Biocombustibles a partir de madera y agua

Una compañía de Georgia, Renmatix, descubrió una manera de convertir los desechos de las cosechas en biocombustibles usando, no enzimas ni ácidos, sino agua.

Renmatix, una compañía norteamericana, ha vencido donde otros han fallado. Logró convertir desechos de la agricultura en biocombustibles usando sólo agua comprimida a altas temperaturas. El objetivo de la empresa es comercializar esta tecnología que convierte en combustible a pedazos de madera, celulosa y otras partes no comestibles de las cosechas. Si funciona, este proceso podría reducir la dependencia americana en petróleo extranjero y, aparte, ayudaría al medio ambiente porque fomentaría el uso de energía renovable.

Como funciona con desechos de la agricultura este biocombustible es mejor porque no necesita de grandes campos cultivables que hoy se usan para producir alimentos. ¿Cómo funciona, entonces? La celulosa está compuesta, mayoritariamente, de azúcares que alimentan a los microorganismos que hacen el etanol. Pero estos azúcares están “atrapados” y por lo tanto, inútiles en ese estado.

La clave del proceso de Renmatix es liberarlos. Ponen los desechos de madera y celulosa en una cámara presurizada. Ahí se quita la primera clase de azúcar, que tiene cinco moléculas de carbón. Lo que queda pasa a una segunda cámara donde permanece por más tiempo hasta que las moléculas de azúcar restantes también se liberan. En las dos fases, el material es tratado con agua a una temperatura tan alta que no es ni vapor ni liquido, sino que permanece en un estado conocido como “supercrítico”.

La posibilidad de “liberar” los azúcares atrapados con agua es importante porque, hasta ahora, los competidores de Renmatix sólo podían liberar el contenido usando ácido o enzimas, productos que encarecían el producto final. Renmatix sólo usa agua presurizada que en estado “supercrítico” puede ser manipulada para convertirse en un ácido. Cuando se despresuriza vuelve a su estado de agua pura.

El desafío, ahora, es reproducir este éxito del laboratorio en una refinería con capacidad para presurizar millones de litros de agua. Ese será el trabajo de Renmatix en los próximos meses. Sólo así podrán otras compañías usar esos azúcares para producir el combustible.

Fuente: Revista Mercado

Varios proyectos en España aspiran a buscarle una salida al tabaco en forma de biocombustible. En Almería, la empresa Albaida Recursos Naturales y Medioambiente y la Fundación Cajamar han puesto en marcha el proyecto Investigación y Desarrollo de Etanol para Automoción (I+DEA). Su objetivo es producir un combustible que pueda sustituir a la gasolina convencional a partir de la chumbera (Opuntia ficus indica) y el tabaco arbóreo o moruno (Nicotiana glauca).

Sus responsables señalan que es un cultivo sostenible. Las dos especies están adaptadas a zonas semiáridas no utilizadas en la producción de materias primas o alimentos y con unas necesidades muy bajas de agua. El tabaco arbóreo es capaz de crecer en suelos abandonados o improductivos, afectados por la sequía o el uso excesivo de fertilizantes químicos. La biomasa que producen tiene un alto interés energético gracias al proceso de fermentación de su materia orgánica. La idea sería aprovechar los azúcares tanto de las plantas como de los frutos para producir un etanol como combustible ecológico.

Las ventajas de este tipo de producción no solo favorecen al medio ambiente, sino también a la economía.

El proyecto está en fase de desarrollo. Entre las primeras tareas, se han establecido varias plantaciones experimentales industriales para estudiar su viabilidad. Para aumentar más el carácter sostenible del sistema de producción, las plantas de destilación se construirán a pequeña escala y para que funcionen de forma local.

En Castellón, la empresa Azahar Energy, en colaboración con Abba Gaia, quiere también aprovechar varias especies de nicotianas, entre ellas el tabaco arbóreo. Sus responsables señalan otro factor interesante para su aprovechamiento. Esta especie se considera en Andalucía, Comunidad Valenciana y Cataluña una especie invasora. En estas comunidades autónomas se llevan a cabo labores de erradicación, en especial, en espacios protegidos. De esta manera, además de controlar sus efectos negativos sobre el entorno, se utilizarían para producir biocombustible.

Los expertos de Azahar Energy se han puesto a trabajar en varios lugares de la Comunidad Valenciana, Murcia, Andalucía, Cataluña y Extremadura. El objetivo es aprovechar la planta del tabaco moruno para generar electricidad con su biomasa y aprovechar otra especie, la Nicotiana tabacum, para producir aceites para su transformación en biodiésel.

Las ventajas no solo favorecen al medio ambiente, sino también a la economía. Desde esta empresa explican que se recuperan hectáreas agrícolas abandonadas, se favorece la creación de empleo, el asentamiento de la población en el mundo rural y la colocación de personas sin empleo.

En Extremadura, varias cooperativas agrarias cacereñas especializadas en el cultivo y secado del tabaco para fumar utilizan ahora la biomasa de esta planta para la producción de energía térmica. Sus impulsores hacen frente así a la mala situación económica, agravada por el descenso del número de fumadores y, sobre todo, por los recortes de las subvenciones europeas. La utilización de este tipo de energía sirve para frenar el cambio climático, al evitar la emisión de miles de toneladas de dióxido de carbono (CO2) y para reducir la dependencia de los combustibles fósiles, destacan.

Biocombustible de tabaco con ingeniería genética

Diversos investigadores en todo el mundo utilizan los últimos avances en ingeniería genética para mejorar las características de toda clase de cultivos. Uno de ellos es Vyacheslav Andrianov, de los Laboratorios de la fundación Biotecnología, en la Universidad Thomas Jefferson (EE.UU.). Su equipo trabaja en la modificación genética de las plantas de tabaco para su uso como biodiésel.

Andrianov explica en un artículo, publicado en el ‘Plant Biotechnology Journal’, que el tabaco puede ser mejor que otros cultivos para la generación de biocombustibles. Se ha probado con éxito en motores diésel y podría ser una buena salida a muchas granjas de tabaco en crisis debido a la caída de las ventas.

Las plantas modificadas generan en algunos casos hasta 20 veces más aceite

Sin embargo, las semillas del tabaco, donde se concentra la mayor parte del aceite utilizado luego para el biodiésel, no suponen una gran productividad. El equipo de Andrianov ha modificado la planta para que uno de los dos genes, el DGAT o el LEC2, exprese más de lo normal. De esta manera, las plantas modificadas producen en algunos casos hasta 20 veces más aceite.

El trabajo, según este experto, podría servir de base para la utilización de otras plantas con fines energéticos. Ahora bien, reconoce que conseguir el uso comercial del tabaco como biocombustible podría llevar más de cinco de años.

Henry Daniell, de la Universidad de Florida Central (EE.UU.), se basa en la planta de tabaco como medio para su proyecto principal: la producción de bioetanol a partir de naranjas.

El investigador ha creado una enzima derivada del tabaco mediante la clonación de genes de hongos y bacterias, un sistema mucho menos costoso que diseñarlas de forma sintética en laboratorio. La enzima descompone una amplia gama de biomasa, incluidos cáscaras de naranjas o desechos vegetales. Gracias a ello, se puede utilizar como materia prima para biocombustibles que no utilicen alimentos.

Fuente: Consumer

El avance de los biocombustibles en la industria automotriz.

Toyota Argentina llevó a cabo una interesante conferencia referida al avance de los biocombustibles en la industria automotriz, donde estuvieron presentes Daniel Afione, Gerente General de Asuntos Corporativos de Toyota Argentina, y el Ing. Eduardo Kronberg, Gerente de Relaciones Públicas e Institucionales de la terminal japonesa. Por su parte, los disertantes fueron Lucas Barco, del Departamento de Reglamentación y Certificación de Toyota Argentina, y Ryuichiro Kamioka, Senior Executive Coordinator de Toyota Mercosur.

"La reglamentación de emisiones dice que a partir del 2009 todos los nuevos modelos que se deban certificar tienen que cumplir con el nivel de emisiones Euro 4", señaló Barco, agregando que "los vehículos que fueron certificados antes del 2009 deben cumplir al menos con la norma Euro 3. A partir de Enero de 2011 van a tener que pasar todos a Euro 4, y desde 2012 los nuevos modelos que se introduzcan en el mercado deberán cumplir con Euro 5. Finalmente, en 2014, Euro 5 se extenderá a todos los modelos, es decir que no va a poder comercializarse en el mercado argentino ningún vehículo 0km que no cumpla con la norma Euro 5".

"Cada nivel de emisiones va de la mano de una determinada calidad de combustible, es decir que niveles de emisiones más exigentes requieren condiciones de calidad de combustibles más exigentes" apuntó Barco.

"En el caso de los diesel, el problema principal es el azufre, y en las naftas también es importante el azufre, pero además se tiene en cuenta el contenido de aditivos metálicos (plomo, manganeso -se acepta hasta 18 miligramos por litro en argentina-, ferroceno, etc.) que se utilizan para aumentar el número de octanos. Para Euro 3 básicamente el combustible especificado para la certificación y para el mercado europeo son 350 partes por millón para el diesel y 150 partes por millón para la nafta", señaló Barco, y seguidamente aclaró que "para Euro 4 estas proporciones bajan a 50 partes por millón de contenido de azufre para el diesel y es igual para las naftas, mientras que para Euro 5 es necesario no más de 10 partes por millón (ppm) de azufre; aquí también tanto para la nafta como para el diesel".

También señaló Barco que "algo muy importante para los vehículos nafteros es que, según un documento hecho por las asociaciones de automotrices del mundo, se especifica que los aditivos metálicos no deben utilizarse para mejorar el octanaje del combustible, porque generan problemas en el sistema de escape del vehículo y también son nocivos para la salud. Y otro tanto ocurre con los vehículos diesel, y por ello deben cumplir con la norma Euro 4".

Haciendo referencia al biodiesel, Barco apuntó que "a partir de Abril de este año se comenzó a mezclar en una proporción del 5% (95% de diesel derivado del petróleo y 5% de biodiesel -en su composición entra el aceite de soja mayormente-). La especificación de la calidad de este combustible está reglamentada por una resolución vigente. Ese 5% que se mezcla con el diesel regular cumple con el standard europeo, aunque con algunas diferencias".

Según se informó, en algunos casos ya se ha ampliado del 5% al 7% la mezcla de biodiesel con el diesel derivado del petróleo. "En una segunda etapa se prevé aumentar del 7% al 10% dicha integración, que sería posible a partir de mediados de 2011. Las automotrices ya están comenzando a hacer ensayos para poder adaptar este combustible a sus vehículos. En base al resultado obtenido se definirá un standard para la utilización del biodiesel al 10%", detalló Barcos.

Seguidamente, Ryuichiro Kamioka hizo su presentación sobre la calidad de los combustibles y biocombustibles.

"Las industrias tienen tres problemas principales; el primero está relacionado con la seguridad de la energía; el segundo con la reducción del dióxido de carbono, y el tercer aspecto son los temas ambientales como la contaminación del aire", señaló Kamioka.

"Hay muchísimos recursos naturales, como el petróleo, gas, carbón, hidrógeno, energía nuclear, etc. Para el caso automotriz, utilizamos todos estos recursos energéticos para obtener un buen rendimiento de los vehículos. Actualmente, tenemos nuestros motores de combustión interna y también algunos vehículos eléctricos y de célula de combustible que veremos en el futuro", destacó Kamioka, haciendo hincapié en que "las fuentes de energía del petróleo están principalmente dominadas para el uso automotriz. Para el futuro creemos que el petróleo continuará siendo utilizado como fuente de energía para la industria del automóvil, pero más adelante se reducirá debido a que el petróleo es un recurso muy limitado en la tierra, con lo cual suponemos que en el futuro vamos a pasar a otras fuentes de energía".

Sobre el futuro de la energía, Kamioka deslizó que "la electricidad y el hidrógeno tienen un potencial en el futuro para ser utilizado como fuente de energía para la industria automotriz, pero aún hay algunos obstáculos técnicos que se deberán superar para poder llegar a la esfera de los vehículos de hidrógeno con cero de combustibles".

"En estos momentos estamos concentrados en la maximización de las tecnologías actuales; estamos desarrollando motores avanzados de nafta y diesel, pero creemos que en el futuro tenemos que concentrarnos para el uso de vehículos híbridos", apuntó Kamioka.

"Sobre la diversidad de fuentes de energía estamos desarrollando cosas para mejorar la tecnología de los motores, siendo los puntos principales la reducción de la fricción, el peso y el manejo del calor, entre otras cosas" señaló Kamioka.

"Ahora estamos desarrollando lo que llamamos un vehículo ecológico, y creemos que no hay una sola forma de llegar a estos eco-automóviles. Pensamos que hay muchísimas cosas que pueden ayudarnos a llegar a este vehículo ecológico, como por ejemplo la energía GNC, los combustibles sintéticos y los biocombustibles, entre otros", indicó el ejecutivo de Toyota Mercosur.

Sobre la calidad de los combustibles, Kamioka señaló: "La regulación de emisiones y la calidad de los combustibles que se despacha al mercado debe ser consistente para permitir que los sistemas de control de emisiones funcionen de la manera adecuada. Nosotros tenemos que lograrlo".

"También estamos hablando del contenido de metal, de las propiedades de distribución y distintas propiedades de combustibles que afectan lo que es el rendimiento de los motores. Todos estos tipos de propiedades de los combustibles tienen que ser tenidos en cuenta", comentó Kamioka.

Sobre el motivo por el cual las petroleras utilizan metales en la composición del combustible, Kamioka expresó que "la razón por la que se utilizan metales en el contenido de las naftas es porque el mismo aumenta el octanaje. Hay muchísimos componentes que pueden hacerlo, pero los aditivos metálicos son los más económicos y efectivos. Pero estos aditivos tenían un gran impacto en los sistemas de escape, especialmente. Por ello, en algunos países comenzaron a prohibirlos según sus regulaciones en la materia (Europa, Estados Unidos y China lo están limitando). En el caso de Argentina hay algunos debates para poder cambiar la norma para bajar de 18 a 8 miligramos por litro el uso de aditivos metálicos, pero todavía eso no se ha definido".

No caben dudas que las fábricas automotrices están trabajando muchísimo para producir en el futuro vehículos con tecnologías que no contaminen el medio ambiente. Precisamente una de ellas es Toyota, que ha sido la primera -hace ya un año- en presentar en el mercado argentino un vehículo híbrido "amigable" con el medio ambiente como el Prius.

Héctor O. Losino
www.motoresapleno.com.ar