La crisis económica que sufrimos en la actualidad está provocada en gran parte por la crisis energética y especialmente, por la crisis del petróleo. Los pozos se vacían, cada vez se extrae menos crudo y el consumo aumenta, a la vez que los precios se disparan. Mucha gente cree que no hay alternativas pero si que las hay, y si se invirtiera más en ellas, para desgracia de algún que otro jeque, seguro que habría soluciones viables a corto y largo plazo. Entre las alternativas que más fuerza han cogido a corto plazo está el biodiesel y será tema de estudio en este escrito.
El biodiésel es un biocarburante o biocombustible líquido obtenido normalmente a partir de aceites vegetales (colza, soja, girasol, palma…) o en su defecto a partir de grasas animales. El biodiesel se sintetiza mediante procesos industriales de esterificación y transesterificación.
Hacia 1970, el biodiesel se desarrolló de forma significativa como alternativa a raíz de la crisis energética, el elevado costo del petróleo por la disminución de su producción (triplicándose su precio inicial) y el tratado del acta de aire limpio.
Con miras al futuro, se trabaja en implantar un combustible con un 50 % de biodiesel en automóviles, lo cual ya se ha establecido para camiones. Otros de los objetivos es aumentar la producción de biodiesel (apoyado por un régimen fiscal que favorece a estas compañías) así como obtener estrategias viables para obtenerlo en grandes cantidades.
A pesar del aumento de la producción y el consumo nacional en los últimos años, los biocarburantes apenas representan el 1 % del total (lejos del 5.75 % fijado para el 2010) de la energía consumida en el sector.
En el año 2007 un total de 382 ktep de biocarburantes (60 % biodiesel) se consumió como energía final, que representa un 0.4 % sobre el total en España.
Los países de la Unión Europea se encuentran todavía alejados del cumplimiento del objetivo fijado, con la excepción de Alemania, país en el que el porcentaje de biocombustibles sobre el consumo final total de gasolina y gasóleo para transporte alcanzo el 7 %.
SINTESIS
Como se ve en la reacción, los únicos reactivos son el triglicérido (las grasas de animales y plantas) y el alcohol (normalmente etanol o metanol). En condiciones normales la reacción es muy lenta o no ocurre por lo que se acelera la reacción con calor y utilizando un ácido o una base (como catalizador). Gran parte del biodiesel producido proviene de aceites vegetales vírgenes usando una base como catalizador debido a que es el método más económico, requiriendo bajas temperaturas y presiones y obteniendo una conversión del 98%.
MATERIA PRIMA
La fuente de aceite vegetal suele ser aceite de colza o soja, ya que es una especie con alto contenido de aceite. Sin embargo existen otras variedades con mayor rendimiento por hectárea como la palma de aceite. Del mismo modo, también se pueden utilizar aceites usados, que además de ser una opción barata, evita la producción de residuos (pero con una disponibilidad muy pequeña). Otra opción pueden ser las algas, las cuales pueden crecer usando materiales cloacales.
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Cultivo |
Litros/hectárea |
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Palma |
4752 |
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Alga |
3000 |
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Cocotero |
2151 |
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Colza |
954 |
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Árbol de sebo |
907 |
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Girasol |
767 |
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Soja |
922 |
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Maíz |
700 |
Otra materia prima utilizada es la grasa animal (de cerdo, gallina o pescado), obteniéndose un biodiesel de igual calidad que el de aceite vegetal aunque en el proceso de fabricación hay mayores dificultades. Además, no es eficiente criar animales simplemente por su grasa, si bien el uso de los subproductos incrementa el valor de este sector.
Por otro lado, el metanol utilizado en el proceso se obtiene a partir de gas de síntesis (proveniente del petróleo). El etanol por otro lado puede obtenerse de residuos vegetales o a partir del gas de síntesis.
Respecto al catalizador, los más utilizados son la sosa cáustica o el hidróxido de potasio. En el caso que se utiliza este último se necesita una mayor cantidad pero a cambio se obtiene como subproducto un fertilizante de potasio.
VENTAJAS E INCONVENIENTES
Ventajas
- El biodiesel disminuye las principales emisiones de los vehículos, como son el monóxido de carbono y los hidrocarburos volátiles, en el caso de los motores de gasolina, y las partículas, en el de los motores diesel.
- La producción de biodiesel supone una alternativa en el uso del suelo abandonado, pudiendo generar ingresos y empleo en medios rurales.
- El biodiesel supone un ahorro de entre un 25 % a un 80 % de las emisiones de CO2 producidas por los combustibles derivados del petróleo. Además los hidrocarburos inquemados se reducen un 90 %, los aromáticos del 75 al 90 %, las partículas sólidas un 55 % y el CO en más de un 25 %.
- No tiene compuestos de azufre por lo que no los elimina como gases de combustión.
- El biodiesel posee mejores cualidades de lubricación que el diesel de petróleo y es más seguro de manejar ya que su punto de inflamación es tres veces superior al gasóleo.
- El biodiesel no es tóxico y además es biodegradable (en 21 días se degradan el 98 % de sus moléculas).
Inconvenientes
- La explotación de plantaciones es responsable de deforestaciones (convirtiendo bosques en tierra de cultivo), causando la destrucción del hábitat de muchos animales y el desalojo de indígenas.
- Debido a su mejor capacidad disolvente con respecto al gasóleo, los residuos existentes son disueltos y enviados por la línea de combustible, pudiendo atascar los filtros.
- Tiene una menor capacidad energética (la potencia disminuye un 10 %) aunque es compensado con el mayor índice de cetano, lo que produce una combustión más completa con menor compresión.
- El precio por litro de biodiesel es más elevado que el diesel convencional.
- No es una alternativa viable en países con poca superficie cultivable.
INVESTIGACIONES ACTUALES
Hoy en día se están llevando a cabo una serie de investigaciones para encontrar mejores materias primas así como mejorar el rendimiento del biodiesel. Con los avances actuales se necesitarían grandes superficies para poder en cierto modo remplazar a los combustibles fósiles.
Otra corriente de investigación es la que se está llevando a cabo por un grupo de científicos españoles que tratan de conseguir biodiesel con basura (tratada con bacterias para producir ácidos grasos). Según otro estudio llevado a cabo, se consiguió aislar grandes cantidades de grasas de hongos y las convirtieron en biodiesel.
Otra opción que se lleva estudiando es la posibilidad de producir aceite a partir de algas. Además, las algas no disminuirían la producción de comida, ya que no requieren tierras arables ni agua potable.
Por último, según otras investigaciones, se ha llegado a producir exitosamente biodiesel a partir de aceite derivado de tierras usadas de café. Su análisis indicaba que la tierra contenía entre un 10 y 15% de aceite y estimaron que, por este proceso, producir el biocombustible costaría 20 centavos por litro.
A modo de conclusión, se han recogido los factores clave para el desarrollo de este vector energético como energía del futuro:
La fiscalidad energética. El biodiesel está exento del impuesto de hidrocarburos (30 céntimos/litro) lo que facilita la entrada de capital productivo para la construcción de nuevas plantas y para la Investigación y Desarrollo.
Las materias primas. La obtención de materias primas a bajo precio es un factor fundamental para rentabilizar la producción de biodiesel, considerando que el aceite vegetal supone el 80 % del coste del biodiesel.
Mercados potenciales de consumo. El consumo de biodiesel podría incentivarse implantando un porcentaje mínimo de mezcla de biodiesel con gasóleo. De todos modos, sin el compromiso de todos los usuarios es difícil implantar este tipo de energía alternativa.
Fabricantes de vehículos. Los fabricantes de vehículos no garantizan la compatibilidad de sus motores diesel con el consumo de biodiesel porque desconfían de la calidad de biodiesel que llega al consumidor. Es necesario que garanticen al ciudadano el consumo de biodiesel como ya sucede en otros países.
Distribución y logística. Es necesario adecuar instalaciones para el almacenamiento de biodiesel y sus mezclas correspondientes previas a su distribución.
A nivel de España, para cumplir con los objetivos establecidos debe prácticamente multiplicar por 10 la capacidad instalada. Hay que tener en cuenta que dada la crisis económica en la que está inmersa en estos momentos el estado las inversiones en esta materia se han reducido notablemente y los avances se están demorando. Si bien es cierto que el Ministerio de Economía tiene el objetivo de reducir un 40 % las emisiones de transporte, planteando como medida principal el consumo de biocarburantes.
