El desafío de los cultivos para biocombustible

Las plantas de cultivo son fábricas que se alimentan con energía solar

Una variedad de materiales vegetales, técnicamente denominados ‘biomasaDefinición Masa de materia orgánica de origen biológico no fósil que puede explotarse con fines energéticos. Referencias y recursos en línea acreditados http://www1.eere.energy.gov/biomass La Oficina de Eficiencia de Energía y Energía Renovable del Departamento de Energía de los EE.UU. tiene un Programa de Biomasa que trabaja con la industria, las instituciones académicas y los Laboratorios Nacionales de los EE.UU. en investigación sobre materias primas para biomasa y tecnologías de conversión. El objetivo es obtener biocombustibles, bioproductos y bioenergía competitivos en cuanto a costos y de alto rendimiento.’, se puede procesar para obtener biocombustibles. El biodieselDefinición Ésteres monoalquílicos de ácidos grasos de cadena larga derivados de aceites vegetales o grasas animales para utilizar en motores diesel. Hace referencia al combustible puro antes de mezclarse con el combustible diesel o gasoil. Las mezclas de biodiesel se denominan "BXX", las "XX" representan el porcentaje de biodiesel que contiene la mezcla (es decir: B20 es 20% biodiesel, 80% diesel de petróleo o gasoil). Referencias y recursos en línea acreditados http://www.eere.energy.gov/afdc/fuels/biodiesel.html La Oficina de Eficiencia de Energía y Energía Renovable del Departamento de Energía de los EE.UU. tiene un Centro de Datos de Vehículos Avanzados y Combustibles Alternativos con información clave sobre todos los biocombustibles. es producto de los aceites vegetales derivados de la soja, el girasol, la colza, la palma, el coco y otras fuentes más exóticas como las semillas de jatrofa.  El bioetanolDefinición El bioetanol es etanol de origen biológico. Los cultivos que contienen azúcar o almidón que se cultivan para uso energético son la remolacha azucarera, la caña de azúcar o el maíz y los cultivos de trigo, la paja de desecho, el sauce llorón y otros árboles populares, el aserrín, el pasto cinta (Phalaris arundinacea), el mijo perenne (Panicum virgatum), espartinas, topinambur (Helianthus tuberosus L), Miscanthus y plantas de sorgo. Referencias y recursos en línea acreditados http://www.afdc.energy.gov/afdc/ethanol/index.html La Oficina de Eficiencia de Energía y Energía Renovable del Departamento de Energía de los EE.UU. tiene un Centro de Datos de Vehículos Avanzados y Combustibles Alternativos con información clave sobre todos los biocombustibles., proviene de la fermentación del maíz, la remolacha azucarera y la caña de azúcar, el mijo perenne y el trigo, al igual que otros materiales vegetales amiláceos o celulósicos.

El uso de etanol supera ampliamente el uso de biodiesel en el mundo, ya que el etanol tiene mercados e infraestructura más maduros.  En los EE.UU., donde se lo`produce principalmente a partir del maíz, se ha mezclado etanol con nafta o gasolina durante muchos años.

El gran aporte de energía de los combustibles fósiles para la fabricación y el transporte al mercado actualmente debilita la promesa de etanol a base de maíz de los EE.UU. como una solución para el calentamiento global y la seguridad de la energía.  Muchos esquemas para instalar la producción de etanol de hecho dependen de la energía del carbón y del diesel para operar las plantas de etanol.  Por otro lado, el etanol fabricado en Brasil a partir de la caña de azúcar se encuentra en un proceso eficiente perfeccionado desde las crisis petroleras de la década del ’70 y reduce las emisiones de gas de efecto invernadero en un 80%. En general, el biodiesel sigue siendo más eficiente como combustible y produce emisiones menos intensivas que el etanol. Los estudios muestran que el biodiesel en general es aproximadamente cuatro veces tan eficiente como el diesel extraído del petróleo cuando se consideran todos los insumos energéticos, el consumo de combustible y la captación de carbono de las plantas.  El etanol es aproximadamente dos veces tan eficiente.

La producción y el uso de biodiesel no solo da como resultado una reducción en las emisiones de dióxido de carbono, sino que, a diferencia del diesel extraído del petróleo, también evita las emisiones de plomo, azufre o aromáticos tóxicos como benceno, tolueno y xileno. En Europa, donde la tecnología diesel está más avanzada y difundida, el biodiesel en la actualidad tiene más potencial para el transporte comercial y civil que en los EE.UU.  La producción de biodiesel en Europa supera ampliamente la producción en los EE.UU. La facilidad con que el biodiesel se puede mezclar con el petrodiesel convencional es tal vez su mejor punto de venta.  Los vehículos con motores diesel convencionales pueden funcionar con mezclas del 20% sin necesidad de modificaciones.

Dentro de la próxima década aproximadamente, se espera que la paja de los cereales y el rastrojo del maíz realicen una importante contribución a la producción de biocombustibles.  En la actualidad, los cereales y otras fuentes de almidón y azúcares se usan para elaborar bioetanol de ‘primera generación’.  Pronto, se implementará la tecnología de proceso para elaborar biocombustibles de ‘segunda generación’, a partir de la celulosa que contiene el rastrojo y la paja en ‘biorefinerías’.

Los biocombustibles necesitan labranza cero y paraquat

La paja y el rastrojo no son productos de desecho y ya cumplen una función importante en los sistemas de cultivo. El material de los cultivos que se deja en los campos luego de la cosecha ayuda a evitar la erosión, proporciona hábitats para la vida silvestre y aumenta el nivel de materia orgánica en el suelo. En último término, se incorpora a la materia orgánica que es importante para la estructura, la estabilidad y la productividad del suelo. En el futuro cercano, por lo tanto, existirá un conflicto entre el uso de los restos de cultivos para el manejo del suelo y su recolección como biomasa para producir biocombustibles.

La solución para este dilema es aumentar la cantidad de tierra de cultivo con el sistema de labranza cero.  Se han recomendado grandes aumentos en la superficie con labranza cero en los EE.UU. a fin de cumplir con los requerimientos anualesDefinición Son las malas hierbas que completan su ciclo de vida dentro de una temporada de cultivo o un año. De semilla a floración a semilla antes de que finalice el año. Referencias y recursos en línea acreditados http://iws.ucdavis.edu/ La Sociedad Internacional de Ciencias de las Malas Hierbas (International Weed Science Society) representa a las asociaciones individuales en todo el mundo. Se citan los detalles de estas asociaciones regionales. futuros del país que se calcula que superan los mil millones de toneladas de biomasa.  La labranza cero tiene tres beneficios clave para la producción de biocombustibles: 

1. Los suelos con labranza cero son más estables y menos susceptibles a la erosión permitiendo que se retire más paja,
2. La labranza cero significa que se consume sustancialmente menos combustible en la producción de cultivos, aumentando la contribución de energía neta de los biocombustibles,
3. En parte porque se usa menos combustible, pero mucho más significativamente porque los niveles de materia orgánica del suelo aumentan, los suelos con labranza cero secuestran grandes cantidades de dióxido de carbono – con importantes implicancias para su función como gas de efecto invernadero en el calentamiento global.

Como las malas hierbas no se controlan al arar en la labranza cero, su éxito depende del uso de herbicidas no selectivos como el paraquat.  El paraquat tiene muchos beneficios y es la mejor elección cuando se necesita una rápida acción y resistencia a la lluvia.  El paraquat no tiene actividad residual en el suelo y contribuye a minimizar la erosión del suelo destruyendo solo el crecimiento de los brotes.  Las raíces quedan intactas y proporcionan un efecto de anclaje.  Además, el paraquat es un componente esencial en la rotación de herbicidas para evitar la resistencia de las malas hierbas.

Puede leer el artículo completo sobre cultivos para biocombustibleDefinición Cultivos utilizados para la producción de biocombustibles. En la actualidad, los cultivos alimenticios como el maíz, la colza, la canola y la soja se usan para la producción de biocombustibles. En Brasil, se extrae etanol directamente de la caña de azúcar. India promociona la plantación de Jatropha curcas para la producción de biodiesel. La palma aceitera es otra fuente de biocombustible. Las algas productoras de biocombustible se pueden cultivar en estanques salobres en forma conjunta con plantas generadoras de carbono a fin de capturar sus emisiones de CO2. Los cultivos para biodiesel preferentemente deben apuntar a la tierra menos favorable para los cultivos alimenticios como las tierras marginales, las tierras afectadas por la sal, baldíos, etc. a fin de evitar la competencia no garantizada con la producción de alimentos. Referencias y recursos en línea acreditados http://www.epobio.net/epobio.htm EPOBIO era un proyecto que involucraba a un consorcio de socios académicos e industriales de Europa y los EE.UU. que tenía como objetivo la identificación de áreas para seguir invirtiendo en investigación en biología de plantas a fin de avanzar en el uso de cultivos como materias primas para biocombustibles y otros bioproductos. aquí.
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