Energía de las praderas

[Juan A. Melero]

La producción de biocarburantes a partir de materias primas agrícolas constituye uno de los objetivos comunitarios para reducir la dependencia energética del petróleo. El Plan de energías renovables (PER) aprobado en España contempla que para el año 2010, el 5,75 % de la demanda de combustibles de automoción proceda de biocarburantes (750.000 tep de bioetanol y 1.222.000 tep de biodiesel).

En principio, para lograr estos objetivos se estima necesaria la siembra de 546.000 hectáreas de cultivo de trigos, 245.000 hectáreas de cebada; 52.000 hectáreas de maíz y 50.000 hectáreas de remolacha en lo que afecta a la producción de bioetanol. En el caso de la materia prima para la producción de biodiesel se apunta a la necesidad de 400.000 hectáreas de colza. En el año 2006 la superficie destinada a cultivos energéticos en España ha estado en torno a 200.000 hectáreas totales dominando claramente los cereales para la obtención de bioetanol.

A la vista de los datos mostrados se observa claramente que es necesario un impulso de estos cultivos en España. Además debe tenerse en cuenta que este tipo de cultivos compiten con el mercado alimentario y la ayuda actual de 45 euros por hectárea y año de la Unión Europea para estos cultivos se estima insuficiente para impulsar su despegue.

Una de las alternativas que se plantean son los cultivos energéticos con elevados contenidos lignocelulósicos (cultivos herbáceos y leñosos).  En este sentido el profesor David Tilman ha publicado recientemente un trabajo en Science (8 de Diciembre de 2006, Volumen 314, 1598-1600) en el que describe que una mezcla de hierbas de pradera permite la producción más eficiente de energía que cultivos energéticos convencionales (cereales y aceites vegetales). El secreto de estos cultivos radica en sus bajas necesidades energéticas de tipo fósil para su desarrollo, recolección y procesado en relación a la energía obtenida (ver Figura 1). Este tipo de cultivo puede ser transformado a bioetanol mediante procesos de hidrólisis y fermentación de la celulosa que los constituyen, pueden ser utilizados para la generación de electricidad mediante procesos de combustión o ser sometidos a procesos de gasificación para la obtención de electricidad y gas de síntesis que sirve de alimento a los procesos de Fischer-Tropsch que permiten la obtención de una mezcla de hidrocarburos con buenas propiedades como combustible de automoción.

 Los autores del trabajo indican que la utilización de este tipo de cultivos herbáceos con fines energéticos no sólo permite una reducción en las emisiones de CO₂ con respecto a los combustibles fósiles que sustituyen sino un balance negativo en la emisión de este gas de efecto invernadero durante el ciclo de vida total del biocombustible (cultivo, transporte, procesado, combustión y fijación). Biodiesel o bietanol obtenidos a partir de aceite de soja o maíz respectivamente emiten globalmente CO₂ a la atmósfera en su ciclo de vida total aunque bien es cierto que sus emisiones son un 41 % y un 12 % inferiores que las que se obtendrían con los combustibles fósiles que desplazan. Por el contrario, este tipo de cultivos herbáceos se caracteriza por poseer elevadas tasas de fijación de CO₂ en suelo y raíces (4,4 Mg ha^-1 año^-1) y estables con el tiempo que son muy superiores a las de monocultivos convencionales (0,14 Mg ha^-1 año^-1). Las estimaciones realizadas por los autores del citado trabajo indican que la utilización de biocombustibles obtenidos a partir de estos cultivos herbáceos en lugar de gasolina o diesel de origen fósil produce reducciones globales de emisiones de CO₂  a la atmósfera de 6 a 16 veces superiores a las obtenidas con bioetanol o biodiesel obtenidos de cultivos convencionales (ver figura 2). Además este tipo de cultivos puede desarrollarse en tierras agrícolas abandonadas por lo que no compiten con suelos fértiles para el desarrollo de agricultura con fines alimenticios. Los autores también indican que este tipo de cultivos tiene una baja necesidad de fertilizantes y pesticidas con respecto a los cultivos energéticos tradicionales lo que redunda en un menor impacto ambiental  derivado de la contaminación de suelos y aguas.

Podemos concluir que este tipo de cultivos herbáceos con elevados contenidos en celulosa se presenta como una alternativa interesante para la obtención de energía al poderse desarrollar en tierras marginales, tener bajo impacto ambiental durante su cultivo, poseer un balance energético muy positivo y una importante reducción en la emisión neta de los gases de efecto invernadero. Sin embargo, los esfuerzos deben ir dirigidos hacia la optimización de las tecnologías de procesado para obtener un mayor rendimiento energético por hectárea cultivada y hacerlos competitivos con las tecnologías comerciales de obtención de bioetanol a partir de cereales y materias ricas en azucares o biodiesel a partir de aceites vegetales.