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Política y economía[Top]
http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/es103338e
Los cambios en los usos del suelo y el «debate de los alimentos contra los combustibles» generan controversia en relación con la adopción y aplicación de los biocombustibles en muchos países. Como forma de paliar los efectos potencialmente adversos relacionados con el uso de la bioenergía basada en cultivos alimentarios y los consiguientes cambios en los usos del suelo, muchos países han orientado sus políticas nacionales sobre los biocombustibles hacia (1) el uso de materias primas no alimentarias para producir bioenergía y (2) la utilización de tierras marginales para el cultivo. Se ha suscitado una duda sobre la disponibilidad de estas tierras y si bastan para plantar cultivos biocombustibles suficientes para satisfacer la demanda global. Para resolver estas dudas, los investigadores de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign y de la Universidad de Florida Central (ambas en EE.UU.) han intentado evaluar la disponibilidad de tierras en las regiones de «gran capacidad agraria», como son África, China, Europa, India, Sudamérica y los Estados Unidos continentales. Los investigadores empezaron por evaluar la disponibilidad de tierras desde una perspectiva física, utilizando los mejores datos existentes. También se utilizó un modelo de lógica difusa «para integrar la incertidumbre y la ambigüedad del análisis cuando se consideran múltiples escenarios de disponibilidad de suelo». Entre las conclusiones de este estudio, cabe destacar las siguientes: (1) se calcula que las regiones de gran capacidad de producción agraria poseen entre 320 y 702 millones de hectáreas disponibles para plantar cultivos bioenergéticos, si sólo se utilizan tierras abandonadas o degradadas; y (2) el cultivo de materias primas biocombustibles de segunda generación en estas tierras puede satisfacer entre el 10 % y el 52 % del consumo energético mundial. Los resultados completos del estudio se han publicado en la revista Environmental Science and Technology. [Top]
Un estudio analiza los riesgos éticos de las políticas ambientales relacionadas con los biocombustibles
http://policyschool.ucalgary.ca/files/publicpolicy/BiofuelsJordaanfinal.pdfhttp://www.sciencedaily.com/releases/2010/12/101214151923.htm Un estudio publicado por la Facultad de Política Pública de la Universidad de Calgary (Canadá) analiza los aspectos éticos de las políticas ambientales relacionadas con los biocombustibles. El estudio se titula «Riesgos éticos de las políticas ambientales: el caso del etanol en Norteamérica», y sus autores son Sarah Jordaan y Michal Moore. Según Moore, «los responsables políticos, especialmente en Estados Unidos, se han dado mucha prisa en ampliar la protección de los biocombustibles». La carrera de la producción de biocombustibles parte de la base de que estos «combustibles verdes» son renovables y emiten menos gases de efecto invernadero. El estudio señala que «si bien hay algunos biocombustibles cuyo desarrollo apenas produce impactos, otros pueden generar problemas sociales complejos y de gran calado que deben tenerse en cuenta en el debate político, como por ejemplo los efectos derivados de la transformación de los espacios naturales y las alteraciones del suministro de alimentos». El estudio plantea algunas preguntas fundamentales para «impulsar un debate integral» antes de fomentar y apoyar la producción de más biocombustibles: (1) ¿Cómo afecta la producción de biocombustibles al coste de los alimentos, especialmente para la población más pobre? (2) ¿Debería destinarse más suelo a la producción de biocombustibles cuando hay un bajo rendimiento energético por hectárea? ¿Existen mejores usos para ese suelo? (3) Además de preocuparnos por los efectos del calentamiento global, ¿no deberíamos analizar cómo afecta al suelo la expansión masiva de la producción de biocombustibles? (4) ¿Qué otros efectos económicos tiene la producción de biocombustibles a gran escala? También se propone una metodología de estudio de los riesgos éticos de las distintas opciones energéticas y medioambientales. [Top]
http://climate-l.iisd.org/news/icraf-releases-paper-on-biodiesel-in-the-amazon/?referrer=climate-change-daily-feedhttp://nature.berkeley.edu/societyandenvironment/events/biodiesel-in-the-brazilian-amazon El Centro Agroforestal Mundial (antiguo Centro Internacional para la Investigación Agroforestal, ICRAF) ha publicado recientemente un informe sobre el biodiésel en la Amazonia brasileña. El informe analiza la política agroenergética de la región y destaca los «criterios adoptados por el Gobierno federal y los gobiernos estatales de Brasil en relación con la sostenibilidad social y ambiental de la producción de aceite de soja y de palma en la Amazonia». La materia prima tradicionalmente utilizada en la producción de biodiésel es la soja, pero últimamente se han puesto en marcha iniciativas en favor del aceite de palma. Se han mantenido entrevistas con funcionarios brasileños para determinar hasta qué punto se consideran sostenibles las «iniciativas relativas al aceite de palma» en cuanto a sus impactos sociales y ambientales. El informe menciona que el sector del biodiésel y el Gobierno federal, así como los gobiernos estatales, manejan estudios recientes que cuestionan la «sostenibilidad social y ambiental del modelo de producción de aceite de palma actualmente instaurado en la Amazonia». Ante la situación actual, el informe concluye diciendo que «será necesario mejorar la regulación y supervisión del sector del aceite de palma». [Top]
http://www.sciencedirect.com/science/journal/03014215
Un grupo de investigadores del Instituto de Futuras Necesidades y Conductas de los Consumidores de Energía, del Instituto de Análisis de Mercado y de Política Comercial Agraria y del Departamento de Energía, Transporte y Medio Ambiente (todos ellos en Alemania) ha realizado un informe conciso, pero exhaustivo, de las políticas que han impulsado el crecimiento de la industria de los biocombustibles en todo el mundo. Los grandes países productores de biocombustibles son objeto de un examen individual, teniendo en cuenta su normativa, los incentivos que ofrecen, sus objetivos de producción y las principales materias primas que utilizan. El análisis de la información permite identificar los factores que explican el crecimiento de la producción de biocombustibles y los productos agrarios directamente afectados. Los grandes países productores de biocombustibles se agrupan por continentes de la forma siguiente: Norteamérica (Canadá y Estados Unidos), Sudamérica (Argentina, Brasil y Colombia), Europa (la Unión Europea, Francia y Alemania), Asia (China, la India, Indonesia, Malasia y Tailandia) y Australia. El informe alcanza, entre otras, las siguientes conclusiones: (1) la política gubernativa ha sido la fuerza motriz de la producción de biocombustibles y sus principales instrumentos han sido los objetivos de mezcla obligatorios y los incentivos económicos; (2) el debate acerca de los efectos de los biocombustibles sobre la seguridad alimentaria y las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) ha suscitado la puesta en marcha de nuevas normas para la producción de bioetanol y biodiésel (por ejemplo, el fomento de materias primas biocombustibles de segunda generación); y (3) ante el permanente crecimiento de la producción de biocombustibles, el tema de su sostenibilidad pondrá a prueba a los responsables políticos. El informe completo se ha publicado en la revista Energy Policy. [Top]
http://publications.apec.org/publication-detail.php?pub_id=1099http://biodiversity-l.iisd.org/news/apec-releases-report-on-sustainable-biofuel-development/#more-54575 http://climate-l.iisd.org/news/apec-releases-report-on-sustainable-biofuel-development/ El foro de Cooperación Económica de Asia y del Pacífico (APEC) ha publicado recientemente un informe sobre el desarrollo sostenible de los biocombustibles y las prácticas de sus países miembros. Muchas economías APEC son conscientes de los efectos positivos y negativos que acarrea el desarrollo de biocombustibles. Los países miembros que son grandes consumidores de estos productos han comenzado a adoptar criterios de sostenibilidad (por medio de normas de aplicación legal o voluntaria) para seleccionar sus biocombustibles. Incluso las economías APEC que no han adoptado estos criterios de sostenibilidad están planteándose este tipo de cuestiones y cómo pueden afectar al comercio. El informe contiene «políticas, programas y prácticas que aplican actualmente las economías APEC con el fin de garantizar la sostenibilidad de los biocombustibles». El informe señala que muchos países APEC todavía están en las primeras fases de desarrollo de biocombustibles y sus actividades son fundamentalmente de investigación y planificación, y apenas de seguimiento o control. El informe recomienda, entre otras cosas, (1) que las actividades dedicadas a los biocombustibles sostenibles se realicen en colaboración y que se compartan los conocimientos adquiridos; (2) que el trabajo se desarrolle al mismo tiempo en todos los aspectos de la sostenibilidad y no sólo en algunos de sus elementos; y (3) que se incorporen procedimientos de control del cumplimiento y de los efectos de las políticas, programas y prácticas relacionadas con los biocombustibles sostenibles, con el fin de verificar que se obtienen los resultados previstos y evitar posibles consecuencias negativas. Procesos y producción[Top]
http://www.sciencedirect.com/science?_ob=ArticleURL&_udi=B6V24-51MJYM6-5&_user=9570260&_coverDate=02%2F28%2F2011&_rdoc=38&_fmt=high&_orig=browse&_origin=browse&_zone=rslt_list_item&_srch=doc-info(%23toc%235692%232011%23998979995%232867754%23FLA%23display%23Volume)&_cdi=5692&_sort=d&_docanchor=&_ct=54&_acct=C000061230&_version=1&_urlVersion=0&_userid=9570260&md5=e3d7e77f41541b7afb5aae55ee95f164&searchtype=a
El glicerol es un subproducto de la producción de biodiésel a partir de aceites vegetales y se genera en cantidades que rondan el 10 % (en peso) del biodiésel producido. Ante el incremento de la demanda de biodiésel, existe el temor de que esta producción genere una «superabundancia de glicerol», con el consiguiente problema de gestión o eliminación del mismo. Aunque el glicerol puede utilizarse en aplicaciones farmacéuticas y de otro tipo, los grandes volúmenes de producción de este subproducto (de las fábricas de biodiésel) han motivado la investigación de otras estrategias de recuperación de recursos. Una opción es la fermentación del glicerol para obtener etanol. En este escenario de producción, se pueden obtener dos biocombustibles: biodiésel (a base de aceites vegetales) y bioetanol (a través de la fermentación del subproducto, glicerol). En comparación con las materias primas lignocelulósicas, la producción de etanol a base de glicerol se considera más barata porque no es necesario someter la materia prima a pretratamiento. No obstante, uno de los problemas que suscita la fermentación del glicerol es encontrar un microorganismo eficiente para este proceso. Un equipo de científicos coreanos del Instituto Jeonbuk Branch, de la Universidad Nacional de Chonnam, de la Universidad Nacional de Chonbuk y del Instituto de Investigación de la Energía Atómica de Corea ha desarrollado una cepa microbiana que produce etanol eficientemente a base de glicerol. Los científicos obtuvieron una cepa mutante de Klebsiella pneumoniae GEM167 por irradiación del microorganismo con rayos gamma. La producción de etanol de la cepa mutante fue de 21,5 g/L, que es «la mayor cantidad [de etanol obtenido por fermentación de glicerol] registrada hasta la fecha». La modificación genética de la cepa mutante incrementó aún más el rendimiento de etanol hasta 25 g/L. Los resultados se han publicado en la revista Bioresource Technology. [Top]
http://www.sciencedirect.com/science?_ob=ArticleURL&_udi=B6V24-51K993H-B&_user=9570260&_coverDate=02%2F28%2F2011&_rdoc=40&_fmt=high&_orig=browse&_origin=browse&_zone=rslt_list_item&_srch=doc-info(%23toc%235692%232011%23998979995%232867754%23FLA%23display%23Volume)&_cdi=5692&_sort=d&_docanchor=&_ct=54&_acct=C000061230&_version=1&_urlVersion=0&_userid=9570260&md5=d39aad60e245b9959f98d21228ab3d57&searchtype=a
Un equipo de científicos de la Universidad Nacional de Singapur ha formulado una estrategia de recuperación de recursos para aprovechar el glicerol bruto generado por las operaciones de producción de biodiésel con el fin de obtener un producto de valor añadido. Utilizaron un hongo del maíz denominado Ustilago maydis para transformar el glicerol bruto en glucolípidos. Los glucolípidos son compuestos con carbohidratos y fracciones lipofílicas, y estos elementos estructurales los convierten en tensioactivos que pueden ser útiles en aplicaciones de «recuperación de aceites, extracción petrolífera, lubricación, biorreparación asistida por tensioactivos, atención sanitaria y alimentación». Optimizaron la composición del medio y los factores ambientales en el biotratamiento del glicerol bruto con microorganismos para obtener glucolípidos, y utilizaron un sistema de cultivo por lote alimentado («fed-batch») en un biorreactor. Se demostró que el Ustilago maydis «puede utilizar eficientemente el glicerol bruto para transformarlo en un biotensioactivo de tipo glucolípido en un medio sintético relativamente simple, utilizando glicerol bruto como única fuente de carbono». Los resultados del estudio se han publicado en la revista Bioresource Technology. [Top]
http://www.sciencedirect.com/science?_ob=ArticleURL&_udi=B6V22-51HJBFD-3&_user=10&_coverDate=01/31/2011&_rdoc=1&_fmt=high&_orig=search&_origin=search&_sort=d&_docanchor=&view=c&_acct=C000050221&_version=1&_urlVersion=0&_userid=10&md5=f729143116d24772324f728e005f7ad3&searchtype=a
Los investigadores del Laboratorio Nacional de Ciencia y Tecnología del Bioetanol, de la Universidad Federal de Pernambuco y del Centro de Tecnología de la Caña de Azúcar de Brasil han publicado un estudio sobre el pretratamiento de bagazo de caña de azúcar con mezclas de ácido sulfúrico diluido (1 % de peso por volumen) y ácido acético diluido (1 % de peso por volumen). El objetivo del pretratamiento era liberar las fracciones de celulosa y hemicelulosa de la biomasa, para que se puedan sacarificar fácilmente y obtener azúcares simples que posteriormente son fermentados para producir etanol. El tratamiento con mezclas de ácidos diluidos se realizó con dos tasas de carga de sólidos de 1.5:10 y 1.0:10 (kilogramos de bagazo por litros de ácido diluido). La mezcla de reacción se calentó a 190 grados centígrados durante 10 minutos. Los resultados revelan que la hidrólisis de la hemicelulosa es eficiente con ambas tasas de carga, alcanzándose índices de extracción superiores al 90 %. El alto rendimiento de los hidrolizados hemicelulósicos con productos de baja degradación (y baja toxicidad) de la lignina confiere a este sustrato un buen potencial de fermentación de etanol. Los análisis morfológicos también demuestran que el proceso de pretratamiento es eficaz para alterar las fibras. El estudio completo se ha publicado en la revista Biomass and Bioenergy. Materias primas[Top]
http://www.sciencedirect.com/science?_ob=ArticleURL&_udi=B6V22-51F8130-1&_user=10&_coverDate=01/31/2011&_rdoc=1&_fmt=high&_orig=search&_origin=search&_sort=d&_docanchor=&view=c&_acct=C000050221&_version=1&_urlVersion=0&_userid=10&md5=4c0fb99688ab90e5a9afc6aabaf5c490&searchtype=a
La «recalcitrancia de la biomasa» es un término que se refiere a las materias primas biocombustibles de segunda generación (lignocelulósicas) que no responden bien a la fase de pretratamiento del proceso de producción de «etanol celulósico». La «recalcitrancia» se atribuye al duro envoltorio de lignina que impide que las fracciones de carbohidratos de la biomasa (celulosa/hemicelulosa) sean accesibles para el proceso de hidrólisis enzimática y puedan así convertirse en azúcares simples susceptibles de fermentación para obtener etanol. Para superar la recalcitrancia de la biomasa suelen utilizarse procesos de pretratamiento extremos (y de gran consumo energético), como la aplicación de altas temperaturas en condiciones ácidas, alcalinas u oxidantes. Con el fin de reducir los elevados costes derivados del pretratamiento de la biomasa recalcitrante, los científicos comienzan a estudiar el desarrollo de cultivos bioenergéticos genéticamente adaptados para modificar el contenido de lignina de la biomasa. Esta modificación permite utilizar condiciones de pretratamiento menos extremas en la fabricación de etanol. Un equipo internacional de científicos de Estados Unidos y China ha utilizado la modificación genética (de una vía biosintética de la lignina) y una «mutación con bajo contenido en ácido fítico» de la paja de cebada y trigo, en un intento de obtener materias primas biocombustibles de baja recalcitrancia de la biomasa, y ha descubierto que «el cambio de estructura de las fibras provocado por la mutación y la modificación genética mejora notablemente la capacidad de hidrólisis de la paja y potencia la producción de etanol celulósico. El estudio completo se ha publicado en la revista Biomass and Bioenergy. [Top]
http://www.biotechnologyforbiofuels.com/content/4/1/1http://www.biotechnologyforbiofuels.com/content/pdf/1754-6834-4-1.pdf http://en.wikipedia.org/wiki/Cellulase http://www.cazypedia.org/index.php/Glycoside_Hydrolase_Family_9/Plant_endoglucanases La «deconstrucción de la pared celular de las plantas» en la producción de etanol celulósico a partir de biomasa lignocelulósica suele implicar (1) la extracción del duro envoltorio de lignina que rodea la fracción de carbohidratos (celulosa/hemicelulosa) de la biomasa, y (2) la disgregación enzimática de la celulosa/hemicelulosa en azúcares simples (por medio de las enzimas celulasa y hemicelulasa) para someterlos a fermentación y obtener etanol. La disgregación enzimática de la celulosa (también denominada «sacarificación») es uno de los factores que explica el elevado coste de producción del etanol, debido al coste de las enzimas. Una estrategia para reducir el coste de la sacarificación consiste en desarrollar plantas que ya contengan celulosa en la biomasa (tallos y hojas). De este modo, la materia prima podría ser más fácilmente «sacarificable», ya que la dosis de celulasa necesaria sería menor. Los científicos del Laboratorio Nacional de Energías Renovables (Estados Unidos) han expresado endoglucanasa (un tipo de celulasa que ataca las uniones internas de las fibras celulósicas) en el tabaco y en el maíz. Han observado que las plantas de tabaco y maíz que expresan la endoglucanasa son «menos recalcitrantes» que sus equivalentes silvestres cuando se someten a sacarificación enzimática. La «reducción de la recalcitrancia queda de manifiesto porque es más fácil conseguir niveles de conversión comparables a los de la biomasa silvestre» El estudio completo se ha publicado en la revista de acceso libre Biotechnology for Biofuels. Noticias y tendencias[Top]
http://www.noble.org/Press_Release/2010/10-062.html
Dentro de los esfuerzos que se vienen realizando en todo el mundo para reducir las emisiones de carbono generadas por el consumo de combustibles fósiles, las plantas se presentan como fuente de biocombustibles renovables. Las plantas con mayor densidad de biomasa son fuentes potenciales de biocombustibles, electricidad y materiales avanzados como la fibra de carbono. Richard Dixon, director de la División de Fitobiología de la Fundación Noble, y el estudiante de posdoctorado Huanzhong Wang han descubierto un gen que controla la producción de lignina en la parte central de las plantas modelo Arabidopsis y Medicago truncatula. La lignina es un componente de la pared celular de las plantas que proporciona a éstas la rigidez que les permite mantenerse erguidas. Una vez eliminado este gen del sistema, se produce un dramático incremento de la producción de biomasa, como la lignina, en todo el tallo. Ahora es posible desarrollar plantas con menos lignina, como aquellas para pasto de animales, o plantas con mayor contenido en lignina de uso no alimentario, como el pasto aguja, para producir biomasa. «Este descubrimiento abre nuevas posibilidades de aprovechamiento e incremento del potencial de los cultivos ampliando sus aplicaciones. Estas plantas serán parte de la agricultura de nueva generación, que no sólo afectará a los alimentos, sino también a muchas otras industrias importantes», afirmó Dixon. [Top]
http://www.news.illinois.edu/news/11/0110biofuel_cai.html
El profesor Ximing Cai y el estudiante de posgrado Xiao Zhang, de la Universidad de Illinois, han realizado un análisis global de tierras marginales que podrían destinarse a la producción de cultivos biocombustibles. En el contexto del debate sobre la competencia de los biocombustibles por la tierra que utilizan los cultivos alimentarios, han realizado un cálculo de disponibilidad de tierras marginales, que son de baja productividad intrínseca y no pueden utilizarse para producir alimento. El resultado de su análisis demuestra que si se plantasen cultivos biocombustibles en las tierras marginales disponibles, se podría satisfacer la mitad del consumo mundial de combustible actual. «Esperamos que esto sirva de base física a futuras investigaciones», afirma Cai. «Por ejemplo, los peritos agrónomos podrían utilizar este conjunto de datos para realizar estudios de impacto en las instituciones, aceptación de las comunidades, etc., o estudios de impacto en el mercado. Queremos dar un primer paso en la investigación y que otros puedan utilizar nuestros datos». [Top]
http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/j.1757-1707.2010.01080.x/abstracthttp://www.ibercib.es/info_noticia/jsessionid=40230FBA2DE53EC7529A0E86972BC444.d02t02 http://www.sciencedaily.com/releases/2011/01/110106164623.htm Se considera que la transformación de suelo en plantaciones de cultivos energéticos de biomasa acarrea consecuencias ambientales que afectan, entre otras cosas, a la biodiversidad. Un equipo de científicos del Centro de Estudios Bioenergéticos Grandes Lagos del Departamento de Energía de EE.UU., radicado en la Universidad del Estado de Michigan, ha analizado cómo afecta la producción de biocombustibles a base de hierbas perennes (materias biocombustibles de segunda generación) a la biodiversidad aviar. Sus estudios demuestran que, en comparación con el maíz, las plantaciones de cultivos bioenergéticos de este tipo son beneficiosas para las poblaciones de aves de pastizal. Estos beneficios se observan cuando las materias primas bioenergéticas (hierbas perennes) «se cultivan en grandes parcelas dentro de espacios naturales relativamente poco forestados». Según el investigador Bruce Robertson, «las hierbas perennes autóctonas podrían ofrecer una oportunidad de producir biomasa de forma compatible con la conservación de la biodiversidad y servicios al ecosistema importantes como el control de plagas». También señala que su trabajo «demuestra que los cultivos biocombustibles de la próxima generación pueden constituir un nuevo hábitat para un grupo de aves amenazadas». El estudio completo se ha publicado en la revista Global Change Biology (GBC), Bioenergy. [Top]
Sistema de evaluación de riesgos de las malezas (ERM) para valorar el potencial invasor de algunas especies de cultivos bioenergéticos
http://plants.ifas.ufl.edu/assessment/pdfs/predictive_tool.pdf
Un equipo de investigadores de la Universidad de Florida (Estados Unidos) ha utilizado el sistema australiano de evaluación de los riesgos de las malezas (ERM) para valorar el potencial invasivo de determinados taxones de cultivos biocombustibles en Florida y Estados Unidos. La «invasividad potencial» es un criterio que no se utiliza mucho en la selección de cultivos bioenergéticos para la producción de biocombustibles. Los criterios más utilizados son: (1) la baja productividad, El potencial invasor se considera un problema «debido a las importantes repercusiones económicas y ecológicas que tienen las especies vegetales que invaden nuevos hábitats». Así, a la hora de seleccionar los cultivos biocombustibles que se van a plantar en una zona determinada, se recomienda realizar una evaluación del riesgo de que la especie pueda ser invasora. Se ha documentado que el ERM australiano es capaz de identificar a los invasores en el 90 % de las ocasiones, mientras que el porcentaje se sitúa en el 70 % en el caso de los no invasores. Este sistema se utilizó para valorar la posibilidad de producir ciertas especies de cultivos bioenergéticos en Florida y se determinó que la probabilidad de invasión era alta en Jatropha curcas, Eucalyptus grandis, Leucaena leucocephala y Ricinus communis. Por otra parte, la probabilidad era baja en Miscanthus giganteus, Saccharum officinarum y en una variedad dulce del Sorghum bicolor. El estudio completo se ha publicado en la revista Biomass and Bioenergy. |
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