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Los biocombustibles, el clima y los recursos naturales

Publicado por Marcel van der Steen en Bioenergía Añade comentarios

Oliepalm plantage op Kalimantan (Borneo)En los Paísos Bajos, los biocombustibles se promocionan como “climáticamente neutros”. Pero lo son? ¿Y cuál es su demanda de recursos naturales?

En los planes holandeses de expansión de la “energía sostenible” los biocombustibles jugan un papel importante durante los últimos 20 años. Con la implementación de estos planes se ha obtenido un progreso significativo. Varias plantas de energía queman «biomasa». Los incineradores de basura y incineradores de lodo de cloaca proporcionan “energía verde” a causa de la quema de materia orgánica. Cada vez hay más digestores de estiércol y de biomasa de las plantas, como el ‘maíz de energía’. Y en la gasolina y en el diesel se mezcla con biodiesel y bioetanol.

En los últimos años surgió un vivo debate sobre los biocombustibles. Especialmente los biocombustibles líquidos son muy desacreditados. Tanto en Europa como en Estados Unidos la aparición de biocombustibles para el transporte, como el bioetanol y el biodiesel, fue motivada principalmente por consideraciones políticas de agricultura. Tuvieron que dar a los agricultores un mejor ingreso. Cuando esta política fue muy exitoso en el año 2008, y los biocombustibles contribuyeron de forma significativa a un fuerte aumento de los precios de los alimentos, gran parte de la opinión pública estaba contra. Otra de las razones de la opinion negativa de la gente era el surgimiento de aceite de palma como un biocombustible importante para la producción de electricidad y biodiesel. La expansión del uso de aceite de palma lleva, en la práctica, a la extinción de los bosques tropicales, incluidos los animales que viven alli, como los orangutanes.

Un factor que contribuye de manera significativa a los efectos de los biocombustibles sobre los precios de los alimentos y la naturaleza es el embargo relativamente grande de la producción de biocombustibles en tierras de cultivo. En el mundo el biocombustible más productiva es la caña de azúcar. La cantidad de energía en el bioetanol que hace representa sólo 0,16% de la luz solar incidente.
En comparación con otras formas de energía renovable, el embargo de espacio por los biocombustibles es, por lo tanto, alto. Un acre de las placas solares proporcionan cien veces más kilometros de coche que un acre de caña de azúcar.

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Campo de caña de azúcar

En el siguiente, sobre todo analizamos dos cuestiones que han tenido menos atención pública, a saber: ¿qué pasa con el impacto climático de los biocombustibles y el embargo de sus recursos naturales?

Neutro para el clima?

Una organización como de SENTER-NOVEM que en los Países Bajos ha hecho mucho para apoyar a los biocombustibles, poní esos programas bajo el lema “clima neutral”. La idea es la siguiente: cuando se queman los biocombustibles se libera el CO2 que se ha registrado recientemente antes por las plantas. El resultado neto para el contenido de CO2 en la atmósfera es: cero. Hicieron investigaciones sobre las emisiones de gases de efecto invernadero asociadas con los biocombustibles. Estos se refieren al ciclo de vida, en el caso de los biocombustibles para automóviles, por ejemplo: desde la semilla hasta la rueda. Estas investigaciones demuestran que la realidad es diferente de la neutralidad climática.

Una primera razón es que muchos de los procesos asociados a los biocombustibles, consumen combustibles fósiles. La utilización de combustibles fósiles, por supuesto, afectar a la supuesta neutralidad (para el clima) de los biocombustibles. El costo (de energía) del uso de combustibles fósiles puede ser muy alto. Para la fermentación del estiércol de vaca o de cerdo y para secar y incinerar los lodos de depuradora en los Países Bajos, la cantidad necesaria (fósil) de energía para la preparación es más o menos tan grande como la producción de energía. El aporte de energía fósil en el ciclo de vida del bioetanol de maíz o de trigo en los países industrializados suele ser un 60-80% del poder calorífico del bioetanol producido. Y todos los procesos que hasta ahora se ha aplicado para crear biocombustibles a partir de las algas cuestan más que producen.

Una segunda razón es que el cultivo de los biocombustibles libera cantidades importantes de la potente gas de efecto invernadero de N2O.

La tercera razón es que, como resultado de la producción de biomasa, la cantidad de carbono sobre el suelo y bajo el suelo de origen biológico puede cambiar. Así los suelos europeos de agricultura, en los que los biocombustibles son cultivadas, pierden por hectárea en promedio alrededor de 800 kg de carbono. Esto conduce a más CO2 en la atmósfera. Si se sustituye un bosque tropical en una plantación de palma de aceite, el contenido de carbono sobre el suelo de una plantación de palma de aceite es mucho menor que lo de un bosque tropical. La diferencia entre estos se desplaza como el CO2 a la atmósfera. Además, con la expansión de la producción de biocombustibles, la demanda de alimentos sigue siendo inelástica. Nosotros no comemos menos carne o sándwiches si se produce más de bioetanol o de biodiesel. Si la producción de biocombustibles se expande rápidamente, tendrá un impacto significativo. En los Estados Unidos y Europa ahora se dedica una parte importante de los campos de agricultura para almidón, azúcar y aceite, que se convierte en biocombustible. Esto significa en la práctica: una menor producción de alimentos y piensos en los campos restantes. Dado que los estadounidenses y los europeos no comen menos o diferentemente, eso lleva a más importaciones de productos agrícolas procedentes del extranjero, especialmente de América del Sur. Allí, para la necesaria expansión de la producción de alimentos y piensos, quitaron la naturaleza (bosques tropicales y sabanas). Y porque la cantidad carbono en el suelo y por encima de un campo de algricultura es típicamente menor que la de un bosque tropical o sabana, significa que una vez la adición de CO2 a la atmósfera.
El resultado neto de todo esto es que frecuentemente los biocarburantes no son neutros (para el clima) en carbono. En efecto, las emisiones asociadas de gases de efecto invernadero al ciclo de vida del bioetanol de maíz y biodiesel de colza, son en la práctica mayor que las de gasolina y de diesel derivado del petróleo. Y si se quema aceite de palma para producir corriente verde, las emisiones de gases de efecto invernadero asociados serán a menos décadas mayores que en el caso del petróleo convencional. Eso no quiere decir que todos los biocombustibles son contraproducente para el clima. Si, por ejemplo, se quema desechos de madera de bosques gestionados de manera sostenible el balance de gases de efecto invernadero por lo general es mucho mejor que con la quema de combustibles fósiles.

biodiesel

El biodiesel

Las preocupaciones sobre el efecto de “primera generación” de biocombustibles como el biodiesel de colza y bioetanol de cereales ha dado lugar a la solicitud de la “segunda generación” de biocombustibles. Estos deben ser hechas de lignocelulosa (materiales de forma de fibra presentes en plantas). Una forma muy recomendada de lograr es la producción de los cultivos lignocelulósicos, como el sauce y el miscanthus. Estos cultivos son incomestibles. Así que, como es al parecer la idea, que no tendrá ningún efecto sobre los precios de los alimentos. Se trata de un desafortunado malentendido. La razón es que la rentabilidad de la producción de sauce y miscanthus es mayor si se cultivan en tierra buena. Bajo las condiciones del mercado hay competencia entre los cultivos alimentarios y los cultivos lignocelulósicos por tierras buenas. También existe la competencia de otras fuentes de producción agrícola como fertilizantes. En el caso de que la producción de cultivos lignocelulósicos aumenta en gran medida, esto tiene un efecto significativo hacia arriba a los precios de los alimentos. La pregunta sigue siendo: ¿son los cultivos lignocelulósicos buenas para el clima? Bajo las condiciones del mercado, es poco probable. Porque la demanda de alimentos es inelástica, una fuerte expansión del cultivo de cultivos lignocelulósicos requiere una eliminacion de naturaleza. En combinación con el uso necesario de combustibles fósiles y las emisiones de N2O probablemente lleva a un balance negativo de gases de efecto invernadero para el bioetanol a partir de cultivos lignocelulósicos.
Sin embargo, un balance de gases de efecto invernadero positivo se logra cuando la producción de cultivos para la producción de biocombustibles se limita a las tierras agrícolas abandonadas, que ahora contienen poco de carbón. Un ejemplo son las tierras cubiertos de hierba con una variedad de “alang alang” en Kalimantan (Borneo). Esto requiere que “el mercado” se deja de lado, como el costo de la producción de biocombustibles, en este caso es estructuralmente más alto que en buena tierra agrícola o tierras vírgenes.

Recursos naturales

El embargo de los biocombustibles sobre los recursos naturales es importante. Un buen ejemplo de esto es el precio de los fertilizantes fosfatados. En el período 2007-2008 subió un factor de siete, por la mayor parte debido al la creciente demanda de fosfato para el crecimiento de los cultivos de biocombustibles. El embargo de los biocombustibles en la tierra facilmente es muy importante. Antes hemos señalado el modesto rendimiento del bioetanol como mejor cosecha: la caña de azúcar. Si uno mira a otros biocombustibles, la necisidad de tierra es comparativamente más. Si, por ejemplo la cosecha de maíz entera de los Estados Unidos se convertiría en bioetanol, y corregimos su valor de combustion en valores de consumo de gasolina, la perspectiva energética sería aproximadamente 3% del consumo de gasolina en los Estados Unidos.
Además, es de gran importancia que la fertilidad del suelo se mantiene. Y esto tiene implicaciones significativas para la cantidad de residuos agrícolas (como el estiércol y paja) que razonablemente pueden ser utilizados para la producción de biocombustibles. Como se indicó anteriormente, un campo de agricultura de la media europea ahora pierde anualmente alrededor de 800 kilos de carbono por hectárea. Esta tarde o temprano, lleva a expensas de la fertilidad. Por consiguiente, es de gran importancia que la pérdida de carbono sea reducida a cero. Si no se cambia el tratamiento del suelo, entonces la única posibilidad de hacerlo: mucho más de los residuos orgánicos y en el campo de agricultura. Si uno hace eso, es poco probable que los residuos orgánicos permanecen en Europa para su uso como biocombustibles.

También importantes son los requerimientos adicionales de agua para la producción de biocombustibles. El agua dulce es un bien escaso en muchos lugares, y que puede tener consecuencias importantes para los cultivos de biocombustibles potenciales. En China, por ejemplo, ahora hay duras criticas del programa establecido por los biocombustibles que constituye una carga adicional de agua escaza de tamaño de la escorrentía anual por el río Yangtze. En el caso de que se quiere cambiar todo el transporte utilizande biocombustibles nesecitamos por lo menos 5000 kilómetros cúbicos de agua dulce, que es aproximadamente el 40% de toda el agua dulce de que el hombre puede disponer razonablemente.
Por último, existe el punto del ciclo mineral. Anteriormente se ha dicho que la quema de residuos de madera procedente de bosques gestionados de forma sostenible tiene un balance de gases de efecto invernadero positivo. Pero tal madera contiene muchos minerales (potasio, magnesio, calcio y fosfato). Si estos minerales no se regresan al bosque de origen, los árboles en esos bosques con el tiempo empeoran y creceran peor. En la práctica, la práctica de volver minerales se hace muy raramente.

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El río Yangtze en China

En conclusión

La expansión en el uso de los biocombustibles plantea muchas preguntas. Además de las preguntas sobre precios de los alimentos y el impacto en la naturaleza, estas preguntas se refieren al impacto sobre el clima y los recursos necesarios.
No ha sido posible hasta ahora para dar seguimiento a estas preguntas en una reconsideración política seria para redefinir la trayectoria de los biocombustibles. Esto no es casual. Hay grandes intereses agrícolas que están en juego. En países como Brasil, Indonesia y Malasia, los biocombustibles en la actualidad se considera de gran importancia geopolítica. Y Rotterdam quería ser un centro para los biocombustibles. La ausencia de una seria reconsideración en la práctica significa: daños a la naturaleza y al medio ambiente y más hambre.
Es posible, en principio, producir una gran cantidad de biocombustibles con un efecto beneficioso sobre el clima y con poco impacto en los precios de los alimentos. Residuos de madera procedente de bosques gestionados de forma sostenible y la agricultura de bajos insumos por parte de la tierra agrícola, ahora en desuso, en este caso son los principales proveedores de biomasa. Pero la voluntad política para elegir por eso aún falta.

Prof. dr. Lucas Reijnders.
Profesor de Ciencias Naturales de la Universidad Abierta de los Países Bajos
Profesor de Ciencias Ambientales de la Universidad de Amsterdam

Fuentes:

  • D. Cordell, J. Drangert & S. White. The story of phosphorus: global food security and food for thought. Global Environmental Change, en prensa (Publication, Presentation)
  • L. Reijnders. Transport biofuels: can they help limiting climate change without an upward effect on food prices? Journal of Consumer Protection and Food Safety 2009; 4: 75-78
  • L. Reijnders. Microalgal and terrestrial transport biofuels to displace fossil fuels. Energies 2009; 2: 48-56 (Full report)
  • L. Reijnders & M.A.J. Huijbregts. Biofuels for road transport. A seed to wheel perspective. Springer, London 2009.(Book Amazon)
  • N. Yang, Y. Zhou & J. Liu. Land and water requirements of biofuel and implications for food supply and the environment in China. Energy Policy, en prensa (Publication)

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