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"Debemos acabar con la adicción al petróleo”, dijo George W. Bush en su último Informe a la Nación, pero no estaba pidiendo a la población que deje de usar carros o que use menos petróleo. Al contrario, lanzó la “Iniciativa de Energías Avanzadas” a través de la cual se aumentará el presupuesto federal en un 22%, para investigaciones en tecnologías de energía limpias, que incluye los biocombustibles derivados de plantas y sustitutos de petróleo para alimentar los automóviles.

El bioetanol y biosiesel, provenientes de la energía generada por cultivos agrícolas, ocupan tierra de cultivos alimenticios y producen menos energía que la usada para producirla; también afectan el medio ambiente y causan desastres económicos.

Los sucesivos presidentes de los Estados Unidos han promovido el etanol de maíz como un aditivo energético subsidiado. El Presidente Bush dijo a los científicos que ahora deben trabajar en cómo hacer etanol a partir de chips de madera, tallos o pasto “práctico y competitivo en los próximos 6 años”, y que reemplazarán más del 70% de importaciones de crudo desde “lugares inestables en el mundo” —Oriente Medio— hacia el año 2025.

Actualmente, el 60% del petróleo consumido en Estados Unidos es importado, con un incremento de más del 53% desde que George W. Bush llegó al poder.

Biocombustibles no sustituyen del todo a combustibles fósiles

Las mayores trabas para la masificación de estos productos son la disponibilidad de tierras para cultivar las plantas, la tasa de producción de cultivo y la eficiencia en la conversión energética, aunque lo económico también tiene su cuota.

Cultivar plantas para quemarlas —como biomasa— puede ser la forma más barata de biocombustible, tanto en términos de energía como económicos, ya que requiere un mínimo procesamiento después de la cosecha.

Los científicos del Tecnológico de Virginia, David Parrish y John Fike, han estudiado la agrobiología del “pasto varilla” o “pasto aguja” (Panicum virgatum) —conocido en inglés como switchgrass y que en México también se conoce como “pasto aguja” o “pasto varilla”—, el más investigado y aceptado de los cultivos para energía. Este pasto es perenne y nativo de Norteamérica y ha sido extensamente cultivado para forraje desde la conquista de América. Es muy prolífico, no requiere mucho nitrógeno como fertilizante y es considerado el más sustentable, o al menos el que tiene menos impacto ambiental para producir biocombustibles.

Pero el estudio concluye que “aún con los máximos resultados, estos sistemas pueden no proveer la misma energía que generan los combustibles fósiles”.

La sustitución del carbón por switchgrass se estima que permitirá la reducción de cerca de 1.7 toneladas de CO2 por tonelada de switchgrass utilizada.

Los precios que los agricultores reciben por la biomasa deben ser lo suficientemente favorables. Así, se calcula que cerca de 8 millones de hectáreas podrían cultivarse si el precio alcanzara los $33 USD por tonelada en finca, aumentando a cerca de 17 millones de hectáreas con precio de $44 USD / ton. El precio de mercado por biomasa de chips de madera en Virginia en 2004, alcanzó un promedio de $33 USD / ton. entregada, y el precio de heno (de todo tipo) llegó a cerca de $95 la tonelada.

Un estimado ubica el costo de switchgrass en $63 por tonelada. Si se añade el costo del procesamiento, como el prensado, el enrollamiento mecanizado puede hacer que se eleve el costo de producción a cerca de $83 c/Ton. Una tonelada de switchgrass produce 17-18 GJ (gigajoules) de energía al quemarse, comparada con 27-30 GJ del carbón; y los costos del carbón son de $55 Ton.

El pasto switchgrass para energía no es económicamente competitivo, a menos que haya un subsidio sustancial para su cultivo. Lo mismo se aplicaría para la mayoría de otros cultivos destinados a producir energía.

David Pimentel, profesor de la Universidad de Cornell en Nueva York, y Tad Patzek, profesor de ingeniería química en la Universidad de Berkeley en California, estudiaron el resultado energético y económico de producir biomasa, etanol o biodiesel a partir de maíz, switchgrass, madera, soya y girasol, usando el análisis generalmente aceptado del ciclo de vida. Aunque hay mucha controversia sobre el saldo de energía del etanol y el biodiesel, el resultado energético de la biomasa por cosecha, generalmente está menos sujeto a disputas, por lo que es un buen punto de inicio para el debate.

Como puede verse, el switchgrass no tiene la proporción insumo/producto más favorable, siendo de 14.52, seguido por el trigo con 12.88, y la semilla de colza con 9.21, si se incluye la paja. Sin embargo, el switchgrass es el más prometedor de los cultivos de bioenergía, guste o no, como biomasa para la quema o para hacer otros combustibles derivados, como el etanol.

Un rápido cálculo muestra que aunque todas las granjas de los Estados Unidos fuesen convertidas en productoras de pasto switchgrass, no producirían suficiente etanol para abastecer el consumo actual de combustibles fósiles.

El pasto switchgrass tarda varios años en madurar, la cosecha puede ir de un rango de 0 —pérdida completa—, hasta las 20 toneladas o más por hectárea, dependiendo de la cantidad de lluvia. Una cosecha de 15 Ton/ha es considerada Buena y puede proveer cerca de 250 GJ/ha de energía química bruta al año. Si esta energía es convertida con un 70% de eficiencia, en electricidad, etanol, metanol, etcétera, podría tomar al menos 460 millones de hectáreas para producir los 80EJ (ExaJoule = 1018 Joules) de energía fósil usada en los Estados Unidos cada año. Todas las granjas de Estados Unidos tienen un total de tierras de 380 millones de hectáreas, de las cuales 175 millones se destinan a áreas de cultivo y cosecha.

Claramente, los cultivos bioenergéticos son una mala opción, y muchos pueden ser obsoletos como el etanol, aunque ahora se puede hacer a partir de chips de madera, residuos de cosechas u otros desechos industriales, pero aún así, es insostenible.

¿Más energía de biocombustibles que del petróleo?

Hay gran debate sobre el total de energía para hacer etanol o biodiesel de cultivos bioenergéticos. Los resultados de David Pimentel y Tad Patzek sostienen que el saldo de energía de todos los cultivos, con los métodos de procesamiento actuales, muestra que se gasta más energía fósil para producir su equivalente energético en biocombustible.

Así, por cada unidad de energía gastada con energía fósil, el retorno es 0.778 de energía de metanol de maíz; 0.688 unidades en etanol de switchgrass; 0,636 unidades de etanol de madera y en el peor de los casos, 0.534 unidades de biodiesel de soya.

Su estudio ha originado una respuesta fuerte de varios departamentos del gobierno de los Estados Unidos, acusando a Pimentel y Patzek de usar fórmulas obsoletas, o de no contar la energía contenida en subproductos como el seedcake o asiento (residuos que quedan luego de que el combustible ha sido extraído), que puede ser utilizado como alimento de animales, pero sí incluyen en sus cálculos la energía necesaria para construir las plantas procesadoras, la maquinaria agrícola, y el trabajo, que no se suele incorporar en este tipo de análisis.

Por su parte, Pimentel y Patzek, junto con muchos otros científicos, como la autora de este artículo, son críticos de las estimaciones que dan un saldo positivo de energía, precisamente porque dejan de lado toda esta inversión en energía que fue necesaria para obtener el cultivo. De hecho, ni Pimentel, Patzek, ni sus críticos han incluido los costos del tratamiento de desperdicio y desechos, o los impactos ambientales de los cultivos bioenergéticos intensivos, como la pérdida de suelos y la contaminación ambiental por el uso de fertilizantes o plaguicidas.

El aporte de energía de los productos asociados, de acuerdo con la composición de sus semillas, parece ser excepcional. Por ejemplo, solo el 18% de la soya es aceite que sirve para biodiesel, mientras que la diferencia es pasta de soya que sirve como alimento animal. Sin embargo, como el seedcake es producido casi al mismo tiempo que se necesita para extraer el combustible, un simple cálculo atribuirá el 82% de la energía necesaria para generar biodiesel —que es considerable— para alimentación animal.

Etanol del maíz: mal negocio

El etanol constituye el 99% de todos los biocombustibles en los Estados Unidos; 3,400 millones de galones de etanol se produjeron en el 2004 y fueron usados como gasolina, representando el 2% en cuanto a volumen y al 1.3 respecto a su contenido energético.

Se prevé que el uso de etanol crecerá debido al subsidio de $0.51 por galón de etanol que ha concedido el gobierno federal de EE UU, y por el mandato de alcanzar 7,500 millones de galones de “combustibles renovables”, que serán usados como gasolina hacia el 2012, según se incluye en la reciente Ley de Política Energética (EPACT 2005).

Pero Pimentel y Patzek han mostrado no sólo que el retorno de energía es sustancialmente negativo, sino que en términos económicos es aún peor.

Cerca del 50% del costo de producción de etanol es para el maíz mismo, como insumo ($0.28/litro). El etanol cuesta bastante más que lo que se paga por él en el mercado, y sin los subsidios estatales y federales, de cerca de 3,000 millones al año, la producción de etanol en los Estados Unidos terminaría.

El senador John McCain informa que el total de subsidios para etanol es de cerca de $0.79/litro. Si se añaden los costos de producción, saldría un valor total de cerca de $1.24/litro. El etanol tiene tan solo un 66% de energía contenida en relación con la gasolina, comparando el costo actual. Entonces el etanol cuesta $1.88/litro, o $7.12 por galón equivalente de gasolina, comparado con el costo actual de producir gasolina que es de $0.33/litro.

Los subsidios federales y estatales para la producción de etanol —de $0.79/litro—llegan principalmente a las cuentas de las grandes corporaciones. Un máximo de $0.02 por bushel, o 0.2 centavos/litro de etanol, va a los agricultores.

Con el subsidio a la producción del maíz y del etanol, el total de costos —que ascienden a 8,400 millones al año— se traslada a los consumidores, ya que al producir maíz como materia prima para el etanol, aumenta los precios del maíz para otros fines. Por ejemplo, un estimado dice que la producción de etanol, con sus subsidios y demás, estaría aumentando el costo de producción de carne de bovino (alimentado con maíz) en $ 1,000 millones.

Claramente, el etanol de maíz no es ni sustentable ni rentable, y se está poniendo bastante esfuerzo en encontrar otros insumos agrícolas como éste.

Como Patsek señala, los 7,500 millones de galones de etanol que se deben producir para el 2005, de acuerdo con la Ley de Energía estadounidense, podrían ser compensados con un aumento en el rendimiento automotriz de tan sólo una milla por galón, excluyendo a los vehículos deportivos, que literalmente devoran gasolina y la generación de luces vehiculares.

Las consecuencias económicas de la excesiva producción de maíz han sido devastadoras. El precio del maíz en Iowa, el más grande productor maicero de Estados Unidos, declinó 10 veces entre 1949 y el 2005, al mismo tiempo que las cosechas de maíz se triplicaban.

Hoy día, los agricultores de Iowa ganan una tercera parte de lo que ganaban hace 50 años, pero sus costos de producción se han multiplicado, debido a que queman metano y diesel para producir maíz. El precio del metano se ha incrementado varias veces en los últimos tres años. “Los subsidios a los cultivos de maíz que han suplido los precios del maíz en el mercado, han aumentado hasta en un 50% entre 1995 y el 2004”. Patzek predice más concentración en la producción industrial del maíz, en gigantescas fincas operadas por las grandes corporaciones agrícolas, mientras que a los pequeños agricultores sólo les resta alquilarles su tierra.

*Es directora del Instituto de la Ciencia en la Sociedad (ISIS), Ph.D. en Bioquímica de la Universidad de Hong Kong y realizó su investigación postdoctoral en genética bioquímica humana en la Universidad de California, San Diego, EE.UU. Es investigadora Senior y docente de genética molecular en la Open University, Gran Bretaña. Es autora de una decena de libros, entre ellos "Genetic Engeneering, dream or nightmare?» (Ingeniería genética, ¿sueño o pesadilla?) y de más de 200 artículos que han sido traducidos a diversos idiomas.

Fuente: Blogotitlan / México – 18.03.03