El biopetróleo de algas es un tema que hemos tocado de refilón en un par de artículos en Motorpasión Futuro. Os comenzamos hablando de ello cuando os presentamos el proyecto de Audi para obtener biocombustibles a partir de algas o más recientemente cuando unos investigadores estadounidenses consiguieron producir en un minuto la reacción para general este biopetróleo.
Pero, ¿qué es en sí el biopetróleo de algas? Vayamos al principio de los tiempos, hace muchos muchos años, cuando de unos depósitos de algas en el fondo del mar y debido a las altas temperaturas y presiones se generó una reacción química que transformó aquellos depósitos de algas en algo que usamos todos los días de nuestra vida: el petróleo.
Si, el petróleo es de origen vegetal, concretamente de algas, y se produjo en un proceso que llevó a la tierra a crear ese oro negro que tantas guerras, problemas y conflictos ha creado durante el último siglo XX y lo que llevamos del XXI. Es cierto, el petróleo es lo que mueve al mundo, nuestra sociedad no puede sobrevivir sin petróleo ni sus derivados, pero éste se nos está acabando en su forma no renovable pero, ¿podemos conseguir petróleo renovable?
Llevamos varios años probando a trabajar con la producción de biocombustibles, principalmente conseguidos a través de plantas como el maíz, la caña de azúcar u otros. Hemos visto los efectos que este uso de alimentos puede tener en cuanto al precio de los mismos, por ello salieron los biocombustibles de segunda generación, que no son otra cosa que una optimización de los residuos tanto urbanos como agrícolas para producir combustible.
Pero a pesar de los esfuerzos hechos hasta el momento, y siendo un proceso industrial viable, todavía no hemos sido capaces de encontrar una fuente de biocombustible que nos sirva como sustituto del petróleo. No nos olvidemos que del petróleo no sólo se obtienen combustibles, sino que también es necesario para la producción de plásticos y fibras sintéticas, sin las cuales nuestra vida cambiaría radicalmente.
Biopetróleo de algas o cómo conseguir hidrocarburos renovables
Entonces, tenemos una dependencia de un producto que se acaba, las soluciones, por muy buscadas no aparecen por ninguna parte. Un momento, el petróleo normal proviene de algas, entonces, ¿por qué no buscar como producir petróleo renovable a través de las mismas? Eso es lo que pasó por la cabeza de muchos científicos a nivel mundial, y con ello las petroleras vieron una posible solución de negocio renovable e infinita a su modelo de negocio.
El biopetróleo es idéntico al petroleo convencional, solo que al estar producido bajo condiciones controladas no contiene ni metales pesados, ni azufre ni otros contaminantes no deseados, tratándose por tanto de un combustible más limpio que el petróleo convencional. Pero claro, no todo es de color de rosa, así que para bajarnos los humos las algas se niegan a producir el suficiente petróleo creciendo a la velocidad que nosotros queremos.
Pero si hay una cualidad del ser humano es la tozudez, es por ello que los científicos no se reniegan a rendirse ante las algas; si las algas no funcionan como nosotros queremos, las modificaremos para que así lo hagan. Mediante ingeniería genética se está consiguiendo que las algas crezcan más rápido y produzcan más hidrocarburos, haciendo que además sean más transparentes para poder tener más algas en menos espacio y que todas puedan desarrollarse rápido.
Y aquí es donde está la gran virtud de las algas, no sólo nos producen un producto idéntico a algo que sabemos usar perfectamente, sino que además la intensidad energética del mismo es muy alta. Si por un kilómetro cuadrado de maíz se producen entre 17.000 a 234.000 litros de bioetanol, en la misma superficie se producirían entre 9.354.000 a 14.031.000 litros usando algas, esto nos arroja que, aun estando en el mejor de los casos para el maíz, la producción de biocombustible con algas es entre 40 a 60 veces mayor que con maíz, dándonos un mejor uso de la tierra.
Producción de algas, un sistema eficiente y limpio
Pero aquí no acaban las ventajas de las algas frente a los biocombustibles tradicionales, las algas sólo necesitan aguas no potable y luz solar para crecer, incluso se pueden utilizar como método de limpieza de las aguas sucias urbanas. Volvemos a lo mismo, producir combustible de los residuos, optimizar el uso de los recursos que disponemos.
Creo que todos sabemos como funciona la fotosíntesis, y ese es el principio de funcionamiento para la producción de algas. Con luz solar y nutrientes las algas crecen se desarrollan y en su punto óptimo se transforman en hidrocarburos. El proceso puede llevar entre 1 y diez días, considerablemente inferior a lo que tarda en desarrollarse una cosecha de cualquier cultivo.
La producción puede realizarse de dos formas, en sistemas abiertos o cerrados. En sistemas cerrados las algas se producen en tanques aislados del exterior, controlando en todo momento los valores de pH, temperatura y nivel de nutrientes que son necesarios para el desarrollo de las algas. El otro tipo, los sistemas abiertos, se dejaron de utilizar debido a los problemas de contaminación proveniente del exterior, así como el control del pH y otros valores, que hicieron desaparecer su uso.
Pero si hay un factor que limita en gran medida el crecimiento de estos sistemas es la necesidad de una fuente de dióxido de carbono puro, sin contaminantes de ningún tipo, para que estas algas crezcan más rápido y se desarrollen. Por ello, las plantas actuales intentan establecerse cerca de donde existan bolsas de CO2 de origen subterráneo, ya que tiene más pureza.
En un futuro se espera que sean las mismas algas las que sean capaces de producir ese CO2 mediante plantas de cogeneración, si quemamos las algas secas en una central térmica no sólo producimos electricidad y calor, sino también CO2 que volverá a retroalimentar el sistema. La energía principal que utilizan estas algas para crecer es la luz solar, no lo olvidemos.
Ahora, estas algas consumen más CO2 del que se genera durante su combustión, por tanto necesitaríamos de fuentes externas de CO2 para su alimentación. Si se filtra el aire para obtener CO2 de alta pureza podemos alimentar las algas, y con ellas producir más petróleo con el que producir nuestros combustibles.
Fuentes | Bio Fuel Systems Wikipedia, Forbes, Foreign Policy, Phys.org
En Motorpasión Futuro | Biocarburantes VS Electricidad: plantas frente a paneles solares