Política y economía

El Gobierno británico impulsa el debate sobre el futuro de la energía obtenida de los residuos
http://ww2.defra.gov.uk/2010/07/06/anaerobic-digestion/

El Departamento de Medio Ambiente, Alimentación y Asuntos Rurales (DEFRA) del Gobierno británico ha publicado recientemente una nota de prensa en la que invita a debatir sobre la posibilidad de utilizar la digestión anaeróbica en la producción de energía a partir de residuos.

Se ha celebrado una mesa redonda sobre digestión anaeróbica con representantes de la industria, que ha sido copresidida por Greg Barker, Ministro de Cambio Climático, y Lord Henley, Ministro de Medio Ambiente.

El ministro Baker destacó la importancia de investigar las posibilidades de la tecnología de digestión anaeróbica. Esta estrategia será útil ante el reto que supone actualmente la creación de una economía que reduzca las emisiones de carbono, garantice la seguridad energética y cree empleo para recuperar la prosperidad económica. Lord Henley, por su parte, declaró que «el Gobierno de coalición se ha comprometido a ser el más ecológico que ha habido, y la digestión anaeróbica puede ayudarnos a alcanzar ese objetivo.

Vamos a trabajar directamente con la industria, con los agricultores, con el sector financiero y con otros expertos que puedan colaborar para hacerlo realidad».

El plan de acción derivado de la mesa redonda del 6 de julio habrá de incluir una evaluación de la capacidad económica de la industria de digestión anaeróbica y de las medidas a tomar por parte del Gobierno y de la industria para alcanzar este objetivo.


Análisis de la aceptación pública de los biocombustibles en un estudio griego
http://ec.europa.eu/environment/integration/research/newsalert/pdf/202na1.pdf
http://www.thebioenergysite.com/articles/697/what-influences-the-public-acceptance-of-biofuels

Un equipo de investigadores del Departamento de Ingeniería Medioambiental de la Universidad Demócrito de Tracia (Grecia) ha realizado un estudio sobre la aceptación pública de los biocombustibles en Grecia.

Uno de los objetivos del estudio era examinar «las relaciones entre la aceptación social de los biocombustibles y las variables socioeconómicas» (como la edad, la educación y la renta).

También se analizó un indicador de aceptación en términos de disposición a pagar. El estudio se ha localizado en Tracia (nordeste de Grecia), una zona que se considera adecuada para la producción de biocombustibles.

En las entrevistas personales se trataron temas como el cambio climático, la dependencia energética y los biocombustibles. Los resultados demuestran que más del 90,7 % de los encuestados creen que el cambio climático están relacionados con el consumo de combustibles fósiles, pero sólo la mitad (el 49,9 %) cree que los biocombustibles pueden ser una solución eficaz para este problema.

Una posible explicación de estos resultados es que «las personas con menor nivel académico están más próximas al sector agrario que se presenta como beneficiario de los biocombustibles, pero también podría reflejar desconocimiento de sus desventajas».

El estudio presenta además otras conclusiones:

(1) algo más de la mitad del 80 % de los encuestados que poseen automóviles están dispuestos a utilizar biocombustibles y pagar 0,06 euros más sobre el precio de mercado,

(2) las personas con mayor nivel académico muestran mayor disposición a pagar ese importe adicional,

(3) los encuestados no parecen dispuestos a pagar más si es el gobierno o la industria quien gestiona la introducción,

(4) «sólo el 23,8 % de los participantes conocen la diferencia entre bioetanol y biodiésel». En general, el estudio demuestra que «falta información sobre los biocombustibles en la esfera pública» y que las campañas informativas sobre su introducción en Grecia «podrían destacar los efectos positivos que tendrían los biocombustibles para la comunidad agraria y para las organizaciones de investigación y universidades».


Un «gran problema de contabilidad del carbono» podría afectar a la política bioenergética de la UE
http://www.thebioenergysite.com/articles/contents/biofuels_carbon_time_bomb.pdf
http://www.thebioenergysite.com/articles/698/biofuels-carbon-time-bomb

Dos estudios encargados por la Oficina Europea de Medio Ambiente (EEB), Transport and Environment (T&E) y Birdlife International revelan que «Europa tiene un importante problema de contabilidad del carbono, que amenaza la credibilidad de dos emblemáticas políticas ambientales de la Unión Europea: la Directiva de energías renovables y el régimen de comercio de derechos de emisión».

Un estudio dice que la energía de biomasa puede tener un «potencial de mitigación climática variable, en función del plazo de tiempo considerado y de la fuente de la biomasa».

La conversión de suelo puede producir cambios en las existencias de carbono: por ejemplo, la eliminación de vegetación y la roturación del suelo para cultivar materias primas bioenergéticas podría incrementar las emisiones de GEI (gases de efecto invernadero).

Otro estudio revela que «la producción de biocombustibles en suelo agrícola acarrea la transformación de bosques y otros espacios naturales en tierras de cultivo para sustituir las tierras agrícolas perdidas en favor de los biocombustibles».

Se ha establecido la premisa de que los biocombustibles son neutros en carbono. Pero esto podría no ser necesariamente así, ya que a menudo no se tiene en cuenta el carbono que hubiera sido absorbido por la vegetación. Si no se adoptan medidas urgentes, la política de energías renovables de la UE para mitigar el cambio climático podría generar un incremento de las emisiones de carbono. Es esencial adoptar una «contabilidad de carbono correcta».

Procesos y producción

Proceso de producción de biocombustibles en instalaciones móviles
http://www.purdue.edu/newsroom/research/2010/story-print-deploy-layout_1_6656_6656.html
http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/es100316z?prevSearch=fast-hydropyrolysis-andhydrodeoxygenation&searchHistoryKey
http://arjournals.annualreviews.org/doi/pdf/10.1146/annurev-chembioeng-073009-100955

Los investigadores de ingeniería química de la Universidad de Purdue (EE.UU.) proponen la creación de plantas procesadoras móviles para la producción de biocombustibles que utilicen un proceso termoquímico denominado «hidropirólisis-hidrodesoxigenación rápida».

Este proceso «móvil» salva un importante obstáculo económico de la producción de biocombustibles a partir de biomasa lignocelulósica, como es el elevado coste de transporte de la materia prima de biomasa sólida.

La nota de prensa de la Universidad de Purdue describe el proceso de la forma siguiente: «Se alimentará biomasa con hidrógeno a un reactor de alta presión y se someterá a un calentamiento extremadamente rápido, hasta alcanzar 500 grados centígrados o más de 900 grados Fahrenheit en menos de un segundo. El gas hidrogenado se obtendrá “reformando” el gas natural, alimentando el escape caliente directamente al reactor de biomasa».

A tan elevada temperatura, la biomasa se disgrega en moléculas más pequeñas en presencia de hidrógeno y unos catalizadores adecuados. El producto de reacción condensado puede utilizarse posteriormente como combustible.

Se afirma que el proceso propuesto produce el doble de biocombustible que las tecnologías actuales, cuando se obtiene hidrógeno del gas natural.


Producción de bioetanol utilizando mezclas de paja y harina de trigo
http://www.biotechnologyforbiofuels.com/content/3/1/16
http://www.biotechnologyforbiofuels.com/content/pdf/1754-6834-3-16.pdf

Investigadores del Departamento de Ingeniería Química de la Universidad de Lund (Suecia) y del Departamento de Biotecnología Aplicada y Ciencias Alimentarias de la Universidad Tecnológica y Económica de Budapest (Hungría) han descrito la producción de etanol biocombustible utilizando una mezcla de materias primas de primera y segunda generación (1G y 2G).

La materia prima 2G (consistente en paja de trigo pretratada con vapor, PSW) se mezcló con una materia prima 1G (harina de trigo presacarificada, PSM) y se sometió a un proceso de sacarificación-fermentación simultánea (SSF) para producir etanol.

Los resultados demuestran que la mezcla 2G-1G tiene mayor rendimiento que las materias primas 2G (PSW) o 1G (PWM) por sí solas. Los investigadores concluyen que «mezclar paja de trigo con harina de trigo sería beneficioso para la producción de etanol tanto a partir de 1G como de 2G», pero cabe investigar ciertos aspectos (como una utilización más eficaz de la fracción de xilosa) para mejorar el proceso todavía más.

Los resultados completos se han publicado en la revista de acceso libre Biotechnology for Biofuels.


Proceso de pretratamiento de madera de pícea mediante hidrólisis con ácido diluido en un solo paso con un perfil de temperatura dual
http://www.biotechnologyforbiofuels.com/content/3/1/15
http://www.biotechnologyforbiofuels.com/content/pdf/1754-6834-3-15.pdf

Científicos del Instituto de Ingeniería Química de la Universidad Tecnológica de Viena (Austria) y del Departamento de Ingeniería Química de la Universidad de Lund (Suecia) han publicado un estudio de un proceso de pretratamiento de madera de pícea (un tipo de madera blanda) mediante hidrólisis con ácido diluido (HAD) en un solo paso con un «perfil de temperatura dual», comparado con el proceso convencional en dos pasos.

El método HAD convencional suele consistir en un proceso de hidrólisis ácida en condiciones de baja severidad (para hidrolizar la fracción de hemicelulosa), seguido de un proceso de «mayor severidad» (para degradar la celulosa).

El principal inconveniente de este proceso en dos pasos es que entre ambos pasos se aplica una fase de lavado que consume mucha energía. Los investigadores han estudiado un proceso de un solo paso que realiza la HAD a dos temperaturas en un solo reactor. De este modo se eliminaría el inconveniente del proceso de lavado.

Los resultados demuestran que la máxima producción de glucosa se obtuvo tras aplicar «ciclos HAD de 3 minutos a 209 °C y 6 minutos a 211 °C con un 1 % de H2SO4. Sin embargo, el método HAD de doble temperatura «no produjo resultados decisivamente mejores que el proceso HAD de un solo paso y una sola temperatura».

Los resultados completos se han publicado en la revista de acceso libre Biotechnology for Biofuels.


Un investigador neerlandés descubre una nueva bacteria para aplicaciones biocombustibles y bioplásticas
http://www.nwo.nl/nwohome.nsf/pages/NWOP_85CHV5_Eng
http://www.sciencedaily.com/releases/2010/07/100722092328.htm

Frank Koopman y sus colegas de la Organización para la Investigación Científica (NWO) de los Países Bajos han publicado el descubrimiento de la bacteria Cupriavidus basilensis, que transforma los aldehídos furánicos que contiene la biomasa lignocelulósica pretratada en una materia prima para la producción de bioplásticos.

En el pretratamiento de la biomasa lignocelulósica para producir etanol celulósico, los aldehídos furánicos (furfural y 5-hidroximetilfurfural, abreviado a HMF) son subproductos que inhiben a los microorganismos responsables de la fermentación del etanol. Normalmente se agrega un proceso de destoxificación para eliminar los aldehídos furánicos de la biomasa tratada antes de pasar a los procesos de sacarificación y fermentación del etanol.

Koopman ha descubierto que la Cupriavidus basilensis puede utilizar los aldehídos furánicos como fuentes de carbono y producir un material denominado FDCA (ácido dicarboxílico furánico).

Según la nota de prensa de la NWO, los investigadores han descrito parcialmente el proceso de degradación de las bacterias, a fin de transferir esta capacidad metabólica (es decir, la degradación de los aldehídos furánicos) a otros organismos. El HMF puede ser transformado por completo en FDCA por la enzima responsable de la formación de este ácido, a diferencia de lo que ocurre en la mayoría de procesos químicos. Cuando los genes que expresan esta enzima se insertaron en la bacteria Pseudomonas putida, se consiguió producir altas concentraciones de FDCA a escala de laboratorio.

También se señala el FDCA como materia prima para la producción de bioplásticos respetuosos con el medio ambiente. Este descubrimiento es interesante porque basta con agregar el microorganismo a la biomasa pretratada para eliminar los aldehídos furánicos. Este método sería mucho más barato que la destoxificación química. Al mismo tiempo, los aldehídos furánicos se convierten en un producto no perjudicial para el medio ambiente.

Materias primas

Producción de cultivos energéticos sobre agua marina
http://www.ceres.net/News/NewsReleases/2010/06-30-10-News-Rel.html

El desarrollo de cultivos capaces de prosperar en tierras marginales, como las dañadas por la sal, es la clave para utilizar esos cultivos como fuente de energía renovable. Las hierbas energéticas como el sorgo, el miscanto y el pasto aguja son fuentes ideales de biomasa para la producción de biocombustible y electricidad.

La empresa agroenergética Ceres Inc. ha mejorado estas hierbas para que crezcan sobre agua de mar exclusivamente. Se realizó un experimento en invernadero en el que se utilizó agua del Océano Pacífico, que contiene mezclas de sales en altas concentraciones, para regar estos cultivos.

«Los suelos que contienen sal y otras sustancias limitadoras del crecimiento restringen la producción agrícola en muchas zonas del mundo. Este avance genético ofrece nuevas oportunidades para aliviar los efectos de la sal», señala Richard Flavell, Director Científico de Ceres.

Los promotores de esta tecnología están convencidos de que «las técnicas de la fitología moderna pueden continuar desarrollando innovaciones que incrementen el rendimiento y reduzcan la huella ecológica de la agricultura.

El mejoramiento de los cultivos energéticos permitirá a la industria bioenergética sobrepasar de largo los límites del conocimiento convencional».


Crecimiento cianobacteriano adaptado a la producción de biocombustibles y productos bioquímicos
http://www.biodesign.asu.edu/news/benchtop-biofuels-fine-tuning-growth-conditions-helps-cyanobacteria-flourish

Científicos del Instituto de Biodiseño de la Universidad del Estado de Arizona (EE.UU.) tratan de establecer las condiciones que optimicen el crecimiento de un grupo de microorganismos denominados «cianobacterias», que son una fuente potencial de biocombustibles y productos bioquímicos.

Las cianobacterias pueden considerarse una opción de interés como fuente de biocombustibles por las siguientes razones:

(1) son fotosintéticas y, según el Dr. Hyun Woo Kim, investigador asociado de posdoctorado, pueden producir «unas 100 veces más combustible limpio por hectárea que otros cultivos biocombustibles»,

(2) sólo necesitan luz solar, agua, dióxido de carbono y algunos nutrientes para crecer,

(3) no compiten por el suelo que se utiliza para producir alimento y pueden cultivarse en fotobiorreactores compactos.

La investigación se ha centrado en el cultivo de la cepa de cianobacteria Synechocystis PC803 en un fotobiorreactor. Se ha observado que el fósforo es un componente importante para que el organismo pueda «utilizar eficientemente el dióxido de carbono en su ciclo de crecimiento». La productividad de biomasa es mayor cuando se aporta fósforo adicional al medio de crecimiento (denominado «BG-11»).

«Aunque ya se había examinado el contenido de fósforo en relación con el problema de la eutrofización en los lagos y otras aguas continentales, no se había analizado en profundidad su importancia para el crecimiento controlado de fotótrofos como las cianobacterias en un fotobiorreactor». El escenario de producción incluye la utilización del dióxido de carbono emitido por las centrales eléctricas y los nutrientes de las aguas residuales.


La alfalfa podría ser la planta biocombustible de «doble uso»
http://www.thebioenergysite.com/news/6682/alfalfa-joins-feedstock-choices-for-ethanol
http://www.ethanolproducer.com/article.jsp?article_id=3247

La alfalfa (Medicago sativa L.) es el tercer cultivo más valioso de Estados Unidos (junto al maíz y la soja) y se utiliza mucho como forraje. A veces denominada «La reina de los forrajes», la alfalfa es «el pienso de preferencia para los caballos de pura sangre, las vacas lecheras y otros tipos de ganado».

Esta planta posee la capacidad de producir su propio fertilizante nitrogenado, gracias a su relación simbiótica con una bacteria edáfica. El cultivo de alfalfa ofrece, entre otros, los siguientes beneficios: (1) mejora la calidad del suelo y del agua, y (2) reduce la erosión y aumenta la materia orgánica del suelo.

Los científicos del Servicio de Investigación Agrícola del Departamento de Agricultura de EE.UU. (USDA-ARS) creen que la alfalfa podría ser una «planta biocombustible de doble uso»: los tallos podrían utilizarse como materia prima lignocelulósica para la producción de bioetanol, mientras las hojas se destinarían a forrajes y otros productos.

El investigador Hans Jung y su equipo del USDA-ARS estudian la posibilidad de producir alfalfa como cultivo bioenergético. Investigan el desarrollo de nuevos tipos de alfalfa y de un sistema de gestión modificado para producir biocombustibles a partir de esta planta.

Se ha desarrollado una variedad experimental que puede cultivarse durante períodos de tiempo más largos entre cosechas, a fin de acumular mayor cantidad de celulosa (ya que de este modo se incrementa el potencial de producción de etanol). Según Jung, además de cosechar más tarde y con menos frecuencia, los científicos adaptaron el sistema de gestión a la alfalfa y observaron que reduciendo el número de plantas por metro cuadro se dejaba más espacio de crecimiento para cada planta y aumentaba así la biomasa. Los resultados de esta investigación se publicarán pronto en una revista científica.

Noticias y tendencias

La India crea el primero de sus cuatro parques de biodiésel
http://biofuelsdigest.com/bdigest/2010/07/20/biodiesel-research-park-established-in-india/

Dentro de la iniciativa del Gobierno indio para reducir el calentamiento global, el estado de Karnataka, en el sur del país, ha creado el primero de cuatro parques de biodiésel.

Instalado en el campus de la Universidad de la Mujer del Estado de Karnataka, este parque servirá como

(1) centro de investigación e información sobre la producción de biodiésel y

(2) centro de asistencia a agricultores que deseen participar en actividades de producción de biodiésel.

Se destinarán unas 12 hectáreas a la plantación de cultivos biodiésel.

La iniciativa de creación de estos parques de biodiésel parte del Grupo Especial del Biodiésel y del Departamento Forestal del Estado de Karnataka.


Un estudio analiza las posibilidades y los riesgos que presentan los biocombustibles de segunda generación
http://www.ta-swiss.ch/a/biot_fuel/TA-SWISS_Biotreibstoffe_Executive_Summary.pdf
http://www.thebioenergysite.com/articles/694/putting-second-generation-biofuels-to-the-test
http://www.vdf.ethz.ch/vdf.asp?showArtDetail=3334
http://www.ta-swiss.ch/a/biot_fuel/Kurzfassung_Biotreibstoffe_zweite_Generation_d_f_e.pdf

Un estudio realizado para el Centro Suizo de Evaluación Tecnológica (TA-SWISS) analiza el potencial de sostenibilidad de los biocombustibles de segunda generación y su papel futuro en el escenario energético suizo. Recientes investigaciones sobre las tecnologías de producción y utilización de los biocombustibles de segunda generación (aquellos que se obtienen de materias primas no alimentarias) parecen apuntar efectos positivos para una mayor independencia de los combustibles fósiles y la reducción de las emisiones de GEI (gases de efecto invernadero).

Sin embargo, «no está nada claro cómo afectarán a la biodiversidad y a la utilización del suelo y del agua a escala mundial y todavía está por demostrar su competitividad con los biocombustibles de primera generación y la movilidad eléctrica».

Entre las conclusiones de este estudio, cabe destacar las siguientes:

(1) teniendo en cuenta factores de eficiencia de consumo y electromovilidad, los biocombustibles de segunda generación podrían satisfacer de manera sostenible entre el 10 % y el 40 % de la actual demanda de combustible,

(2) «los biocombustibles menos agresivos para el medio ambiente son principalmente los que se obtienen de materiales residuales, como los residuos de jardinería, los residuos de serrerías y los desechos de madera»,

(3) a fin de aprovechar al máximo el potencial que ofrecen los biocombustibles, su consumo ha de ir acompañado de un fuerte incremento en la eficiencia de los vehículos y debe evitarse un mayor crecimiento de la movilidad en general.


El mapa genético del pasto aguja: una herramienta potencial para el desarrollo de cultivares «adaptados para producir biocombustibles»
http://www.genetics.org/cgi/content/abstract/185/3/745
http://www.ars.usda.gov/research/publications/publications.htm?seq_no_115=249508
http://www.sciencedaily.com/releases/2010/07/100727151819.htm
http://biofuelsdigest.com/bdigest/2010/07/29/switchgrass-genome-mapped/

Científicos del Servicio de Investigación Agrícola (ARS) del Departamento de Agricultura de Estados Unidos (USDA) han publicado recientemente un estudio que describe la elaboración de «mapas de enlaces» para el genoma de una materia prima «herbácea» biocombustible.

El pasto aguja (Panicum virgatum) es una hierba perenne, autóctona de Norteamérica, que ha suscitado interés recientemente como posible materia prima para producir biocombustible (bioetanol) de segunda generación.

Este mapa genético se ha elaborado cruzando una variedad comercial de pasto aguja («Kanlow») con una variedad desarrollada por el ARS («Alamo»), obteniéndose 238 plantas. Se extrajo el ADN de las plantas y se ensambló el mapa «de acuerdo con más de 1.000 marcadores genéticos que podrían atribuirse a un progenitor o al otro».

Según publica la página web del ARS, este estudio «pudo distinguir claramente los dos subgenomas resultantes de la duplicación del genoma completo que dio lugar al actual estado tetraploide de los progenitores». El estudio también demuestra que (1) dos genomas no intercambian fácilmente información genética, y que (2) el genoma del pasto aguja presenta una «elevada relación colineal» con otras hierbas.

Estos descubrimientos podrían ayudar a los investigadores a identificar las secuencias genéticas que controlan el rendimiento de los cultivos y la pared celular de las plantas, con el objetivo de llegar a desarrollar mejores variedades de «calidad biocombustible» para mejorar la producción de bioetanol. El estudio se ha publicado en la revista Genetics.