22 octubre, 2010

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No es una broma: se puede extraer látex o aceite de algunas plantas y de sus frutos que sirven de combustible. Pueden ser un complemento al petróleo y, en algunos casos, una alternativa. Texto: Juan Carlos Mirre.

Hay distintas formas de utilizar los árboles para obtener de ellos combustibles líquidos y se debe decir que, hasta ahora, las alternativas que se han ensayado a escala de laboratorio o que ya se están llevando a la práctica no han sido tan ecológicas como pretenden sus promotores.

Un método que están adoptando muchos países es la quema de residuos forestales en un medio reducido (pirólisis) para generar un gas de síntesis que luego es fraccionado en gasóleo y gas combustible. Otro subproducto obtenido de este proceso es el carbón vegetal combustible y las cenizas, que pueden utilizarse después como fertilizantes.

Lo ecológico de este proceso radica en que se emplean residuos forestales, es decir, restos de madera, cortezas, árboles enfermos y plantas pequeñas que no son aprovechadas por la explotación maderera o papelera. Sin embargo, desde un punto de vista conservacionista, esto es discutible, ya que los residuos forestales son naturalmente reciclados en los suelos y contribuyen al mantenimiento de un rico biotopo.

Los defensores del método recurren al argumento de que la limpieza del sotomonte y la eliminación de residuos evitan los incendios forestales veraniegos, una auténtica plaga en muchas zonas de nuestro país. Pero el problema fundamental de este método es que cuando se diseñan grandes plantas procesadoras anejas a una central eléctrica que aprovecha el gas y el combustible líquido para generar electricidad, no hay suficientes residuos para quemar. En su lugar, se emplea madera fragmentada o astillada de bosques cercanos, con lo cual, se acaba deforestando la comarca circundante.

En otros casos, se recurre a plantaciones específicamente diseñadas con el fin de ser quemadas en la central. Para ello se acude a especies arbóreas de alta velocidad de crecimiento, como algunas variedades de chopo y sauce, o la paulownia, uno de los árboles de mayor velocidad de crecimiento conocidos.

Un triste ejemplo de este sistema poco respetuoso con los hábitats naturales son las grandes centrales eléctricas, como la que acaba de construirse en Gales, en pleno puerto de Talbot, donde se descargarán tres millones de toneladas anuales de astillas de madera procedentes de bosques de Estados Unidos y Canadá.

Otro sistema poco ecológico es el uso de hierbas de alto rendimiento en biomasa, como el pasto elefante, que exige terrenos fértiles que se sustraen a la agricultura de cereales, repitiéndose el mismo error que el de la generación de etanol a partir de maíz o soja.

Especies con alto rendimiento

En este artículo se destacan las principales especies arbóreas que, directamente o a través de sus frutos, permiten la obtención de aceites o de látex a partir de los cuales se produce biodiésel.

La jatrofa es, probablemente, el árbol con los rendimientos más altos en aceites combustibles. Además, tiene la ventaja de que se adapta bien a una gran variedad de climas y a suelos pobres. Otra especie con buenos resultados es la palmera macauba, que se desarrolla en regiones de la sabana tropical a subtropical y sobre suelos relativamente pobres, donde casi no hay explotaciones agrícolas.

El tártago o ricino, el arbusto de goma, el guayule y la manzana de Sodoma son arbustos, pero todos producen látex.

A excepción del árbol del diésel (Copaifera langsdorfii), cuyo aceite puede usarse directamente en los motores –mezclado o sin mezclar con gasóleo de petróleo–, los demás biodiéseles necesitan un proceso industrial que transforme el aceite o látex natural en un líquido que permita su combustión en motores diésel.

Hay que tener en cuenta que en este artículo no se han incluido ni las palmeras tropicales como la aceitera (Elaeis guineensis), el árbol de mayor rendimiento de aceite por hectárea, ni la palmera pequi (Caryocar brasiliense), ni la babassu (Attalea speciosa), ni la cohune (Attalea cohune), ni la moriche (Moringa oleífera) ni, menos aún, el cocotero (Cocos nucifera) debido a que todas estas especies producen valiosos frutos o aceites comestibles en zonas tropicales fértiles.

En el caso de los aceites, el proceso de transformación en biocombustible es similar al usado para los aceites de soja, maíz o girasol. El del látex es más sencillo y se basa en el hidrocraking catalítico mediante el empleo de zeolitas.

El también llamado “árbol del gasóleo o del keroseno” crece en los bosques tropicales de Brasil, Venezuela, Paraguay y Argentina. Puede alcanzar hasta 12 metros de altura y su madera es muy apreciada por ser muy liviana.

Un árbol puede producir una media de 45 litros al año de hidrocarburos y se ha calculado que es posible obtener cerca de 16.000 litros por hectárea de una plantación de cabismo (copaiba en portugués), lo que equivale a cien barriles por hectárea y año, aunque hay que tener en cuenta que la selección de taxones de alto rendimiento permitiría llegar, seguramente, hasta los 500 barriles.

Las plantaciones se programan para una producción cada seis años, empezando con una alta densidad –unos mil árboles por hectárea–, cantidad que queda reducida a unos 500 árboles por hectárea a los tres años. En una primera selección, se eligen los más robustos y, antes del sexto año, se separan unos 350 árboles por hectárea.

En la actualidad, existen plantaciones de copaiba en Argentina, Paraguay, Brasil e, incluso, en Australia.

En el caso de lograrse los altísimos rendimientos que predicen los expertos, podría reemplazar un importante porcentaje del consumo de diésel generado por destilación del petróleo. A ello hay que añadir que puede producir biocombustible durante 70 años, al cabo de los cuales todavía es posible aprovechar su valiosa madera.

Para ilustrar el potencial de este árbol, diremos que plantaciones que sumen 60.000 hectáreas producirán suficiente gasóleo para cubrir el 10% de la demanda anual de petróleo de España. Y en países tropicales como la India, bastaría con una superficie de 110.000 hectáreas –una ínfima fracción de su territorio– para satisfacer el 10% de la demanda.

Arbustos de látex

La planta del aceite de ricino (Euphorbia lathyrus). El tártago es la planta de cuyas semillas se obtiene el famoso aceite de ricino, de señaladas propiedades purgantes. Las semillas contienen hasta un 50% de aceite y la planta, un látex que puede ser destilado para la producción de combustibles líquidos.

El premio Nobel de Química Melvin Calvin ha realizado varios estudios de rendimiento del látex del tártago sobre la base de una plantación experimental y ha obtenido un rendimiento de 20 barriles de combustible por hectárea y año. Otros ensayos en la isla de Okinawa, en Japón, consiguieron hasta 30 barriles, con un coste de producción de unos 40 dólares americanos por barril producido, lo que supone casi la mitad del precio actual del petróleo.

El potencial del tártago es, además, mucho mayor de lo que se ha demostrado hasta ahora. Hay que tener en cuenta que los estudios de Calvin consideran el látex, pero no el aceite de la semilla, a pesar de su altísimo rendimiento. Por otro lado, no se han hecho suficientes estudios sobre selección e hibridación de las distintas variedades de la planta para lograr especímenes de máximo rendimiento. No hay que olvidar que en los últimos 15 años las mejoras genéticas aplicadas a las variedades de la Hevea brasiliensis han permitido aumentar 30 veces la producción de caucho por árbol.

El arbusto de goma (Euphorbia tirucalli)

Crece en las regiones tropicales y subtropicales semiáridas. Según Melvin Calvin, los híbridos mejorados podrían llegar hasta los cien barriles de biocombustible por hectárea y año.

El sistema de explotación sería la trituración total de la planta cortada, obteniéndose el látex para biodiésel y distintos subproductos, como gomas y resinas, y un bagazo para quemar o para usar como abono.

Los franceses realizaron plantaciones de una especie similar en Marruecos durante la Segunda Guerra Mundial y obtuvieron unos 10.000 litros de látex por hectárea al año, de donde extraían unos 3.200 litros de biocombustible. Si bien el procesado del látex es sencillo, no deja de ser una etapa imprescindible. Por otro lado, si se consideran los subproductos y la combustión de los residuos, seguramente el coste del barril estará por debajo del actual precio del petróleo.

El guayule (Parthenium argentatum)

Es un arbusto de un metro de altura nativo del desierto de Chihuahua, en México, que se utiliza como fuente alternativa de látex de la Hevea brasiliensis debido a su carácter hipoalergénico. Es bien sabido que la goma de la hevea tiene proteínas causantes de severas reacciones alérgicas en una pequeña proporción de población, cosa que no ocurre con el guayule. Con látex de guayule se fabrican guantes de cirugía y catéteres no alergénicos, pero ahora su mayor interés se centra en la posibilidad de obtener biocombustibles a partir de su látex. Las ventajas son varias:

- Una vez extraído el látex, el bagazo residual es altamente combustible y libera tantas calorías como el carbón.

-Se puede cultivar en regiones muy áridas y con suelos pobres en la franja subtropical, donde se encuentran la mayoría de los desiertos del planeta.

- El látex puede extraerse en cualquier temporada del año.

- La planta comienza a producir ya en el segundo año y sólo hay que cortar la parte superior para que vuelva a crecer.

El aprovechamiento de esta planta está aún en sus estadios iniciales. La única cifra de rendimientos publicada hace una estimación de mil kilos por hectárea y año, una cantidad muy similar al látex obtenido del tártago.

Manzano de sodoma (Calatropis procera). Puede alcanzar hasta tres metros de altura y abunda en la región árida que va desde el centro de la India hasta Siria.

No hay estudios completos de rendimientos o ensayos extensivos de esta planta, ni tampoco de otras productoras de látex que crecen en regiones áridas, donde la agricultura es impracticable. Sin embargo, es posible que puedan obtenerse altos rendimientos que permitan la revalorización de esas tierras desaprovechadas, al tiempo que se contribuye a disminuir la dependencia del petróleo.

Con fruto rico en aceite

Pongamia

Es una leguminosa arbórea que llega a alcanzar los 20 metros y que es capaz de nitrogenar los suelos gracias a las bacterias rizofitas de sus raíces. PhytoFuel es una empresa australiana que está haciendo ensayos de rendimiento con un árbol leguminoso denominado kalpa, conocido en España como algarrobo aceitero o habas de la India (Millettia pinnata o Pongamia pinnata).

Las plantaciones se están haciendo en una zona árida de suelos pobres con bajo o nulo rendimiento agrícola. Se espera obtener siete millones de barriles anuales de combustible y dos millones de toneladas de pienso para ganado, además de ser una importante fuente de trabajo para una región poco desarrollada.

A partir de los seis años, la pongamia produce unas nueces que contienen hasta un 45% de aceite. En la India han logrado rendimientos de aceite biocombustible que casi duplican los obtenidos con jatrofa o con aceite de palma. Allí se ha experimentado con plantaciones en zonas de apenas 300 mm anuales de lluvia, lográndose un rendimiento de biocombustible a un precio de 20 dólares americanos el barril, una cuarta parte del precio actual del petróleo. Y esto sin tener en cuenta el residuo de la nuez, rico en proteínas y apto para el alimento animal.

El árbol del sebo (Triadica sebifera)

Es un árbol de unos 12 metros típico de Oriente y, en especial, de China y Japón. Fue introducido en la época colonial en la costa Este de Estados Unidos y ahora se le considera una especie invasora que ha ocupado los suelos semisalitrosos de la costa del Golfo de México.

Para la obtención del biocombustible se aprovecha tanto la parte externa como la interna de la nuez, lográndose rendimientos de 45 a 60 por ciento de aceite. Una hectárea soportaría unos 300 árboles, con una producción de 12.500 kilos de semilla, de las que se extraerían 2.300 kilos de aceite, 2.500 kilos de cera vegetal, 1.400 kilos de pienso rico en proteínas y casi 5.000 kilos de biomasa combustible.

Una vez refinados el aceite y la cera, se calcula una producción de entre 4.000 litros por hectárea al año de biocombustible, lo que equivale a 25 barriles, además del valor de los subproductos.

Ocuba (Virola surinamensis)

Se encuentra en la selva pantanosa de Brasil, Perú y Venezuela. Sorprende que no haya sido estudiada, puesto que cada planta puede producir más de 60 litros al año de aceite, lo que en una plantación de 300 árboles por hectárea representaría una media de 18.000 litros por hectárea al año. Esto se transformaría en 90 barriles al año de biocombustible.

Árbol del croton (Croton megalocarpus)

En estos momentos, la empresa de Tanzania Africa Biofuel ejecuta un proyecto con el fin de aprovechar las nueces de este árbol local y reducir, al mismo tiempo, la pobreza de la región. Debe destacarse que el residuo de las nueces, tras extraerse el aceite, sirve de alimento para las aves de corral. Con ese objetivo, se está desarrollando una plantación en las tierras marginales de una región subárida.

Una vez maduros, los árboles producirán cada uno 30 kilos de nueces, que contienen un 37% de aceite. Según la empresa, una plantación de una hectárea produciría unos 3.000 litros al año, por lo que una superficie de 60.000 hectáreas sería suficiente para cubrir el 10% de las necesidades anuales de combustible de Tanzania.

Árbol candil o kukui (Aleurites moluccana)

De este árbol del sur de Asia se obtiene un aceite con múltiples aplicaciones. Como en el caso de la ocuba, la nuez es autocombustible y se quema directamente para iluminar. De hecho, en inglés se denomina “nuez vela”.

Las plantaciones modernas de Indonesia logran producir unos 80 kilos de nuez por árbol, con un rendimiento de hasta un 20% de aceite. Esto significa que podrían obtenerse unos 4.800 kilos de aceite por hectárea al año. Suponiendo una conversión del 80% a gasóleo, el resultado sería aproximadamente 25 barriles por hectárea.

Balanites (Balanites aegyptiaca)

Este árbol, que puede llegar hasta los seis metros de altura, es muy abundante en la franja de la sabana árida que se extiende desde el Senegal atlántico hasta la Somalia del Índico. Es muy longevo, con individuos que sobrepasan los 100 años de edad produciendo aún 125 kilos anuales de un fruto muy similar a los dátiles y con un contenido medio de aceites del 40%.

Se calcula que en la región del Nilo Azul hay más de un millón de estos árboles produciendo unas 100.000 toneladas de frutos. Éstas podrían convertirse en unas 20.000 toneladas (150.000 barriles) anuales de biodiesel sólo en la región del Sudán. En la actualidad, el fruto se utiliza para la elaboración de bebidas alcohólicas por fermentación y de aceite para cocinar. El residuo de la producción de aceite es muy rico en proteínas y apto para pienso de ganado.

Árbol del tung (Aleurites fordii)

Originario de China, produce unas nueces con contenidos del 35 al 40 por ciento de aceite. La producción por hectárea alcanza los 2.700 litros al año, si bien diversos ensayos recientes con híbridos en China han logrado duplicar el rendimiento. El aceite de tung puede considerarse como un verdadero aceite industrial, utilizado desde hace más de un siglo como lubricante de maquinarias.

Jojoba (Simmondsia chinensis)

Si bien las semillas o nueces contienen hasta un 60% de aceite –en realidad, una cera líquida–, todavía no se han hecho más que estudios preliminares respecto a su potencial como biodiésel. Hay que tener en cuenta que en la actualidad la cera de jojoba es muy apreciada por la industria farmacéutica y cosmética.

La gran ventaja de este arbusto originario de México es que crece en terrenos salobres y semidesérticos, incluso en suelos alcalinos, por lo que permitiría su aprovechamiento en zonas no aptas para la agricultura, o bien, en suelos abandonados por prácticas de irrigación intensiva. Los costes de explotación serían muy bajos dado que la planta se mantiene productiva durante unos 150 años.

De palmera

Palmera macauba (Acrocomia aculeata)

Se incluye aquí de forma excepcional a esta palmera, ya que, a diferencia del aceite de palma de la famosa Elaeis guineensis, ésta crece en zonas de sabana y no de selva, por lo que su impacto ambiental es muy bajo. Los mayores productores de aceite de macauba son Brasil y Paraguay, con rendimientos de 1.400 a 4.000 litros de aceite por hectárea al año, según se trate de plantaciones poco cuidadas o hechas con plantas seleccionadas.

Estos rendimientos son muy inferiores a los 7.300 litros por hectárea al año del aceite de palma que se obtienen en Malasia o Indonesia, pero se trata de un cultivo que se encuentra en los estadios iniciales de investigación y que, probablemente, permitirá mejores resultados en el futuro. Como en el caso de otras palmeras, el aceite se obtiene del fruto, tanto de la drupa, como de la nuez interna.

El licor negro de las papeleras

En Suecia, acaba de ponerse en marcha la nueva planta de la empresa SunPine AB, que produce unos 2.000 barriles diarios de biodiésel a partir de los residuos de una papelera.

El aceite de pino (CTO) es un subproducto generado por las papeleras que utilizan madera de pino bajo el proceso Kraft (sulfato). Este aceite contiene un 50% de ácidos grasos, que hasta ahora eran descartados o parcialmente aprovechados por la industria química.

En la actualidad, las papeleras generan cada día casi un millón de toneladas de líquidos residuales ricos en materia orgánica –fundamentalmente ligninas– denominados “licor negro”.

En su mayor parte se deshidratan o procesan para ser quemadas y aprovechar el calor generado, tanto para el proceso de la fabricación de pasta de papel como para la generación de electricidad. Este nuevo proceso podría transformar la producción mundial de licor negro en 1,5 millones de barriles al día de biodiésel; aproximadamente el consumo actual de petróleo de España.

FUENTE: LA REVISTA INTEGRAL

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3 comentarios sobre “LOS ARBOLES DEL BIODIESEL”

  1. jesus jose valenzuela barba dijo:

    me parece muy interesante ésta información ya que encuentro en ésta que se puede producir los arboles y arbustos de las especies que se adapten en nuestra región (estado de sonora México) ya que contamos con diferentes climas, para la plantación de algunas especies que se mencionan en éste artículo, y los más interesante es también la generación de empleo
    que mucha falta en nuestro estado, felicidades

  2. arturoarmenia dijo:

    el tratamiento de la información no tiene compromisos y ello es valiosísimo. Contribuyen con visiones que aunque no tempranas serán la solución para un mundo de productores locales con cierto grado de autosuficiencia, y este de los combustibles es estratégico para reirnos de las grandes empresas petroleras, que siguen contaminando hasta que el nivel de concentración de riqueza y rentas sea tan alto y surjan estas soluciones para quienes solo tienen tierras áridas y manos para el trabajo honrado y ecológico.

  3. Jorge Luis Vargas V. dijo:

    Excelente investigaciones, estamos estudiando la posibilidad de incrementar esta industria en Costa Rica,.

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