Los biocombustibles son un tema más de esta publicación, aunque durante este tiempo todavía no hemos hablado casi nada al respecto. Para comenzar creemos conveniente e interesante comentar varias nociones básicas sobre biocarburantes (una subclase de los biocombustibles) de dónde se obtienen y que ventajas (y también inconvenientes) tienen.
Se denomina biocombustible a todo aquel material de origen orgánico (vegetal o animal) que se puede utilizar para obtener energía mediante un proceso de combustión (en pocas palabras “quemarlo” en una caldera o en un motor). Los biocombustibles se obtienen por tanto a partir de la biomasa.
Los biocombustibles pueden ser de tres tipos: sólidos (el mejor ejemplo es la madera, la leña que desde tiempos inmemoriales se ha quemado para cocinar o calentar las casas), gaseosos (biogás e hidrógeno) y líquidos (aceites, alcoholes, ésteres, y en particular los biocarburantes de los que vamos a hablar en este artículo).
Emisiones de CO₂, dependencia energética y biocarburantes
En España, aproximadamente el 26-28% del total de emisiones de CO₂ se deben al transporte por carretera. Además, en este sector, la mayor parte de la energía consumida son combustibles derivados del petróleo (gasolina y gasóleo sobre todo), aproximadamente el 95-98% del total. Además es energía que no tenemos otro remedio más que exportar desde países extranjeros y pagar altos precios.
Una de las formas de reducir emisiones de CO₂ es reducir el consumo de productos derivados del petróleo y aumentar el de biocarburantes, ya que estos se consideran renovables, si se obtienen de manera sostenible y por métodos y estrategias lo más responsables, energética y medioambientalmente, posibles. Se entiende que el CO₂ emitido al quemar el biocombustible se compensa con el CO₂ absorbido por la planta durante su crecimiento.
Del mismo modo, reducir el consumo de productos petrolíferos y aumentar el uso de biocarburantes nos permitiría reducir nuestra dependencia energética exterior al no tener que comprar tanto petróleo para gasolina y gasóleo. No nos confundamos, desde el punto de vista de la energía eléctrica, generamos excedentes, y además dependemos cada vez menos del exterior, entre otras cosas gracias a las renovables, (el petróleo apenas se usa para generar electricidad, solo en torno a un 1,5%). El problema son los automóviles.
Bioetanol, en lugar de la gasolina
El bioetanol es un compuesto químico obtenido a partir de la fermentación de los azúcares de ciertas plantas (en pocas palabras un alcohol). Debe purificarse mediante destilación para eliminar casi todo el agua (y acercarse a una concentración casi del 100%). A veces se llama simplemente etanol, pero no deben confundirse los nombres.
El etanol se obtiene por síntesis química a partir del etileno, que proviene del etano, un componente del gas natural (y por tanto no es de origen vegetal y tampoco se puede considerar renovable, ni tan limpio como el bioetanol).
El bioetanol se puede obtener a partir de remolacha y caña de azúcar (que son plantas muy ricas en azúcar) o bien de cereales (como el maíz, el trigo o la cebada), o incluso de la patata (por hidrólisis en el caso de los cereales y tubérculos). También se puede obtener de residuos vegetales, forestales o agrícolas, como leña, broza y restos de cosechas (por hidrólisis).
El bioetanol se puede utilizar como aditivo en las gasolinas y como carburante en los coches con motor de gasolina (de explosión o tipo Otto). Lo más habitual es que se emplee mezclado con gasolina en diferentes cantidades.
- Si el porcentaje de bioetanol es bajo, entre un cinco y un 10% (E5 y E10), casi cualquier motor de gasolina moderno puede funcionar con él (habría que tener cuidado con motores antiguos de más de 20 años porque quizás no admitan más de un 5%).
- Si el porcentaje de bioetanol es alto, normalmente E85 (un 85% de bioetanol y solo un 15% de gasolina) se requieren motores adaptados: los modelos de gasolina denominados Flexifuel.
- Para concentraciones del 100% (E100) normalmente se requieren motores especiales.
El bioetanol tiene un índice de octano superior al de la gasolina, por lo que el motor da algo más de potencia. Sin embargo tiene un poder calorífico inferior y se necesita más cantidad de carburante para hacer los mismos kilómetros, por lo que el consumo del motor aumenta (en litros a los 100 km).
Biodiésel, en lugar del gasóleo
El biodiésel es un éster monoalcalino obtenido a partir de lípidos naturales, tales como aceites vegetales o grasas animales mediante procesos de esterificación y transesterificación (alcohólisis), neutralización, destilación y decantación. La verdad es que desde que se inventó el motor Diésel de combustión interna, se ha sabido que el aciete vegetal podía hacerlo funcionar.
Se puede obtener del girasol, de la soja, de la colza, de la palma e incluso de la jatrofa o de algas, es decir de casi cualquier planta de la que se extraiga aceite. También se pueden emplear grasas animales. Es muy interesante aprovechar aceites usados (que hasta pueden ser de cocina): se reciclan, en lugar de tirarse sin más, y obtenemos carburante.
En principio casi cualquier motor diésel puede utilizar biodiésel, en concentraciones altas hay que tener cuidado con motores antiguos (de más de 10 o 15 años), sobre todo porque descompone el caucho natural, así que podría destruir las juntas si estas no son de elastómeros sintéticos. Lo más habitual es que se emplee mezclado con gasóleo convencional.
- Mezclas por debajo del 20%: B2, B5, B10 y B20, la concentración de biodiésel es de hasta el 20% (y un 80% de gasóleo en ese caso). B20 es el más habitual, y como he dicho antes, no requiere cambios en los motores.
- Altas concentraciones y biodiésel puro: B30, B50 y B100, con una concentración del 30%, 50% o de 100%, los motores requieren ciertas modificaciones. No es recomendable para temperaturas bajas.
Las propiedades del biodiésel son casi las mismas que las del gasóleo (tiene algo menos de poder calorífico, pero muy poco menos, la diferencia no es tan grande como en el caso del bioetanol/gasolina) así que casi no se notan cambios (por ejemplo en la potencia) respecto a usar gasóleo derivado del petróleo. El consumo puede ser un poco mayor, en torno a un 10%.
Desventajas de los biocarburantes
La tasa de retorno energético de los biocarburantes es mucho menor que la de la gasolina y el gasóleo: entre 1:0,7 y 1:1,8, según el vegetal empleado (que puede tener un mayor o menor rendimiento) y la energía consumida para su obtención y transporte. La del petróleo está en torno a 1:8 y 1:10.
Esta tasa significa que de 1 unidad de energía gastada para obtener ese combustible (explotarlo, transportarlo, refinarlo) se obtienen después 8 unidades de energía útiles. En algunos casos los biocarburantes tienen una tasa negativa (se gasta más energía que la que luego devuelven).
La reducción de emisiones de CO₂ se ve mermada si la biomasa necesaria para producir bioetanol o biodiésel recorre largas distancias, cruzando medio mundo. Lo más sostenible es cultivar las especies vegetales localmente, cerca de las plantas de producción de biocarburantes. También es muy adecuado utilizar residuos agrícolas y forestales, y aceites usados.
No se deben destinar tierras de cultivo de alimentos para cultivar especies destinadas a biocarburantes. Si se reduce la oferta de alimentos estos suben de precio, provocando hambrunas en países pobres o en vías de desarrollo. Lo adecuado es cultivar tierras valdías, de las que dejamos de cultivar hace años por motivo de cuotas agrícolas de la Unión Europea. Por supuesto no se deben talar bosques para aumentar la superficie cultivable.
El bioetanol genera más emisiones de compuestos orgánicos volátiles (culpables del ozono de superficie, una forma de polución) y aumenta aproximadamente un 5% las emisiones de NOx (un problema serio de contaminación del aire en las grandes ciudades). El biodiésel solo aumenta las emisiones de óxidos de nitrógeno en un 1,2%. Tampoco hay que exagerar, el aumento de emisiones de NOx es muy bajo.
Si la gestión de la producción de biocarburantes se hace de manera responsable, eficiente y sostenible, pueden ser alternativas razonables para sustituir, al menos en parte, a la gasolina y al gasóleo, sobre todo en el futuro, teniendo en cuenta que la oferta de petróleo irá disminuyendo y debemos buscar alternativas. Hay que ser realistas y tener presente que no son algo milagroso.
Más información | (pdf) Fundación de la Energía de la Comunidad de Madrid
Foto | Jazmy (CC)
En Motorpasión | Habemus nuevo récord en los precios del combustible
En Motorpasión Futuro | ¿Debemos apostar por los vehículos eléctricos? | ¿Ahorra energía un vehículo eléctrico? | ¿Contamina menos un vehículo eléctrico?