Política y economía

http://newenergyfocus.com/do/ecco/view_item?listid=1&listcatid=32&listitemid=3396§ion=Bioenergy%20%26%20Waste

La página web NewEnergyFocus anuncia la publicación de un estudio sobre los efectos indirectos, en términos de emisiones de gases de efecto invernadero (GEI), del empleo de residuos como materia prima bioenergética, encargado por el Departamento de Energía y Cambio Climático (DECC) y la Agencia de Combustibles Renovables (RFA), ambos radicados en el Reino Unido.

Este estudio, titulado «Metodología y evidencias para la determinación de los efectos indirectos, en términos de emisión de gases de efecto invernadero, del empleo de residuos y subproductos en la producción de biocombustibles y bioenergía», tenía los siguientes objetivos:

(1) desarrollar una «metodología para cuantificar los efectos indirectos, en términos de emisiones de gases de efecto invernadero, del empleo de residuos y subproductos para la producción de biocombustibles o bioenergía» y

(2) describir casos concretos de aplicación de las metodologías desarrolladas a cuatro materias primas bioenergéticas «inelásticas»: melazas, residuos sólidos urbanos, paja y sebo. El informe revela que la producción de biocombustibles y bioenergía a partir de residuos y subproductos puede reducir las emisiones de GEI, pero si el material tiene otros mercados de destino, como en el caso de las materias primas animales, puede tener efectos indirectos negativos que podrían de hecho traducirse en un incremento de las emisiones. El estudio también arroja otras conclusiones importantes (según el resumen de la web NewEnergyFocus):

(1) «el empleo de residuos sólidos urbanos para producir biogás para el transporte reduciría las emisiones netas de carbono en un 193% en comparación con el gasóleo de origen fósil», y

(2) «la reducción neta sería del 14% con los biocombustibles a base de sebo». El informe completo está accesible en la página web de la Agencia de Combustibles Renovables (véase la dirección de Internet arriba indicada). Más información en las páginas web del DECC (http://www.decc.gov.uk/) y la RFA (http://www.renewablefuelsagency.gov.uk/).

Procesos y producción

http://www.biotechnologyforbiofuels.com/content/2/1/31

Científicos de la Universidad de Wageningen (Países Bajos) han optimizado las condiciones de pretratamiento de la paja del trigo con ácido maleico.

Los resultados se han publicado en la revista de acceso libre Biotechnology for Biofuels. El pretratamiento suele ser el primer paso en la producción de bioetanol «de segunda generación» a partir de biomasa lignocelulósica, como la paja de trigo.

Su finalidad es «romper la matriz de lignina-carbohidratos y facilitar la hidrólisis enzimática de la celulosa mejorando la accesibilidad de esta para las enzimas celulolíticas». Un método de pretratamiento ácido habitual es el ácido sulfúrico (un potente ácido inorgánico) combinado con calor.

Sin embargo, algunos de los azúcares obtenidos con este método se transforman —por una reacción colateral— en compuestos que inhiben la fermentación del etanol. Según se dice en la revista, esta reacción colateral no deseada se evita con ácido maleico (un ácido orgánico). Se utilizó un sistema estadístico que aplica la metodología de superficie de respuesta.

Se realizó un diseño compuesto central con las siguientes variables de proceso teóricas: concentración de ácido maleico, temperatura y tiempo de pretratamiento. Los factores de respuesta fueron:

(1) beneficios de glucosa (definidos en el artículo),

(2) beneficio de xilosa (definido en el artículo),

(3) coste del ácido maleico irrecuperable,

(4) coste del hidróxido sódico utilizado como neutralizador tras el tratamiento con ácido antes de la hidrólisis enzimática,

(5) coste derivado de la formación de furfural, y

(6) costes de calentamiento. El proceso consiguió «una conversión casi completa del glucano y el xilano de la paja de trigo».

En la web de Biotechnology for Biofuels se han publicado algunos detalles del estudio y se puede acceder al artículo completo.

Materias primas

http://www.thebioenergysite.com/news/5269/engineered-tobacco-plants-potential-as-a-biofuel

El trabajo de los investigadores de los Laboratorios de la Fundación Biotecnológica de la Universidad Thomas Jefferson de Estados Unidos podría conferir un nuevo valor añadido a la planta del tabaco:

aceite para la producción de biodiésel.

Muchos de los aceites vegetales que se utilizan para producir biodiésel se encuentran normalmente en las semillas. La planta del tabaco también posee una «potente maquinaria de biosíntesis de aceite» capaz de acumular un 40% de aceite en sus semillas.

Sin embargo, como la planta del tabaco produce una cantidad limitada de semillas (sólo 1.500 kg por hectárea), los científicos de la Universidad Thomas Jefferson la han modificado (por medio de la ingeniería metabólica) para sobreexpresar el aceite en las hojas. Se utilizaron dos métodos metabólicos para potenciar el contenido de aceite en las hojas del tabaco:

(1) se expresó en el tabaco el gen diacilglicerol aciltransferasa (DGAT) de la Arabidopsis thaliana, que codifica una enzima clave para la biosíntesis de triacilglicerol (TAG), bajo el control de un potente promotor de la subunidad pequeña de la ribulosa bifosfato carboxilasa, y

(2) se expresó en el tabaco el gen LEAFY COTYLEDON 2 (LEC2) de la Arabidopsis, un regulador maestro de la maduración de la semilla y del almacenamiento de aceite en la semilla bajo el control de un promotor de Alc inducible. El primer método multiplicó por 20 la acumulación de aceite en las hojas del tabaco. Con el segundo método, «la estimulación de la expresión del LEC2 en las plantas de tabaco maduras por medio de acetaldehído promovió la acumulación de hasta un 6,8% por peso seco de ácido graso total extraído». Los resultados del estudio están publicados en la revista Plant Biotechnology Journal (véase la dirección de Internet arriba indicada).

Noticias y tendencias

http://www.universitynews.org/f2ShowScript.aspx?i=23228&q=Glycerol+Improves+Methane+Production+During+Anaerobic+Digestion

El glicerol es un subproducto de la fabricación de biodiésel.

Aunque parte del glicerol puede utilizarse como materia prima en algunas industrias, no todo puede aprovecharse. Cuando la fabricación de biodiésel sea una actividad habitual en muchos países, cabe esperar una «superproducción de glicerol» (o de glicerina).

En previsión de esta situación, se han puesto en marcha estrategias para encontrar otros usos del glicerol con valor añadido. Los investigadores de la Universidad de Manitoba (Canadá) han descubierto que la suplementación con glicerol mejora la digestión anaeróbica del estiércol porcino. La digestión anaeróbica es un proceso de tratamiento biológico por el que la materia orgánica es degradada por microorganismos (en ausencia de aire).

Este proceso produce otro tipo de biocombustible gaseoso denominado «biogás» (una mezcla de metano y dióxido de carbono con una ratio de volumen de 55/45 o 60/40, en buenas condiciones de funcionamiento). Oswald Wohlgemut, alumno graduado de la Universidad de Manitoba, observó que con una proporción óptima de glicerol (alrededor del 1%) se duplicaba la producción de biogás en los equipos de digestión anaeróbica del estiércol porcino. Sin embargo, la digestión fracasaba si la proporción de glicerol añadido superaba el 1%.

Actualmente se está desarrollando un proyecto piloto de gran escala en la granja de investigación que posee la Universidad de Manitoba en Glenlea «con el fin de evaluar la digestión anaeróbica del purín mezclado con otros residuos para potenciar la producción de gas».

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http://www.worldbioenergy.org/system/files/file/WBA%20PP1,%20Final%202009-11-30.pdf

La Asociación Bioenergética Mundial (WBA, por sus siglas en inglés) ha publicado recientemente un dictamen sobre el potencial global de la energía biomásica. Este dictamen (basado en el informe publicado por el Departamento de Energía y Tecnología de la Universidad Agronómica de Suecia) señala que «el potencial de producción de biomasa para obtener energía de manera sostenible es suficiente para satisfacer la demanda global».

Este dictamen recoge, entre otras, las siguientes conclusiones:

(1) se estima que el potencial total de la producción bioenergética global será de de 1.548 exajulios en 2050 (de acuerdo con un escenario en el que se aplican las «mejores tecnologías disponibles» (un «julio» es una unidad de energía y 1 exajulio es igual a 10¹⁸ julios).

Por otra parte, el consumo global de energía primaria es menor (en un escenario de alto consumo), estimándose en 1.041 exajulios;

(2) no se aprecian problemas técnicos con respecto a la sustitución de los combustibles fósiles por la bioenergía, pero hay que trabajar para mejorar su eficiencia total;

(3) sólo el 0,19% de la superficie terrestre global se dedica a la producción de biocombustibles, que supone el 0,5% de la superficie agrícola cultivada;

(4) el público conoce muy poco el potencial de la bioenergía, y sería útil poner en marcha una campaña de información y educación al respecto;

(5) «el desarrollo sostenible de biomasa y biocombustibles es un importante desafío» para incrementar la producción biomásica energética y se han puesto en marcha iniciativas internacionales para establecer «criterios de sostenibilidad» a fin de regular la producción y el comercio de bioenergía. Más información: Asociación Bioenergética Mundial, http://www.worldbioenergy.org/.