulpa y pieles de frutas de las industrias productoras de zumos. Esta biomasa tiene un alto contenido lignocelulósico, es decir, tiene componentes difíciles de degradar y que proporcionan poca eficiencia en la conversión de estos en etanol o diésel, lo que deriva en el principal problema de esta generación: un rendimiento económico bajo, y ponerse a la altura para competir con los bajos precios del petróleo es difícil.

Tercera generación: las microalgas

El campo en el que se invierte ahora es la generación de biocombustibles a partir de microalgas, organismos unicelulares fotosintéticos: son los llamados biocombustibles de tercera generación. En realidad ya hace años que se investiga en esta posibilidad, en concreto hubo un programa estadounidense generosamente financiado y fundado por el Departamento de Energía en 1978, llamado Aquatic Species Program, que se dedicó a investigar las especies de microalgas y las condiciones que producían un mayor contenido en lípidos, así como la viabilidad de su cultivo.

Básicamente existen dos métodos de cultivo: uno consistente en lagunas al aire libre con un circuito cerrado por donde circulan el agua con los nutrientes y las algas, para favorecer el mezclado. El otro método consiste en fotobioreactores, sistemas de tubos cerrados de material transparente, colocados paralelamente y conectados entre ellos en serie, por donde circula la mezcla. El fotobioreactor puede estar iluminado con luz artificial, lo que comporta un aumento del coste, o con luz natural. En muchos casos se puede pintar el suelo de debajo del bioreactor de blanco o de colores claros para que refleje la luz y así el reactor reciba una mayor iluminación. El primer método de las lagunas con circulación tiene limitaciones al estar expuesto a cambios en las condiciones ambientales, así como a contaminación biológica por parte de otros microorganismos competidores o depredadores. El segundo caso del fotobioreactor aporta ventajas respecto a las lagunas abiertas, ya que al estar cerrado es más fácil conseguir las condiciones óptimas para el crecimiento de las microalgas, así como cultivos puros. El principal problema es que el coste de inversión y mantenimiento es muy elevado. En la recolección de los microorganismos, se lleva a cabo una centrifugación para separar el agua de las algas, y este proceso a escala industrial es muy caro. Finalmente, la eficacia de conversión de este cultivo en biodiesel o bioetanol depende en gran parte del contenido en lípidos o carbohidratos de las microalgas, que a su vez depende de las especies utilizadas y de las condiciones a las que han estado expuestas durante el cultivo.

La producción de combustible a base de etanol se triplicó entre 2000 y 2007, y alcanzó una cifra superior a los 60 000 millones de litros, siendo en el Brasil y los Estados Unidos donde se registró la mayor parte de este crecimiento. La producción de biodiesel, principalmente a cargo de la Unión Europea, experimentó un aumento aún más pronunciado en el mismo periodo, al pasar de menos de mil millones de litros a casi 11 000 millones de litros.