Biocombustibles
para los adictos al petróleo: ¿la cura peor que la enfermedad?
Por Mae-Wan Ho
El bioetanol y biosiesel, provenientes
de la energía generada por cultivos agrícolas, ocupan
tierra de cultivos alimenticios y producen menos energía que
la usada para producirla; también afectan el medio ambiente y
causan desastres económicos.
El bioetanol y biosiesel, provenientes
de la energía generada por cultivos agrícolas, ocupan
tierra de cultivos alimenticios y producen menos energía que
la usada para producirla; también afectan el medio ambiente y
causan desastres económicos.
"Debemos acabar con la adicción
al petróleo”, dijo George W. Bush en su último mensaje
a la Nación,peronoestaba pidiendo a la población que dejen
de usar carros o que usen menos petróleo. Al contrario, lanzó
la “Iniciativa de Energías Avanzadas” a través
de la cual se aumentará el presupuesto federal en un 22%, por
las investigaciones en tecnologías de energía limpias;
esto incluye los biocombustibles derivados de plantas y sustitutos de
petróleo para alimentar los automóviles.
Los sucesivos presidentes de los
Estados Unidos han promovido el etanol de maíz como un aditivo
energético subsidiado. El Presidente Bush dijo a los científicos
que ahora deben trabajar en cómo hacer etanol a partir de chips
de madera, tallos o pasto “práctico y competitivo en los
próximos 6 años”, y que reemplazarán más
del 70% de importaciones de crudo desde “lugares inestables en
le mundo” - Oriente Medio - hacia el año 2025.
Actualmente, el 60% del petróleo
consumido en Estados Unidos es importado, con un incremento más
del 53% más desde que George W. Bush llegó al poder.
Biocombustibles de cultivos no pueden
sustituir a los combustibles fósiles en todos sus usos
Las mayores trabas para la masificación
de estos productos, son la disponibilidad de tierras para cultivar las
plantas, la tasa de producción de cultivo y la eficiencia en
la conversión energética, aunque lo económico también
tiene su cuota.
Cultivar plantas para quemarlas
- como biomasa - puede ser la forma más barata de biocombustible,
tanto en términos de energía como económicos, ya
que requiere de un mínimo de procesamiento luego de la cosecha.
Los científicos del Tecnológico
de Virginia, David Parrish y John Fike, han estudiado la agrobiología
del “pasto varilla” o “pasto aguja” (Panicum
virgatum) - conocido en inglés como switchgrass [1]-, el más
investigado y aceptado de los cultivos para energía. Este pasto
es perenne y nativo de Norteamérica y ha sido extensamente cultivado
para forraje desde la conquista de América. Es muy prolífico,
no requiere de mucho Nitrógeno como fertilizante y es considerado
el más sustentable, o al menos el que tiene menos impacto ambiental
para producir biocombustibles. Pero el estudio concluye que “aún
con los máximos resultados, estos sistemas pueden no proveer
la misma energía que generan los combustibles fósiles”.
La sustitución del carbón
con switchgrass se estima que permitirá la reducción de
cerca de 1,7 ton CO2 por tonelada de switchgrass utilizada.
Los precios que los cultivadores
reciben por la biomasa deben ser lo suficientemente favorables. Así,
se calcula que cerca de 8 millones de hectáreas podrían
estar cultivadas si el precio alcanzara los $USD 33 por Ton en finca,
incrementándose a cerca de 17 millones de Ha. con un precio de
$44 por Ton. El precio de mercado pagó por biomasa de chips de
madera en Virginia en 2004, un promedio de $33 por Ton entregada, y
el precio de heno (de todo tipo) de cerca de $95 por Ton.
Un estimado ubica el costo de switchgrass
en $63 por Ton. Si se añade el costo del procesamiento, como
el prensado, el enrollamiento mecanizado puede hace que se eleve el
costo de producción a cerca de $83 por Ton. Una tonelada de switchgrass
produce 17-18 GJ de energía al quemarse, comparada con 27-30
GJ del carbón; y los costos del carbón son de $55 por
Ton.
El pasto switchgrass para energía
no es económicamente competitivo, a menos que haya un subsidio
sustancial para su cultivo. Lo mismo se aplicaría, para la mayoría
de otros cultivos para energía.
David Pimentel, profesor de la Universidad
de Cornell en Nueva York y Tad Patzek, profesor de ingeniería
química en la Universidad de Berkeley en California, estudiaron
el balance energético y económico de producir biomasa,
etanol o biodiesel a partir de maíz, switchgrass, madera, soya
y girasol, usando el análisis, generalmente aceptado, del ciclo
de vida. Aunque hay mucha controversia sobre el balance de energía
del etanol y biodiesel, el balance energético de la biomasa por
cosecha es generalmente menos sujeto a disputas, por lo que es un buen
punto de inicio para el debate (Tabla 1).
Como puede verse, switchgrass no
tiene la proporción insumo/producto más favorable, siendo
de 14,52, seguido por el trigo con 12,88, y la semilla de colza con
9,21, si se incluye la paja. Sin embargo, el switchgrass es la más
prometedora de los cultivos de bioenergía, guste o no, como biomasa
para la quema o para hacer otros combustibles derivados, como el etanol.
Un rápido cálculo
muestra que aunque todas las fincas de los Estados Unidos fuesen convertidos
en productoras de pasto switchgrass, no producirían suficiente
etanol para abastecer el consumo actual de combustibles fósiles.
El pasto switchgrass tarda varios
años en madurar, la cosecha puede ir desde un rango de 0 - pérdida
completa-, hasta obtener 20 Ton o más por hectárea, dependiendo
de la cantidad de lluvias. Una cosecha de 15 Ton/ha es considerada Buena
y puede proveer cerca de 250 GJ/ha de energía química
bruta al año. Si esta energía es convertida con un 70%
de eficiencia, en electricidad, etanol, metanol etc., podría
tomar al menos 460 millones de hectáreas para producir los 80EJ
(ExaJoule = 1018J) de energía fósil usada en los Estados
Unidos cada año. Todas las fincas de Estados Unidos tienen un
total de tierras de 380 millones de hectáreas, de las cuales
175 millones se destinan a áreas de cultivo y cosecha.
Claramente, los cultivos bioenergéticos
son una mala opción, y muchos pueden ser obsoletos como el etanol,
que aunque ahora se puede hacer a partir de chips de madera, residuos
de las cosechas u otros desechos industriales, aún así,
es insustentable.
TABLA 1. BALANCE ENERGÉTICO
PARA BIOMASA DE LOS PRINCIPALES CULTIVOS

¿SE OBTIENE MÁS
ENERGÍA DE LOS BIOCOMBUSTIBLES QUE DE LA ENERGÍA FÓSIL
QUE SE HA USADO PARA OBTENERLA?
Hay un gran debate sobre el balance
de energía para hacer etanol o biodiesel de cultivos bioenergéticos.
Los resultados de David Pimentel y Tad Patzek sostienen que el balance
de energía de todos los cultivos, con los métodos de procesamiento
actuales, se gasta más energía fósil para producir
el equivalente energético en biocombustible.
Así, por cada unidad de energía
gastada en energía fósil, el retorno es 0,778 de energía
de metanol de maíz; 0,688 unidades en etanol de switchgrass;
0,636 unidades de etanol de madera y el peor de los casos, 0,534 unidades
de biodiesel de soya.
Su estudio ha provocado una respuesta
fuerte de varios departamentos del gobierno de los Estados Unidos, acusando
a Pimentel y Patzek de usar fórmulas obsoletas o de no contar
la energía contenida en subproductos como el seedcake (residuos
que quedan luego de que el combustible ha sido extraído) que
puede ser utilizado como alimento de animales, pero si incluyen en sus
cálculos la energía necesaria para construir las plantas
procesadores, la maquinaria agrícola, y el trabajo, que no se
suele incorporar en este tipo de análisis.
Por su parte, Pimentel y Patzek,
junto con muchos otros científicos, como la autora de este artículo,
son críticos de las estimaciones que dan un balance positivo
de energía precisamente porque ellos dejan de lado toda esta
inversión en energía que fue necesaria para obtener el
cultivo. De hecho, ni Pimentel, Patzek, ni sus críticos han incluido
los costos del tratamiento de desperdicio y desechos, o los impactos
ambientales de los cultivos bioenergéticos intensivos como la
pérdida de suelos y la contaminación ambiental por el
uso de fertilizantes o plaguicidas.
El aporte de energía de los
productos asociados, de acuerdo con la composición de sus semillas,
parece ser excepcional. Por ejemplo, solo el 18% de la soya es aceite
que sirve para biodiesel, mientras que la diferencia es pasta de soya
que sirve como alimento animal. Sin embargo, como el seedcake es producido
casi al mismo tiempo que se necesita para extraer el combustible, una
simple contabilidad atribuirá el 82% de la energía necesaria
para generar biodiesel - que es considerable - para alimentación
animal.
BALANCE DE ENERGÍA
EN LA OBTENCIÓN DE ETANOL DE MAÍZ
Para mayor seguridad, un nuevo estudio
que compara 6 estimaciones del balance energético en la obtención
de etanol encontró, que “los cálculos de energía
neta son más sensibles con la asignación de subproductos”
Los análisis, llevados a
cabo por los investigadores de la Universidad de Berkeley en California,
y publicados por la revista Science en enero del 2006, y que toman en
cuenta los cálculos de Pimentel y Patzek, desarrollaron un “modelo”
que les permitió comparar los datos y supuestos de todas las
estimaciones. Se destaca el balance energético negativo obtenido
por Pimentel y Patzek, por que incluye la energía usada para
la construcción y funcionamiento de las plantas procesadoras,
la maquinaria agrícola, y el trabajo; y no tanto por darle créditos
a los subproductos.
Sin embargo, retirando estos factores
“inconmensurables”, el balance energético positivo
resulta muy modesto (de a penas 3Mj/litro a 8Mj/litro de etanol) lo
que significa 1,13 a 1,34 en la relación entrada/salida (hay
23,4 MJ en un litro de etanol), mientras la reducción de emisiones
de gases con efecto invernadero es de cerca del 13%.
Los investigadores desarrollaron
además una manera de presentar el balance energético considerando
la entrada de energía de petróleo - expresada como
MJ petróleo / MJ etanol – que es una fórmula desorientadora.
Esencialmente añade 100% de créditos de energía
al etanol, puesto que presume que el etanol sustituye en un 100% el
uso de energía fósil.
Los científicos entonces
usaron los “mejores datos” de los seis análisis para
“crear” tres casos existentes con sus respectivos modelos,
todos estos hipotéticos: Ethanol Today, que alega incluir los
típicos valores para la actual industria de etanol de maíz;
CO2 Intensive, basada en los planes de enviar maíz de Nebraska
a una planta de etanol 24 generada por lignita, en el Norte de Dakota;
y, Cellulosic, que asume que la producción de etanol de celulosa
de pasto switchgrass es rentable, y que admiten buenas “estimaciones
preliminares de una tecnología que evoluciona rápidamente”.
Para los tres casos, los científicos
encontraron un balance positivo de energía:
23 MJ/litros de etanol para Cellulosic (muy significativo), 5 MJ/litros
para Etanol Today, y 1,2 MJ/litros para CO2 Intensive; los radios de
entrada/salida correspondientes de energía (MJ petróleo
/ MJ etanol) fueron de 1,98, 1,21, y 1,05 respectivamente.
Cellulosices claramente el ganador
en término de balance energético, y con un buen punto
en cuanto a ahorro de emisiones gases con efecto invernadero, que es
del 89%. Los valores correspondientes a Ethanol Today y CO2 Intensive
son del 17% y 2%, respectivamente.
Estos análisis muestran que
los actuales métodos de producción, representados por
Ethanol Today y CO2 Intensive, ofrecen solo un pequeño balance
energético y un escaso ahorro de gases, aún cuando parezcan
presentar presunciones favorables a ellos.
ETANOL DE MAIZ: UN MAL NEGOCIO
EL etanol constituye el 99% de todos
los biocombustibles en los Estados Unidos; 3.400 millones de galones
de etanol se produjeron en el 2004 y usados como gasolina, representando
el 2% en cuanto a volumen y al 1,3 con respecto a su contenido energético.
Se prevé que el uso de etanol
crecerá debido al crédito impositivo de $0,51 por galón
de etanol que ha dictado el gobierno federal de EE UU, y por el mandato
de alcanzar 7500 millones de galones de “combustibles renovables”
que serán usados como gasolina hacia el 2012, según se
incluye en la reciente Ley de Política Energética (EPACT
2005).
Pero Pimentel y Patzek han mostrado
no solo que el retorno de energía es sustancialmente negativo,
sino que en términos económicos es aún peor.
Cerca del 50% del costo de producción de etanol es para maíz
mismo, como insumo ($0,28/litro). El etanol cuesta bastante más
que lo que se paga por él en el mercado, y sin los subsidios
estatales y federales, de cerca de 3.000 millones al año, la
producción de etanol en los Estados Unidos terminaría.
El Senador McCain informa que el
total de subsidios para etanol es de cerca de $0,79/litro. Si se añade
los costos de producción saldría un valor total de cerca
de $1,24/litro. El etanol tiene tan solo un 66% de energía contenida
con relación al de la gasolina, comparando el costo actual. Entonces
el etanol cuesta $1,88/litro, o $7,12 por galón equivalente de
gasolina, comparado con el costo actual de producir gasolina que es
de $0,33/litro.
Los subsidios federales y estatales
para la producción de etanol de $0,79/litro, principalmente llegan
a los bolsillos de las grandes corporaciones. UN máximo de $0,02
por bushel, o 0,2 centavos/litro de etanol, va a los agricultores.
Con el subsidio a la producción
del maíz y del etanol, el total de costos, que ascienden a 8.400
millones al año, se traslada a los consumidores, ya al que producir
maíz como materia prima para producir etanol, aumenta los precios
del maíz para otros fines. Por ejemplo, un estimado dice que
la producción de etanol, con sus subsidios y demás, estaría
aumentando el costo de producción de carne de bovino (alimentado
con maíz) en $ 1.000 millones.
Claramente, el etanol de maíz
no es ni sustentable ni rentable, y se está poniendo bastante
esfuerzo en encontrar otros insumos agrícolas como este.
PEORES RENDIMIENTOS ENERGÉTICOS
HACEN DE LA CONTABILIDAD MÁS REALISTA
Patzec presentó una detallada
objeción al artículo de la revista Science que mostraba
un balance energético positivo en la producción de etanol
de maíz, exponiendo los principales errores usados en la contabilidad
energética. Estos incluían:
• Fallas en contabilizar la
energía de los granos de maíz como un ingreso de energía
• Asumir una obtención elevada de etanol de maíz
al contrario de los datos verídicos
• Asignar costos de energía indebidamente en la producción
de etanol, en particular, destilación de subproductos como los
residuos de la fermentación que no tienen nada que ver con la
producción de etanol.
Adicionalmente, la industria de
etanol usualmente infla la obtención de etanol contando como
etanol el 5% de gasolina añadida al etanol de maíz como
desnaturalizador; toman el monto de almidón fermentado como si
fuese el total de almidón extraíble, aunque no todo lo
último es fermentable; y toman el peso del maíz húmedo
(un promedio de 18% de humedad) como si fuera maíz seco.
Cuando la contabilidad energética
hecha por autores diferentes es re-analizada con el mismo set de datos
realistas, los saldos energéticos resultan ser remarcablemente
uniformes.
La relación entrada/salida
varía entre 0,245 y 0,310. En otras palabras, el balance energético
es severamente negativo: por cada unidad usada en hacer metanol de maíz,
se obtiene al menos 0,3 unidades de energía de regreso. Por lo
menos 9 veces más energía fósil para producir etanol
de maíz en la puerta de la refinación que producir gasolina
o diesel de petróleo.
Como Patsek señala, los 7.500
millones de galones de etanol que se deben producir para el 2005 de
acuerdo a la Ley de Energía, podría ser compensada por
un incremento en el millaje automotriz con tan solo una milla por galón,
excluyendo a los vehículos deportivos que literalmente devoran
gasolina y la generación de luces vehiculares.
Las consecuencias económicas
de la excesiva producción de maíz han sido devastadoras.
El precio del maíz en Iowa, el más grande productor, declinó
10 veces entre 1949 y el 2005, al mismo tiempo que las cosechas de maíz
se triplicaban.
Hoy día los agricultores
de Iowa ganan una tercera parte de lo que ganaban hace 50 años,
pero sus costos de producción se han multiplicado, debido a que
queman metano y diesel para producir maíz. El precio de metano
se ha incrementado varias veces en los últimos 3 años.
“Los subsidios a los cultivos de maíz que han suplido los
precios del maíz en el mercado han aumentado hasta en un 50%
entre 1995 y el 2004”. Patzek predice más concentración
en la producción industrial del maíz en gigantescas fincas
operados por las grandes corporaciones agrícolas, mientras que
a los pequeños agricultores solo les resta alquilarles su tierra.
Un insumo industrial, cuyo precio
está por los suelos, puede ser ahora procesado en etanol con
una rentabilidad significante, más aún con un subsidio
federal de 50 centavos por galón de etanol, más los subsidios
estatales y locales.
Patzek concluye: “Los Estados
Unidos ya han perdido mucho tiempo, dinero y recursos naturales …..
detrás de un espejismo de un modelo energético que no
tiene posibilidades de remplazar los combustibles fósiles….
La única solución real es limitar el ritmo de uso de estos
combustibles fósiles. Cualquier otra cosa resultara eventualmente
en un desastre nacional”.
Notas
[1 ] Algunos textos de México usan la denominación de
“pasto aguja” o “pasto varilla”, pero la mayoría
de bibliografía en castellano utiliza el nombre de este pasto
en inglés. Para evitar confusiones, a lo largo del Boletín
tomaremos palabra switchgrass para referirnos a esta especie de Poacea:Panicum
virgatum.
2.- Este artículo es parte
de la reciente publicación: “Which Energy?” Informe
sobre Energía 2006 del Institute of Science in Society, y cuyos
autores son Mae-Wan Ho, Peter Bunyard, Peter Saunders, Elizabeth Bravo
y Rhea Gala. Para ver el texto completo sobre Energía, todas
las notas, referencias y conocer más sobre los biocombustibles
pueden bajar el documento (en inglés) completo del sito: http://www.twnside.org.sg/title2/par/whichEnergy.pdf
3.- La versión publicada
en Ecoportal.net fue extractada de la publicada en el boletín
Resistencia de la Red Oilwatch.
4.- ¿Qué son los biocombustibles?
Los biocombustibles se derivan de
cultivos de plantas, e incluyen biomasa que es directamente quemada,
biodiesel de semillas oleaginosas y etanol (o metanol) que es el producto
de la fermentación de los granos, pasto, paja o madera.
Los biocombustibles han ganado fama
entre los grupos ambientalistas como energías renovables que
son “libres de carbono”, por lo que no producirían
gases con efecto invernadero; simplemente al quemarlos, el dióxido
de carbono que las plantas tomaron cuando crecían en el campo,
regresa a la atmósfera.
Sin embargo, hay varios aspectos
que no son tomados en cuenta en este análisis. Por ejemplo, los
cultivos destinados a biocombustibles, ocupan tierras valiosas que podrían
usarse para cultivar alimentos, especialmente en países empobrecidos.
Hay estimaciones realistas que muestran que generar energía a
partir de cultivos requiere más energía fósil que
la energía que producen, y que no reducen sustancialmente las
emisiones de gases con efecto invernadero, cuando se incluyen todos
los factores en los cálculos.
Más aún, causan irreparables
daños a los suelos y al medio ambiente.
Los biocombustibles pueden también
producirse a partir de chips de madera, residuos de cultivos y otros
desechos agrícolas e industriales, los cuales no compiten por
suelo, pero cuyos impactos ambientales son aún sustanciales.
www.EcoPortal.net
Fuente:
ISIS. 2006