Combustibles a partir de celulosa: por el camino correcto

Se está poniendo en marcha una tecnología innovadora y totalmente sostenible de producción de etanol que utiliza el material celulósico de las plantas como materia prima. Las empresas Enerkem (Canadá) y Coskata Inc. (USA) han anunciado la construcción de sus unidades de demostración comercial para la producción de etanol a partir de celulosa, el material orgánico  más abundante del planeta fabricado por las plantas mediante la función clorofílica.

[J.L.G. Fierro]

La metodología tradicional de producción de bioetanol utiliza la materia prima que contienen algunos tipos de semillas (trigo, maíz, sorgo), caña de azúcar, remolacha, patata, etc. El proceso consiste básicamente en la fragmentación, en una primera etapa, del almidón en azúcares, y en una segunda la transformación de los azúcares en etanol. Se trata de una tecnología bien conocida con la que se alcanza una producción mundial próxima a 20 millones de tonelada anuales, según datos disponibles de producción industrial de 2005.

Otra tecnología más innovadora y totalmente sostenible de producción de etanol es la que utiliza la celulosa como material prima, que es el componente mayoritario de toda la materia vegetal y, por ello, la materia orgánica más abundante del planeta. Al contrario de lo que sucede con el etanol, que se produce tradicionalmente utilizando cereales o productos que forman parte de la cadena alimenticia, el etanol celulósico se produce a partir de materiales precursores que contienen biomasa celulósica, como los residuos de madera y residuos agrícolas sólidos, más conocidos como materiales residuales.

Recientemente se han desarrollado alternativas que permiten obtener etanol y otros biocombustibles a partir de celulosa a costes competitivos pero sin utilizar los productos de la cadena alimenticia. Uno de estos procesos lo ha desarrollado la empresa canadiense Enerkem que ha anunciado la construcción de su planta de demostración comercial para la producción de etanol de celulosa. La planta de Enerkem en Westbury (Canadá) será una de las primeras plantas del mundo en fabricar etanol de celulosa a nivel industrial. Producirá 5.700 Tm/año de etanol de celulosa procedente de maderas de creosotas urbanas (postes de la luz en su fase de ciclo final). Esta planta de demostración surge después de más de 3.000 horas de pruebas desde 2003 en una planta piloto que construyó esta empresa en Sherbrooke (Canadá). La construcción de la planta de Westbury comenzó en octubre de 2007 y su terminación está prevista para finales de 2008. La próxima fase incluye la instalación de la unidad de gasificación y equipamiento de purificación del gas, que está en el centro de la tecnología de Enerkem. A esta fase le seguirá la construcción de las instalaciones donde el gas resultante de la gasificación de la biomasa se transforma en etanol celulósico. Esta planta es la primera de una serie de proyectos industriales en los que además se utilizarán residuos sólido urbanos.  

Al contrario que otras tecnologías de gasificación que se limitan a utilizar el gas para la producción de calor y electricidad, Enerkem utiliza los gases de gasificación de biomasa como materia prima para fabricar productos de alto valor añadido, como etanol y otros  biocombustibles sintéticos totalmente ecológicos. Esta aproximación redefine las prácticas actuales de gestión de residuos en una solución más sostenible y económica ya que se contribuye a la reducción de las emisiones de gases efecto invernadero y también produce un combustible renovable para automóviles, sustituyendo a la gasolina producida a partir del petróleo.

Otra iniciativa similar de gran calado viene de la compañía Coskata Inc. (USA) que desarrolla la tecnología de producción de etanol a partir de celulosa. Esta empresa ha anunciado la construcción de una planta piloto de producción de etanol celulósico con una capacidad de producción de 110 Tm/año. La planta se construye en el Westinghouse Plasma Center en Madison, Pennsylvania, y entrará en la fase de producción en 2009. Utilizará una gran variedad de fuentes de biomasa, tales como residuos forestales, agrícolas e industriales. En esta empresa participa además el fabricante de automóviles General Motors, no solo como inversor sino como socio estratégico ya que utilizará el etanol celulósico para ensayo en vehículos flexibles. Esta planta se considera como el estadio intermedio antes de la construcción de una planta industrial de producción de etanol celulósico.

Coskata Inc. ha anunciado la construcción de una planta comercial con una producción de 150.000 Tm/año y que estará operativa en 2011. La tecnología implicada en el proceso global incluye una primera etapa de gasificación con plasma de cualquier tipo de material celulósico, una segunda de fermentación de la mezcla gaseosa y una tercera de separación del etanol producido mediante un proceso de pervaporación. Los balances indican que la tecnología de plasma incrementa el potencial energético de la mezcla gaseosa en un factor 2-10 con respecto a la mezcla obtenida mediante combustión convencional con el consiguiente coste de producción inferior a 0.4 $/litro. Además, el proceso Coskata Inc. usa aproximadamente 1 litro de agua de proceso para fabricar 1 litro de etanol, comparado con casi 3 litros que requieren otros procesos.