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Política y economía[Top]
http://www.biofuels-news.com/industry_news.php?item_id=2084
La web Biofuels International publica que una serie de organizaciones con intereses en el sector aeronáutico se han unido para formar la Alianza Brasileña por los Combustibles Aeronáuticos. Esta alianza tiene por objeto «promover iniciativas públicas y privadas encaminadas a desarrollar y certificar biocombustibles sostenibles para el sector aeronáutico». Algunas de estas organizaciones son Algae Biotechnology, Amyris Brazil, la Asociación Brasileña de Productores de Jatrofa, la Asociación Brasileña de la Industria Aeroespacial, Azul Brazilian Airlines, Embraer, GOL Airlines, TAM Airlines, TRIP Airlines y la Asociación Brasileña de la Caña de Azúcar. Esta alianza cree que los biocombustibles son «la clave para garantizar la expansión de la industria aeronáutica». Según el Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC), el sector aeronáutico genera el 2 % de las emisiones globales de dióxido de carbono. Dada la creciente preocupación que suscitan las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) generadas por el consumo de combustibles fósiles, las empresas aeronáuticas han aumentado su interés en distintos proyectos cuyo objetivo es avanzar en el desarrollo de biocombustibles sostenibles para este sector. Procesos y producción[Top]
Proceso enzimático mejorado de trituración en seco para la producción de etanol a partir de cebada de invierno
http://www.biotechnologyforbiofuels.com/content/pdf/1754-6834-3-8.pdf
Un equipo de científicos del Centro de Investigación Regional del Este, perteneciente al Servicio de Investigación Agrícola (ARS) del Departamento de Agricultura de Estados Unidos (USDA) ha descrito un proceso de producción de etanol a partir de cebada de invierno. Se dice que la cebada de invierno es una materia prima de almidón no destinada a consumo humano que puede utilizarse para producir etanol. Sin embargo, además de almidón, también tiene un elevado contenido en beta-glucanos (polisacáridos de glucosa) que incrementa su viscosidad (y por lo tanto aumenta el coste de producción) cuando se transforma en etanol. Los científicos del ARS han desarrollado un proceso que resuelve el problema de la viscosidad causada por los beta-glucanos y, al mismo tiempo, produce etanol. En el proceso enzimático mejorado de trituración en seco (denominado «EDGE», por sus siglas en inglés), se reduce primero el tamaño de la cebada de invierno (mediante trituración en seco en un molino Wiley) y se mezcla después con agua desionizada. A continuación se añaden cuatro enzimas: (1) beta-glucanasas, (2) beta-glucosidasa, (3) alfa-amilasa y (4) glucoamilasa. Las dos primeras enzimas disgregan los glucanos en sus azúcares componentes (glucosa), mientras que las dos últimas convierten el componente de almidón (de la cebada de invierno) asimismo en glucosa. Por último, la mezcla de azúcares se fermenta para producir etanol. Los científicos afirman que es posible producir etanol con una concentración del 15 % (por volumen) a partir del 30 % de sólidos secos El residuo derivado de la transformación de etanol (denominado «granos de destilería desecados» o DDG) es además un forraje adecuado para rumiantes o animales monogástricos. [Top]
http://www.technologyreview.com/energy/24663/
La web Technology Review reseña un novedoso proceso diseñado por científicos de la Universidad de Wisconsin (Estados Unidos) que utiliza biomasa residual para producir combustible apto para transportes. «Los subproductos superfluos (ácido levulínico y ácido fórmico) que produce la disgregación de celulosa en azúcares» son las materias primas del proceso termoquímico desarrollado. A diferencia de los métodos biológicos convencionales utilizados para la producción de biocombustible, el «proceso Wisconsin» tiene las siguientes ventajas: (1) es más fácil de controlar (ya que es un proceso químico), y (2) es fácil capturar el dióxido de carbono generado durante la producción. El proceso puede describirse brevemente de la forma siguiente: los ácidos (levulínico y fórmico) que contiene la biomasa residual se combinan para formar gamma-valerolactona, un producto químico industrial. A continuación se utilizan catalizadores de sílice y alúmina para convertir este producto en un gas denominado buteno, que es fácil de transformar en combustibles hidrocarburos líquidos, como gasolina y queroseno de aviación. Según los investigadores, es posible «capturar y almacenar» el flujo de dióxido de carbono de alta presión. Se está trabajando para que el proceso sea competitivo en términos de costes. [Top]
http://news.discovery.com/tech/ultrasound-speeds-biofuel-production.html Un grupo de científicos del Departamento de Ingeniería Agrícola de la Universidad de Missouri (Estados Unidos) investiga el uso de ultrasonidos para acelerar la producción de biodiésel. Los ultrasonidos son sonidos de alta frecuencia inaudibles para el oído humano. Las ondas ultrasónicas son producidas por una máquina llamada "generador de ultrasonidos". En el método convencional de producción de biodiésel, se mezcla y se propicia la reacción de un aceite vegetal (por ejemplo, de soja, de coco o de jatrofa) con un alcohol (que suele ser metanol) y se calienta a una temperatura elevada durante una o dos horas. En el proceso propuesto, el generador de ultrasonidos transmite ondas ultrasónicas a la mezcla de aceite y metanol. Estas ondas ultrasónicas generan microburbujas en la mezcla de reacción, que al reventar desencadenan picos momentáneos de temperatura y presión, suficientes para impulsar una reacción química. En la mezcla de aceite y metanol, los ultrasonidos liberan los ácidos grasos del aceite y el biodiésel se forma cuando estos ácidos grasos reaccionan con el metanol. Se afirma que el proceso de ultrasonidos puede fabricar biodiésel en 5 minutos. Bulent Koc, Profesor Adjunto de la Universidad de Missouri, ha utilizado esta técnica con buenos resultados con diferentes aceites vegetales y aceites de cocina obtenidos de la soja, el sésamo, el cacahuete y la colza, y explica que la principal dificultad que presenta el empleo de ondas ultrasónicas es mantener bajo control el calor producido, que puede dañar el generador de ultrasonidos. Este problema podría resolverse instalando un sistema de refrigeración alrededor de dicho generador. Materias primas[Top]
Un sencillo programa facilita el cálculo del rendimiento de los cultivos y de la producción de etanol
http://www.ars.usda.gov/is/pr/2010/100422.htmhttp://www.thebioenergysite.com/news/6034/calculating-crop-ethanol-yields-and-irrigation-needs El Servicio de Investigación Agrícola (ARS) del Departamento de Agricultura de Estados Unidos (USDA) ha desarrollado un programa especial que ayuda a los agricultores a calcular los rendimientos de sus cultivos en función del agua disponible en regiones semiáridas. La llamada MultiCalculadora consiste en tres programas de hoja de cálculo descargables capaces de calcular el rendimiento de cultivos de secano y la necesidad de agua para el riego, a partir de datos tales como el tipo de cultivo, su localización y la precipitación media esperada durante la temporada de crecimiento. Esta «calculadora de rendimientos» puede utilizarse con 18 cultivos, incluyendo cereales, leguminosas, semillas oleaginosas y forrajes. Si el cultivo elegido es el maíz, también se puede calcular el rendimiento de producción de etanol. Este programa de cálculo se puede descargar de la página web del USDA-ARS (http://www.ars.usda.gov/Services/docs.htm?docid=19206). [Top]
https://www.agronomy.org/news-media/releases/2010/0315/341/http://www.greencarcongress.com/2010/04/landscape-20100415.html Una nota de prensa de la Sociedad Americana de Agronomía se refiere a un estudio realizado por científicos de la Universidad de Minnesota (Estados Unidos) que han investigado la influencia que tiene la ubicación sobre la productividad de biomasa. Con las nuevas oportunidades que tienen los agricultores de incrementar su rendimiento económico mediante la producción de cultivos alimentarios, combustibles y forrajeros, será necesario «entender la productividad de biomasa en determinadas ubicaciones y entornos». Teniendo esto en cuenta, los científicos de la Universidad de Minnesota «analizaron las diferencias entre la productividad y el rendimiento de biomasa de los cultivos leñosos y herbáceos en función de su ubicación». Seleccionaron siete ubicaciones variables en representación de una serie de propiedades topográficas comunes de la región, con diversas características de humedad y erosión del suelo. En cada ubicación plantaron una serie de cultivos leñosos y herbáceos anuales y perennes (alfalfa, maíz, sauce, álamo y pasto aguja -Panicum virgatum-). Algunos de los resultados más destacables de este estudio (señalados en la nota de prensa de la Sociedad Americana de Agronomía): (1) los procesos que tienen lugar en las laderas de los montes influyen en la productividad de biomasa; la producción de grano y cañote de maíz fue menor en las llanuras y en las zonas de sedimentación que conservan el agua durante períodos de tiempo más prolongados y fue mayor en las cumbres con un buen drenaje natural, (2) el sauce fue uno de los cultivos con mayor productividad en la posición de sedimentación y menor en la cumbre, (3) la productividad de la alfalfa y el álamo fue mayor en los espacios caracterizados por pendientes relativamente pronunciadas con suelos potencialmente erosivos. [Top]
http://www.thebioenergysite.com/news/6122/supercharged-grasses-for-greener-bioenergyhttp://www.invest.vic.gov.au/060510Victoriantechnologyforabioenergyfuelledfuture El Profesor David de Kretser AC, Gobernador de Victoria (Australia), ha anunciado recientemente que los científicos australianos han desarrollado una tecnología para «supercargar la fotosíntesis» de los cultivos destinados a aplicaciones bioenergéticas. Según el Profesor German Spangenberg, Director Ejecutivo de Investigaciones Biológicas en el Departamento de Industrias Primarias (DPI) de Victoria, «esta nueva tecnología reprograma las células fotosintéticas de las hierbas para producir y almacenar mayor cantidad de los azúcares conocidos como fructanos». La aplicación de esta tecnología a hierbas de clima templado (como el ballico perenne y la festuca alta) en ensayos de campo ha demostrado que estas plantas (1) producen el doble que las variedades actuales y (2) presentan un mayor contenido energético que el control. El Profesor Spangenberg afirma que «esta tecnología genera nuevas oportunidades para incrementar el rendimiento de carbono cosechable y la eficiencia de bioconversión de la biomasa lignocelulósica en aplicaciones que utilizan nuevas hierbas perennes bioenergéticas y otros cultivos bioenergéticos especializados». Noticias y tendencias[Top]
Un informe de la CSIRO afirma que el impulso global a la segunda generación de biocombustibles está pasando por alto importantes aspectos de seguridad biológica
http://www.csiro.au/files/files/pvib.pdfhttp://www.thebioenergysite.com/news/6079/biofuel-crops-push-ignoring-biosecurity-impacts Una reciente publicación de la Organización para la Investigación Científica e Industrial de la Commonwealth (CSIRO) señala que «el impulso global al desarrollo de nuevos cultivos no alimentarios para producir biocombustibles y para usos industriales y farmacéuticos está pasando por alto importantes aspectos de seguridad biológica». En dicha publicación, titulada «Bioseguridad en la nueva bioeconomía», se destacan las conclusiones de la cumbre del mismo nombre celebrada en Canberra en noviembre de 2009. Según este informe, las principales cuestiones de seguridad biológica relacionadas con el incremento exponencial de los cultivos no alimentarios son: (1) la potencial capacidad invasiva de los nuevos cultivos, (2) los efectos del abandono de las plantaciones de cultivos de pruebas, y (3) el control de plagas y enfermedades. Si se pasan por alto estas cuestiones de bioseguridad, podría ponerse en riesgo la agricultura convencional. Es importante conocer estos temas, para que los países puedan tomar decisiones informadas para hacer frente a los riesgos potenciales para la seguridad biológica, mediante revisiones apropiadas de su legislación en materia de biocombustibles. El informe presenta, entre otras, las siguientes conclusiones: (1) la ciencia tiene algo que decir «en el desarrollo y la regulación de biocombustibles agrícolas sostenibles, de manera que sus recomendaciones sean relevantes para una amplia audiencia internacional, incluidos los agricultores, la industria, los investigadores y los responsables políticos», (2) es «necesaria una visión global del futuro desarrollo agrícola en torno a los biocombustibles y a las normas y certificaciones internacionales para la industria, a fin de evitar que se repitan los perjuicios causados por las anteriores “revoluciones” agrícolas», y (3) «los países en desarrollo necesitarán asistencia para desarrollar prácticas de gestión óptimas, proteger su medio ambiente y realizar evaluaciones de riesgos». [Top]
http://www.biomassmagazine.com/article.jsp?article_id=3722http://www.tudelft.nl/live/pagina.jsp?id=c3cc7817-200c-4a15-810f-9cf093c67212&lang=en Los furanos son compuestos que se forman inevitablemente tras el pretratamiento de la biomasa lignocelulósica (el primero paso en la producción de «etanol celulósico»). El pretratamiento (por medio de tratamientos químicos o termoquímicos) rompe la lignina que envuelve la biomasa vegetal y disgrega la celulosa en azúcares simples para producir etanol por fermentación. Cuando se forman en grandes cantidades (tras el pretratamiento de la biomasa), los furanos (o sus derivados como el furfural y el hidroximetilfurfural (HMF)) pueden inhibir los microorganismos fermentadores del etanol y reducir la eficiencia del proceso. Un grupo de investigadores de la Universidad Tecnológica de Delft (TU Delft, en los Países Bajos) ha documentado el descubrimiento de una bacteria capaz de degradar los furanos en componentes inocuos, dejando intactos los azúcares de la biomasa pretratada. Esto representa un importante avance para reducir el coste y aumentar el rendimiento de la producción de etanol celulósico. Los investigadores de TU Delft aislaron un microorganismo edáfico Gram-negativo, el Cupriavidus basilensis HMF14, capaz de metabolizar el furfural y el hidroximetilfurfural (ambos derivados de los furanos). Analizaron los genes del proceso de degradación y lograron expresarlos en un huésped heterólogo, Pseudomonas putida S12. El empleo de microorganismos degradadores de los furanos durante el pretratamiento evita la etapa de desintoxicación y puede mejorar la utilización microbiana de los azúcares por parte de los microorganismos fermentadores del etanol. [Top]
http://www.biotechnologyforbiofuels.com/content/pdf/1754-6834-3-9.pdfhttp://www.biotechnologyforbiofuels.com/content/3/1/9 Un grupo de científicos del Departamento de Ciencias Vegetales de la Universidad de Tennessee (Estados Unidos) ha documentado un intento de incrementar la expresión de genes transitorios en el pasto aguja (Panicum virgatum L., un cultivo biocombustible de segunda generación). El mejoramiento genético de las hierbas bioenergéticas puede producir cultivos «adaptados» para transformarse en biocombustibles (por ejemplo, variedades con bajo contenido en lignina). Sin embargo, se dice que las hierbas son «recalcitrantes a la transformación genética». Recientemente se ha documentado la transformación genética del pasto aguja tras el cocultivo de explantes con Agrobacterium y el tratamiento biobalístico (tratamiento de células con una «pistola de genes») de callos embrionarios. Los científicos de la Universidad de Tennesee describen «experimentos de optimización y tratamientos lesionadores que incrementan notablemente la expresión de genes transitorios de un gen trazador comercial (GUSPlus, una variación del gen de la betaglucoronidasa (GUS)) para germinar las plántulas de pasto aguja. Han determinado la mejor combinación de tratamientos (es decir, el tipo de cepa de Agrobacterium, la concentración de acetosiringona y el método lesionador) que incrementa la expresión de genes transitorios y la probabilidad de producir transformantes estables. |
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