Nuevas fuentes de Bio-Combustibles

Para evaluar cual de los combustibles causa un mayor o menor "impacto en el calentamiento global" (GWI por sus siglas en ingles), se ha creado un standard que mide los gramos de dioxido de carbono por megajoule de combustible quemado. El GWI de la gasolina es de 92; el del etanol a base de maiz, 76; el del etanol a base de la canha de azucar, 36; el del etanol celulosico, solo 4. Este ultimo proviene de todos los materiales de desecho de la agro-industria como las ramas, los tallos, el bagazo de la canha, el follaje, etc. Es decir todo lo que no es comestible o aprovechable, se puede usar para producir etanol y/o bio-diesel.
Algunos investigadores descartan al etanol a base de maiz por ser bajo en densidad de energia, ya que comparado a la gasolina, es de solo 70%. Es decir, requiere demasiada energia para separar el 10% de etanol (alcohol del grano) producido del 90% macerado de la fermentacion (la cerveza); y como es miscible en el agua, debe ser transportado en camiones que queman combustible para evitar que se diluya. Lo que contribuye al calentamiento global.
Otra de las consecuencias imprevistas del boom de los bio-combustibles es aun mas severa en el caso del bio-diesel hecho del aceite de palma. La deforestacion producida en el sur de Asia para cubrir la demanda, ha producido un incremento neto en el dioxido de carbono de la atmosfera. Solo en Malasia se estima que el 87% de la deforestacion entre 1985 y el 2000 fue causada por las plantaciones de palma aceitera.
Volviendo a la celulosa, los investigadores empiezan con azucar o mejor aun de materiales como la paja y residuos de la industria de la madera. Otros innovadores estan tratando de "romper" materiales celulosicos con enzimas o procesos termoquimicos para obtener azucar a la decima parte de su valor (actualmente el azucar cuesta 15 centavos de dolar por Kg). Microbios (levadura o bacterias) proveerian la maquinaria de conversion, ya que la levadura cataboliza el azucar, es decir, extrae energia para su uso propio y excreta etanol.
El azucar es la biomasa mas simple para convertir en bio-combustible: esta puede ser fermentada directamente en etanol de alto octanaje, o en el nuevo combustible liquido mejorado. En Brasil el azucar es convertida en etanol a un costo de 60 centavos de dolar por galon, consiguiendo 8 BTUs de energia por cada BTU que invierten. La segunda es el almidon que por unos 2.5 centavos de dolar por galon de enzimas convierte el material dentro del grano del maiz en azucar y de ahi en etanol, pero con un mucho peor balance de energia: solo 1.3 BTUs por cada BTU puesto. La parte brava es casi todo lo que queda: el duro y fibroso "material celulosico" que compone los pastos y tallos, las cascaras, la mazorca y los troncos y ramas y las hojas.
La celulosa es de hecho, la unica forma de carbon mas prevalente en la naturaleza y esta muy bien situada para la produccion de bio-combustibles precisamente porque no es comestible y porque cuando es convertida en combustible, su balance de energia es excelente: hasta 36 BTU por cada BTU de entrada, aunque al 2007 las enzimas requeridas para convertir el material celulosico en combustible costaban mas de 50 centavos de dolar por galon (20 veces el precio de enzimas requerido para convertir maiz).
La estructura cristalina de la celulosa - cadenas muy largas de moleculas de glucosa de 6 carbones- la hace dificil de desmantelar, mientras que la Hemicelulosa - que es mas aleatoria y consiste de una estructura de azucares conectadas y por lo tanto mas faciles de "crackear" - contiene algunas azucares de 5 carbonos (principalmente xilosa) que recientemente ha sido posible ser fermentada.
Las plantas tambien contienen lignina, la cual provee integridad adicional a la estructura molecular y con la misma densidad de energia del carbon, puede ser quemada para generar la energia necesaria de las refinerias de bio-combustibles.