Los métodos químicos de la producción de biodiesel son muy importantes en el mundo actual, pero las ventajas tecnológicas, económicas y sustentables de la producción enzimática de biodiesel son muy amplias.

El biodiesel producido con la transesterificación enzimática con etanol en lugar de metanol ha sido propuesto como una alternativa más limpia y sustentable. 

Además la producción enzimática de biodiesel presenta numerosas ventajas en comparación con su contraparte química, entre las cuales se puede mencionar:

* que funciona bien con materias primas de calidad fluctuante

* que requiere una menor cantidad de pasos de procesamiento

* que produce un glicerol de mayor calidad (un subproducto valioso).

* que utiliza una menor cantidad de energía y que genera una menor cantidad de agua   residual

Debido a los beneficios significativos mencionados, han surgido una gran cantidad de investigaciones que se encuentran en desarrollo en este campo y una solución viable y sustentable se encuentra al alcance de la mano.

De FAME a FAEE

En la actualidad, el biodiesel comercial son metil-ésteres de ácidos grasos (FAME sus siglas en inglés) y se produce con metanol. El metanol funciona bien en un proceso químico catalizado, y lo que resulta más importante, es que se trata de un alcohol de bajo costo en la mayoría de las regiones. No obstante, con una mayor producción global de bioetanol, las ventajas en el precio con relación al etanol podrían modificarse rápidamente.

El etanol es el alcohol preferido para el proceso enzimático y resulta en etil-ésteres de ácidos grasos (FAEE sus siglas en inglés). El etanol es un alcohol más voluminoso y más pesado que el metanol y esto significa una ganancia en el rendimiento de masa para el biodiesel a partir de los FAEE. Esta ganancia en el rendimiento de masa significa que se puede producir una mayor cantidad de biodiesel a partir de una unidad de aceite en el proceso enzimático con etanol que con el proceso químico con metanol.

“En algunos países, como Brasil por ejemplo, el etanol ya se comercializa a precios más bajos que los del metanol”, dice Hans Christian Holm, Gerente Global de Marketing de Novozymes.  “Debido a que el componente de alcohol siempre es considerablemente más económico que el componente de aceite, la ganancia adicional de volumen que se produce cuando se utiliza etanol en lugar de metanol podría convertirse en el principal argumento de venta, en particular para el mercado brasileño”. A esto hay que agregar que el proceso químico con etanol presenta muchos problemas técnicos, y esto le brinda al proceso enzimático con etanol una ventaja adicional. 

El encaminamiento hacia materias primas de menor calidad

La ventaja fundamental del proceso enzimático para la producción de biodiesel es que los triglicéridos (y parte de los glicéridos), como así también los ácidos grasos libres (AGL) pueden ser convertidos en biodiesel en forma eficiente y bajo las mismas condiciones moderadas. A través de seleccionar la composición enzimática apropiada, es posible llevar a cabo un proceso continuo de una sola etapa, incluso con contenidos muy elevados de AGL en el aceite. Esto permite utilizar aceites no comestibles de baja calidad sin causar impacto sobre el medio ambiente.

En la actualidad, la elección de la materia prima en las plantas de biodiesel comercial depende en gran medida de las zonas geográficas, con un predominio del aceite de colza en la UE, del aceite de soja en los EE.UU. y América Latina, y del aceite de palma en Asia. Estos aceites pueden ser fácilmente utilizados como materias primas en la producción enzimática de biodiesel.

Hoy en día, las investigaciones muestran que esto es posible en prácticamente todas las plantas de aceite conocidas. No obstante, los mayores beneficios del tratamiento enzimático se pueden obtener con aceites de bajo costo y de baja calidad con elevados contenidos de AGL.

Estos tipos de aceites incluyen la grasa animal, los aceites usados, los aceites ácidos y los destilados de ácidos grasos.  El uso de dichas materias primas en la producción enzimática de biodiesel es acertado, no sólo desde la perspectiva técnica, sino también desde el punto de vista económico y de la sustentabilidad.

“La producción enzimática de biodiesel utilizando bioetanol y aceites residuales podría convertirse en el biodiesel “verde” del futuro”, dice Per Munk Nielsen, Gerente Senior de Ciencias de Novozymes.

A pesar de los obvios beneficios ambientales del proceso de producción enzimática de biodiesel utilizando bioetanol, el proceso no se encuentra ampliamente difundido. 

“Existen razones valederas para explicar por qué las plantas no utilizan esta tecnología para una producción a escala comercial en este momento”, dice Jesper Brask, el Gerente de Ciencias de Novozymes. “Esto se debe fundamentalmente a la falta de un diseño de proceso optimizado en combinación con la falta de enzimas costo-efectivas”.

Sin embargo, algunos datos recientes que documentan la productividad del proceso enzimático para la producción de biodiesel junto con el desarrollo de nuevas tecnologías de inmovilización, que permite el reuso de las enzimas, indican que los catalizadores enzimáticos pronto podrían convertirse en costo-efectivos.

Parte de la mezcla energética del futuro

El mundo se enfrenta a un desafío urgente con respecto al cambio climático – y es necesario tomar acciones inmediatas para mitigar el daño adicional al planeta.  Promover la mayor cantidad de combustibles líquidos renovables de todo tipo es fundamental para reducir las emisiones globales de CO2. En relación con otras regiones en el mundo, Estados Unidos es el principal consumidor de nafta y consume una proporción reducida de diesel para cubrir sus necesidades de combustibles para el transporte.

Sin embargo, en Europa, India , Brasil y Argentina  la mayor parte de las necesidades de combustible para transporte se encuentran atadas al diesel.

“La solución de un biodiesel más verde afectará positivamente a grandes regiones del mundo y será una parte muy importante de una mezcla energética más limpia”, dice Hans Christian Holm.

El proyecto para un biodiesel sustentable

A fines de 2008, la Fundación Danesa Nacional de Tecnología Avanzada adjudicó un contrato de 2,4 millones de euros a un consorcio que desarrolla proyectos para el establecimiento de una tecnología de liderazgo mundial para la siguiente generación de la producción de biodiesel. El proyecto se desarrollará durante los próximos tres años y su meta es desarrollar y documentar un proceso para la producción de biodiesel que resulte costo-efectivo y ambientalmente superior a la transesterificación química.  Dentro del alcance del proyecto también se busca una documentación completa del proceso que incluya una evaluación cuantitativa de la sustentabilidad.

El proyecto está conformado por un consorcio de empresas y grupos académicos dinamarqueses, que incluyen a Novozymes, Emmelev – un productor danés de biodiesel – la Universidad de Aarhus y la Universidad Técnica de Dinamarca. 

Fuente: Bio Times News/Asaga