Juan Carlos Serrano, químico en Abengoa Research, impartió un seminario sobre este tipo de carburantes

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Juan Carlos Serrano imparte el Seminario sobre Biocombustibles

Alrededor de un tercio de la energía que se consume en el mundo está destinada al sector del transporte. El 95% de la energía usada procede del petróleo. Los biocombustibles suponen una alternativa menos contaminante, infinita, pues proceden de energía renovables, y procuran la independencia energética de los países.

Juan Carlos Serrano nos habló en el seminario sobre los distintos tipos de biocombustibles que existen, técnicas para obtenerlos o procesado de los llamados hidrocarburos verdes. Serrano es doctor en Químicas y Ciencia de Materiales y trabaja como investigador en el grupo de procesos químicos de Abengoa Research.

¿Por qué debemos sustituir los combustibles fósiles por los biocombustibles? Porque son finitos y contaminantes. Se estima que el petróleo se agotará dentro de unos 30 años, además, su combustión acumula CO2 en la atmósfera, lo que repercute en un aumento del calentamiento global por el efecto invernadero. A estas desventajas, se suma la dependencia energética. España invierte cada día 100.000.000 € en comprar petróleo procedente de otros países.

Las energías renovables suponen alrededor de un 16% de la energía utilizada en el mundo. De ese porcentaje, el 80% es biomasa. Se trata de la única fuente de carbono renovable presente en la Tierra que puede sustituir al petróleo para la obtención de combustibles y productos químicos.

Existen 3 tipos de biomasa destinada a la producción de biocombustibles:

  1. Azúcares o almidones. Maíz y caña de azúcar.
  2. Lignocelulosas. Plantas, árboles, madera.
  3. Grasas. Aceite de soja.

Al analizar los procesos para conseguir combustible a partir de petróleo o de biomasa, hay que tener en cuenta el tiempo que llevan desarrollándose las tecnologías en cada caso. La industria del petróleo existe desde hace unos 70 años, por el contrario, el procesado de biomasa comenzó hace alrededor de 10 años. Además, desde el punto de vista químico, las tecnologías de extracción y refinería del petróleo son más sencillas que para la biomasa. Para suplir esta desventaja comparativa en innovación se intenta adaptar el modelo de refinería del petróleo para la obtención de biocombustibles mediante la biorrefinería.

Entre las tecnologías para generar biocombustible a partir de biomasa podemos distinguir tres tipos de rutas: térmicas (calentamiento de la biomasa y trasformación por calor), biológicas (uso de microrganismos) y catalíticas (intervienen productos químicos para acelerar las reacciones).

El 99% de los biocombustibles se dividen en: bioetanol, que se produce por fermentación de los azúcares (almidones o lignocelulosas) y biodiésel, obtenido a partir de las grasas a través de una ruta catalítica. Si el bioetanol se obtiene a partir de biomasa comestible (maíz y caña de azúcar)  es biocombustible de 1ª generación y si se genera a partir de lignocelulosas, es considerado biocombustible de 2ª generación.

Podemos decir que un biocombustible es de calidad si su densidad energética es alta, pues repercute en la autonomía del vehículo, tiene estabilidad química, combustión rápida y limpia y es económico.

Además de la densidad energética y el proceso para obtenerlos, los biocombustibles de 1ª generación presentan otra desventaja. La infraestructura (coches, gasolineras, etc.) no es 100% compatible con este tipo de carburantes. Para superar estos inconvenientes se trabaja en biocombustibles avanzados, químicamente parecidos a los fósiles y, por tanto, compatibles con la infraestructura de trasportes actual.

Hay dos tipos de biocombustibles avanzados: Aquellos que contienen más de 2 átomos de carbono, butanol y biogasolina, y los llamados hidrocarburos verdes.

Los hidrocarburos verdes se obtienen a partir de biomasa, requieren de un proceso complejo y presentan una calidad excelente. Existen varias técnicas para obtener este tipo de biocombustibles avanzados:

–          Hidrotratamiento. A partir de grasas se obtiene el combustible. Es una técnica que está sustituyendo a la producción de biodiésel.

–          Gasificación y pirólisis. Rutas térmicas en las que se convierte lignocelulosa en hidrocarburos.

–          Fermentación. Procesando azúcares mediante ingeniería genética.

–          Procesado en fase acuosa. Tratamiento de moléculas derivadas de la biomasa.

 

El futuro de los biocombustibles

Se estima que dentro de 30 años predominarán el etanol de caña de azúcar, el biocombustible derivado de la lignocelulosa y los hidrocarburos verdes.

Los estudios apuntan que el etanol derivado del maíz desaparecerá, pues su procesado es contaminante y resulta poco competitivo; y será sustituido por el biocombustible derivado de la lignocelulosa, de 2ª generación, que presenta bajos niveles de emisión de CO2. El etanol de caña de azúcar se obtiene con una tecnología limpia, optimizada tras 30 años desde que empezara a producirse, por lo que, se estima que seguirá en el mercado. Además, la innovación de hidrocarburos verdes permitirá una perfecta adaptación a la infraestructura del trasporte.