Energía Biocombustibles: ¿Qué son y Cómo funcionan? [Ejemplos]🌴🍂

¿Qué es la energía de biocombustibles?

Tradicionalmente, la sociedad industrial ha sido impulsada  por combustibles fósiles como la gasolina y el carbón. 

Sin embargo, en los últimos años,  la preocupación por el calentamiento global  y los crecientes costes del combustible han aumentado el interés en los biocombustibles como fuente alternativa de energía.

La energía de biocombustibles es derivada de la biomasa que se utiliza como combustible en los motores de combustión interna.

Es una mezcla de sustancias orgánicas, una materia orgánica originada de un proceso biológico, espontáneo o provocado y se utiliza como fuente de energía.

El tipo de biocombustible más popular es el etanol, que es hecho de maíz y se mezcla con la gasolina para crear un combustible más limpio para vehículos.

¿Cómo se produce la energía de biocombustibles?

  1. El tipo más popular de biocombustibles es el etanol, que es hecho típicamente de maíz.
  2. El etanol se mezcla con la gasolina para crear un combustible más limpio para vehículos.
  3. El biodiesel, otro biocombustible, se produce a partir de aceites vegetales, nuevos o usados, y grasas animales
  4. El interés por el biodiesel en gran parte ha sido provocado por un movimiento popular de las personas que comenzaron a hacer su propio combustible en el hogar; se pueden usar colza, canola, soja o jatrofa, cultivados para este propósito.
  5. El biodiesel puede ser utilizado en muchos vehículos con motor Diesel sin mucha modificación del motor.
  6. El principal productor de biodiesel en el mundo es Alemania, que concentra el 63% de la producción
  7. El bioetanol, también llamado etanol de biomasa, se produce por fermentación alcohólica de azúcares plantas como la caña de azúcar, remolacha o cereales;

El principal productor de bioetanol es Estados Unidos, con 36% de la producción mundial.

Otras alternativas, como el biopropanol o el biobutanol son menos populares, pero  no pierde importancia la investigación  en estas áreas debido al alto precio de los combustibles fósiles y su eventual agotamiento.

Ventajas y desventajas de la energía de biocombustibles

¿Qué ventajas tiene?

Las ventajas son muchas, pero entre las principales se encuentran:

  • Los procesos de producción son más eficientes;  consumen y contaminan menos. 
  • Se trata de una fuente que se encuentra mucho menos limitada que los combustibles fósiles, que tardan miles de años en generarse.
  • Ayudan a proteger el medio ambiente.
  • Producen  menos emisiones de gases de efecto invernadero  que los combustibles fósiles, por lo que es una valiosa herramienta contra el calentamiento global.
  • El etanol reemplaza el éter butílico terciario de metilo (MBTE, por sus siglas en inglés) como un aditivo para la gasolina. El MBTE es considerado un carcinógeno en grandes concentraciones y contamina las aguas subterráneas, lo cual lo hace inseguro para el uso humano.energía de biocombustibles
  • Los biocombustibles reducen la  dependencia de fuentes extranjeras del petróleo,  por lo que mejoran la seguridad energética.
  • La inversión en biocombustibles  crea empleos verdes en el país. 
  • El etanol actúa como un anticongelante en los motores, mejorando el  arranque del motor en frío y previniendo el congelamiento. 
  • El etanol, al ser un oxigenante de las gasolinas,  mejora su octanaje de manera considerable,  lo que ayuda a descontaminar nuestras ciudades y a reducir los gases causantes del efecto invernadero.
  • Al provenir de fuentes agrícolas, aumenta el valor de los productos, haciendo aumentar también los ingresos de los habitantes rurales.

¿Qué desventajas tiene?

Las desventajas de la energía de biocombustibles son las siguientes::

  • energía de biocombustibles tala de bosquesAlgunos autores consideran que el empleo de campos de cultivo para especies vegetales destinadas al biocombustible pone en juego, a su vez, los campos de cultivos para la alimentación humana, haciendo que su precio suba.
  • Al necesitar mayores superficies de cultivo,  se produce la pérdida de las áreas forestales,  consumidoras de CO2.
  • En su origen, la idea era utilizar los restos de las actividades agrícolas, pero como todo, con su  fomento se propició que se destruyesen espacios naturales  para crear estas plantaciones.
  • Como ocurre con todas las actividades relacionadas con la agricultura, se necesitan grandes cantidades de agua para el riego de las especies vegetales.
  • Durante la producción de los biocombustibles se emplean combustibles fósiles, lo que por el momento resulta paradójicamente en que el balance de emisiones de CO2 sea positivo, teniendo además en cuenta la deforestación que se suma a la cadena de producción.
  • El Etanol tiene menor precio que la gasolina debido a que se  consume un 30% más rápido que esta. 
  • Los críticos han intentado vincular el aumento de la producción de etanol y otros tipos de biocombustibles a los crecientes costos de los alimentos. En particular, el vínculo se eleva en el precio del maíz (un cultivo barato utilizado en muchos tipos de alimentos manufacturados) al aumento de la demanda de etanol.
  • En el proceso de cultivo del maíz, de donde se produce en Etanol, se vierten  fertilizantes nitrogenados y herbicidas  que contaminan aguas y suelos.
  • En países donde se produce el biocombustible a partir de la caña de azúcar, una vez recolectados los productos, se procede a la quema de las cañas de la cosecha, lo cual provoca emisiones de metano y óxido nitroso, favoreciendo el calentamiento global. Entonces, lo que ahorramos en emisiones, por un lado, lo emitimos por el otro.

¿En qué unidades se mide?

Hemos dicho que los biocombustibles se originan de la biomasa, por lo que sus unidades de medición son las mismas de esta energía.

Según la Universidad del País Vasco, cuando usamos el término biomasa nos referimos a la cantidad de masa de material vivo y se expresa como gramos o calorías (julios) por ml o g de muestra.

Mide la cantidad de energía que se almacena en un segmento determinado de una comunidad biológica.

Para cuantificar la biomasa de una  población/comunidad microbiana disponemos de diferentes métodos. 

Alguno de estos métodos son muy sencillos y no requiere manipulaciones complejas; otros métodos son más complejos, siendo necesarias medidas indirectas.

Peso seco por g o ml de muestra

energía biocombustiblesVeremos algunos casos sencillos. Un método directo y sencillo de cuantificación de la biomasa de una población es la estimación del peso seco por g ó ml de muestra.

Se requieren una balanza (precisión g x 0,001), un cestillo para colocar la muestra que puede elaborarse con papel de aluminio y una mufla para secar la muestra.

Este método es válido, y muy utilizado, con cultivos puros (de levaduras, por ejemplo); pero  su utilización con muestras naturales  (sedimentos, muestras de agua de mar, etc.) es problemática.

Determinación de la biomasa a través del biovolumen

Otro método de determinación de biomasa, válida para poblaciones naturales, pero más complejo y laboriosa,  es la determinación de la biomasa a través del biovolumen. 

En este método, en preparaciones para microscopia fotónica, de epiflluorescencia, etc., se determina la longitud, anchura o diámetro de un número determinado de microorganismos de esa muestra.

Los microorganismos de la muestra se asimilan a figuras geométricas más o menos complejas y se calcula el biovolumen de cada uno de ellos.

¿Cómo se transforma?

Los biocombustibles son toda materia orgánica de procedencia vegetal y animal que se transforma en energía (térmica, eléctrica o mecánica).

Entre ellos se incluyen los residuos forestales u agrícolas, la materia orgánica de las aguas residuales y depuradoras, los residuos sólidos urbanos, conocidos como basura orgánica, y otros residuos derivados de las industrias.

Las materias orgánicas pueden transformarse en energía calorífica, eléctrica o biocombustible como el etanol, el biodiesel, antes descritos.

¿Cómo se almacena la energía de biocombustibles?

Los biocombustibles son  portadores de energía que almacenan  la energía derivada de la biomasa2.

Se puede utilizar una  amplia gama de fuentes de biomasa  para producir bioenergía en diversas formas.

Por ejemplo:
Por ejemplo, los alimentos, las fibras y los residuos de madera elaborada provenientes del sector industrial; los cultivos energéticos, los cultivos de rotación breve y los desechos agrícolas provenientes del sector de la agricultura, tanto como los residuos provenientes del sector forestal, se pueden usar para generar electricidad, calor, calor y energía combinados y otras formas de bioenergía.

¿Qué necesitamos para producir energía de biocombustibles?

En el proceso de producción de biocombustibles necesitamos tener como recursos la tierra, el agua, las semillas, los nutrientes y la mano de obra.

Las materias primas son la caña de azúcar, la colza, el maíz, el aceite de palma, el sauce, la remolacha azucarera, el trigo, entre otros.

Con ellos se producen el etanol, el biodiesel, el aceite comestible, la madera combustible y el carbón vegetal.

¿Es un tipo de energía eficiente?

Por supuesto, la energía de biocombustible es eficiente desde el punto de vista ambiental,  debido a que contrarresta el efecto de la degradación ambiental de los combustibles fósiles, sobre todo en las grandes ciudades.

Pero puede hacerse más eficiente debido a los avances tecnológicos como ocurre con otras fuentes de energía.

Actualmente,  los avances científicos  están poniendo en práctica mecanismos que optimizan cada vez más el rendimiento energético de esta fuente de calor y electricidad limpia y renovable.

Esta fuente de energía puede ser sostenible siempre y cuando se mantenga dentro de los límites razonables del uso y consumo de los materiales orgánicos.

Y es que siempre debe haber un comportamiento de eficiencia y ahorro energéticos para minimizar el impacto en el medio ambiente.

¿Es una energía renovable o no renovable?

La energía de biocombustibles es renovable toda vez que se produce a partir de la biomasa de la materia vegetal.

A diferencia del petróleo, la biomasa vegetal no tarda millones de años en producirse, sino que lo hace a una escala controlable por el ser humano.

Son renovables, además,  porque se producen a partir de cultivos que pueden ser replantados. 

Entre ellos citamos los siguientes:

  • La soja.
  • El maíz.
  • La caña de azúcar.
  • La mandioca.
  • El girasol.
  • El eucalipto.
  • Las palmeras.
  • Los pinos.
  • El aceite de alga

¿Quién y cuándo se inventó la energía de biocombustibles?

energía biocombustibles henry fordContrariamente a lo que se cree, los biocombustibles no son nuevos,  pues nacieron en paralelo con los combustibles fósiles y los motores a combustión. 

Por ejemplo, hace más de cien años Rudolf Diesel, creó un prototipo de motor que usaba aceite de cacahuate o maní, que derivó en el gasóleo.

Pero este producto perdió la batalla con el petróleo, que entonces era más fácil de obtener y más económico.

El etanol data de 1908, cuando Henry Ford lo usó en su modelo T. La empresa Standard oil vendía gasolina con un 25% de etanol entre 1920 y 1924, pero los altos costos del maíz volvieron inviables económicamente hablando, el uso de este producto.

En 1930, Ford construyó en Kansas una planta de biocombustibles,  la cual elaboraba 38 mil litros diarios de etanol con el maíz como materia prima.

Ford llegó a venderle el producto a dos mil estaciones de servicio, pero en 1940 debió ceder ante los precios del petróleo con los cuales no podía competir.

La crisis del petróleo en los años 70, dio  un gran espaldarazo a los biocombustibles,  porque Estados Unidos comenzó a ligar la gasolina con metanol.

Desde entonces no ha parado el proceso, al igual que en Europa.

Actualmente alrededor de la mitad de toda la gasolina en los Estados Unidos es E-10, una mezcla de un porcentaje de 10 por ciento de etanol y 90 de gasolina.

El E-85, es 85 por ciento de etanol y 15 por ciento de gasolina y se usa para alimentar los vehículos de combustible flexible.

Todo parece indicar que los biocombustibles serán grandes protagonistas del siglo XXI por ser más ecológicos que los fósiles.

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Mi nombre es Teresa Vaz Ferrà y soy estudiante de Biología en Barcelona. Me gusta colaborar con esta página porque desde bien joven me ha encantado el funcionamiento de la naturaleza y la biología. Tenía claro que quería estudiar algo relacionado con estos temas y por eso me acabé decidiendo por Biología.

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