El uso de combustibles orgánicos y su impacto

	M en C. María Susana Acosta Navarrete. Universidad Tecnológica del Suroeste de Guanajuato. Profesor de Tiempo Completo.
	M. A. Lidia Ramírez Lemus. Universidad Tecnológica del Suroeste de Guanajuato. Profesor de Tiempo Completo.
	M. A. Olimpia L. Rivas García. Universidad Tecnológica del Suroeste de Guanajuato. Encargado de la Dirección de Ingeniería en Procesos Alimentarios.
	M. MMT. Yolanda Romero Hernández. Universidad Tecnológica del Suroeste de Guanajuato. Encargado de la Dirección de Ingeniería en Desarrollo de negocios.

Resumen

La producción de nuevos biocarburantes permite ampliar el campo de la bio-refinería, aprovechando recursos renovables y asegurando prácticas sustentables en cultivos energéticos y poco contaminantes, por lo que el estado del arte de los combustibles orgánicos muestra que la investigación de toda la gama debe ser estudiada en forma conjunta. Se necesita frenar el crecimiento de la demanda de combustibles fósiles, incrementar la diversidad del abastecimiento energético (fuentes y proveedores) y reducir las emisiones de gases de efecto invernadero. No hay una solución única al problema energético. Sólo con una combinación de estrategias como el ahorro, la eficiencia, el cambio de matriz energética, la diversificación de fuentes y el uso de energías renovables; entre otras se puede lograr un avance socio-económico integral con miras estratégicas a generar oportunidades de mercado, generar empleos e incentivar y promover el tejido productivo de las  comunidades agrícolas.

Palabras clave

Combustibles orgánicos,  oportunidades de mercado, impacto socioeconómico, desarrollo sustentable.

Introducción a los combustibles

Desde hace 400 mil años, el hombre empezó a utilizar el fuego como fuente de energía, su función desde ese entonces era el calentar las cavernas donde vivía, cocer partes de los animales que no eran digeribles y endurecer las puntas de sus lanzas para facilitar la caza.¹ Posteriormente aprendieron a utilizar la leña para producir fuego, y comenzaron a concentrar el calor, fue así como descubrieron el carbón vegetal, lo cual permitió el producir alfarería (y conservar mejor sus alimentos), trabajar el cobre y el hierro (para mejorar sus armas y herramientas). En la época preindustrial, la segunda fuente de energía en importancia (luego de la leña) la constituían los esclavos, y también se utilizaba la tracción animal, la energía del viento en la navegación y la del agua en los molinos hidráulicos. Puede decirse que, hasta esta época, todas las fuentes de energía empleadas por el hombre fueron renovables. No obstante, su utilización aun así causaba serios impactos ambientales y sociales, como la depredación de los bosques, la muerte de miles de hombres sometidos a la esclavitud y la contaminación del aire en los centros urbanos. Durante la industrialización se generalizó el uso del carbón mineral con mayores eficiencias energéticas permitiendo el desarrollo de la máquina a vapor, que permitió significativos avances en la minería, la industria siderúrgica y la industria textil, así como en el transporte: primero se creó el ferrocarril y finalmente el automóvil. La tracción animal fue poco a poco relegada a un segundo plano.

El petróleo (aceite de piedra)  tiene mayor densidad energética que el carbón, es más fácil de transportar y produce menos residuos de combustión, los historiadores hacen referencia que se inicia con su explotación a partir de 1850. Se impuso a partir de la Segunda Guerra Mundial, dando origen a la llamada era del petróleo², fue el detonante de la guerra del Golfo en 1991. Con el descubrimiento y uso de la electricidad, las necesidades humanas –y el consumo energético– han ido en aumento en todos los campos: iluminación, telecomunicaciones e información, actividades domésticas, industria, comercio, etc. Para satisfacer estos requerimientos se utilizan no sólo el carbón y el petróleo, sino también el gas, la energía nuclear, hidráulica, del viento, del sol y de la biomasa; entre otras. El consumo anual de energía por persona ha ido creciendo exponencialmente con el transcurso de la historia, de modo que ahora una persona en un país industrializado consume más de 50 veces la energía que utilizaba en la prehistoria.

La demanda mundial de energía sigue creciendo incluso a pesar de que la eficiencia de muchos vehículos, aparatos eléctricos y procesos industriales ha mejorado. La responsabilidad por este crecimiento recae tanto en los países industrializados como en los países en desarrollo superando muchas veces al crecimiento poblacional³. El concepto de combustibles alternativos o biocombustibles nacen de la necesidad de obtener energía a partir de fuentes que se renuevan ilimitadamente (hídrica, solar, eólica) o generada por combustibles renovables (biomasa y subproductos agrícolas) que sean amigables con el medio ambiente, reduciendo las emisiones de contaminantes antropogénicos. Los principales combustibles alternativos que se tienen en la actualidad son: Biodiesel, Bioetanol, Biogás,  Hidrógeno,  entre otros. A nivel mundial entre 1971 y 2000, el abastecimiento de energía de fuentes renovables mostró un crecimiento anual promedio del 2,1%, casi igual que el crecimiento de la producción total de energía primaria. La energía de la biomasa tradicional creció solamente 1,8%, y la hidroenergía 2,7%. Las nuevas renovables (solar, viento, geotérmica, mareomotriz y otras) crecieron muchísimo más: un promedio de 9,4% en el mismo periodo, teniendo a la cabeza a la energía del viento, que creció 52,1%, seguida por la solar, que creció más del 32%⁴. México, siendo un país en desarrollo, ya empieza a mostrar avances en este sentido; en la parte sur ya se cuenta con la producción industrial de biodiesel y bioetanol, por ejemplo en ciudades como Guadalajara y Ciudad de México. El año 2010 inicia con la adición de alcohol (etanol celulósico) en la mezcla de un 12 a un 15% con gasolina en los vehículos actuales, el cual sustituirá al agente antioxidante⁵.

Ventajas y desventajas de los principales combustibles orgánicos

1.- Biodiesel

El biodiesel se describe químicamente como compuestos orgánicos de esteres monoalquílicos de ácidos grasos de cadenas largas o cortas por lo que las fuentes para su producción son extensas y en ella se utilizan todo tipo de lípidos naturales como aceites vegetales o grasas animales, su síntesis radica en un proceso simple de transesterificación en la tabla 1 se muestran tanto las ventajas como las desventajas en su uso.

Tabla 1. Ventajas y desventajas en el uso de biodiesel

Se debe tener en cuenta que el biodiesel posee un alto nivel de lubricidad; sin embargo el biodiesel puro (B100) puede degradar ciertos elastómeros y compuestos de caucho, si bien, mezclas iguales o inferiores a un 20% no deberían causar desperfectos.

2.- Bioetanol

El bioetanol es un producto químico obtenido a partir de una fermentación de los azúcares  que se encuentran en los vegetales, tales como cereales, remolacha, caña de azúcar, sorgo o biomasa (algas, residuos vegetales, etc). Estos azúcares están combinados en formas de sacarosa, almidón, hemicelulosa y celulosa. Seguido de una destilación, sin embargo, dependiendo del material biológico a utilizar, requerirá otro tipo de operaciones unitarias para desdoblar los azucares y así mismo eficientizar el proceso. En la tabla 2 se muestran las ventajas y desventajas en su uso.

Tabla 2. Ventajas y desventajas en el uso de bioetanol

Fuente: Ethanol Market. US Department of Energy, 2003 (modificado)

El bioetanol mezclado con la gasolina produce un combustible orgánico de alto poder energético con una importante reducción en las emisiones, siendo las mezclas recomendadas con E5 y E10.

3.- Biogás

El biogás es conocido como el gas de los pantanos, se produce por la fermentación anaerobia de residuos orgánicos e inorgánicos que mezclados con agua se descomponen con ayuda de bacterias anaerobias (microorganismos metanogénicos), en la tabla 3 se muestran las ventajas y las desventajas en su uso.

Tabla 3. Ventajas y desventajas en el uso de biogás

Fuente: modificado www.ibt.unam.mx/alfredo/SusanaAidaRomero.pdf

4.- Hidrógeno

El hidrógeno es un combustible extraído del agua, los productos derivados de su combustión son en su mayoría vapores de agua, es un gas incoloro, inodoro altamente flamable, no es tóxico. En la tabla 4 se muestran algunas ventajas y desventajas en su uso.

Tabla 4. Ventajas y desventajas en el uso de hidrógeno

Fuente: Modificado Enviromental Health Perspectives, 2007.

Impacto socioeconómico

Existe la posibilidad de generar nuevos combustibles y nuevas fuentes de empleo a través de recursos renovables y que generan un alto rendimiento; el interés de gobiernos extranjeros en apoyar proyectos de esta índole posibilita que estos cultivos sean de gran utilidad económica para las personas que se involucren en el negocio. Es por eso implementar un diagnóstico de mercado que permita conocer y ubicar los nichos de mercado que conlleve un análisis de la competencia indirecta, investigaciones de mercado, estrategias de comercialización, determinación de oferta y demanda, etc., para cubrir al 100% de la producción generada por los productores.

El encarecimiento del combustible, la gran movilización de campesinos hacia las grandes urbes; el uso de los suelos en ganadería extensiva no tecnificada a generado un gran índice de desempleo en el país, el número de habitantes por ciudad se ha duplicado de manera vertiginosa, los combustibles fósiles están por acabarse debido al agotamiento del petróleo en los diferentes pozos de extracción, estos factores han generado una desestabilización económica y social en regiones de nuestro país.

Otro factor que favorece la implementación de estos combustibles es la no existencia de competencia lo cual permitiría manejar el mercado para posicionar la producción en un nivel fuerte para competir con posibles nuevos cultivos⁶.

Conclusiones

Como es de saberse en el mundo sólo se ocupa el 0.5% de la tierra cultivable para la producción de biocombustibles y tiene una relevancia marginal en la disminución de los precios agrícolas globales. El principal problema de la alimentación mundial es sin lugar a dudas en los países subdesarrollados que no cuentan con los recursos para su abastecimiento y paradójicamente sus principales ingresos provienen de la agricultura, la cual se encuentra sin desarrollo por no contar con productos agrícolas básicos que tengan precios competitivos para su desarrollo. Si a todo esto le sumamos los subsidios a la agricultura de países desarrollados, nos encontramos con una situación muy difícil de solucionar si no tenemos la voluntad política de incorporar hoy en día los biocombustibles de primera generación, lo cual iría acorde al sentido de urgencia que este gobierno quiere darle a sus políticas de estado.

Referencias bibliográficas

Aguilar G, Jorge L. (2005) “Combustibles Alternativos”, Primer Foro Regional de Tecnología en Procesos Productivos, Puebla, México.

De Guevara Juan Ladrón, 2006. Desarrollo de los biocombustibles en Chile: Visión de CONAMA, Dpto. Planificación, Presupuesto e Información, CONAMA

Enviromental Health Perspectives. Ciencia y trabajo. Año 9. Número 24. Abril /Junio 2007. A32/A38.

Ethanol Market. US Department of Energy, (2003).

http://www.ibt.unam.mx/alfredo/SusanaAidaRomero.pdf

http://ciencias.jornada.com.mx/ciencias/noticias/desarrollan-en-la-uam-nuevo-combustible.

¹ Aguilar G, Jorge L. (2005) “Combustibles Alternativos”, Primer Foro Regional de Tecnología en Procesos Productivos, Puebla, México.

² Enviromental Health Perspectives. Ciencia y trabajo. Año 9. Número 24. Abril /Junio 2007. A32/A38.

³ Ethanol Market. US Department of Energy, (2003).

⁴ Página localizada en Internet. [URL] http://www.ibt.unam.mx/alfredo/SusanaAidaRomero.pdf

⁵ Página localizada en Internet. [URL] http://ciencias.jornada.com.mx/ciencias/noticias/desarrollan-en-la-uam-nuevo-combustible.

⁶ De Guevara Juan Ladrón, 2006. Desarrollo de los biocombustibles en Chile: Visión de CONAMA, Dpto. Planificación, Presupuesto e Información, CONAMA.