Un paseo por los nuevos cultivos

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Los biocombustibles deben formar parte del mix de los combustibles líquidos, pero, nunca deben obtenerse de cultivos destinados a la alimentación y se cultivarán, siempre, en tierras abandonadas.

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Un paseo por los nuevos cultivos

  1. 1. http://www.wip.es/eco/ http://www.wip.es/ UN “PASEO” POR LOS NUEVOS CULTIVOS DEDICADOS A LA OBTENCIÓN DE BIOCARBURANTES.1.-Prólogo.- Es un grave error dedicar a la producción de biocombustibles cultivos tradicionales, destinados a la alimentación, que necesitan tierras fértiles y suficiente agua. El origen de los biocombustibles, en el cual participamos, fue el aprovechamientode tierras abandonadas por la PAC. No respetar ese principio puedeeliminar las ventajas de la idea.2.- Nuevos cultivos aptos para la producción debiocombustibles.-Existen toda una serie de cultivos, resistentes, poco exigentes, aptos paratierras abandonadas y de los cuales se pueden obtener biocombustibles.Según estudios muy recientes, podrían llegar a cubrir una gran parte delconsumo actual de combustibles líquidos.(Cultivando tierras disponibles podríamos cubrir cerca del 50% del consumo actual decombustibles líquidos http://bit.ly/f0K8P2 )
  2. 2. 2.1.- PANICUS VIRGATUM.-Comúnmente conocido como pasto varilla, es una especie perenne deestación cálida. Pasto nativo de Norteamérica, donde se halla naturalmentedesde latitud 55°N en Canadá bajando hacia EE. UU. y México. Es una delas especies dominantes de la región central de pradera de altos pastosde Norteamérica, y se la puede encontrar en praderas remanentes, enpastizales nativos, y también naturalizada a lo largo de los costados derutas. Se la usa primariamente en conservación de suelo,producción forrajera, cobertura de parques, como planta ornamental, y másrecientemente como cultivo de biomasa para producir calor, etanol, fibra,electricidad.Es una gramínea perenne, de profundas raíces, rizomatosas que comienza acrecer a fines de primavera. Alcanza 2,7 m de altura. Sus hojas tienen 30-90 cm de longitud, con una prominente lígula. Esta especie usa una fijacióndel carbono, procedente del CO2 atmosférico, tipoC4 (Similar al maíz o lacaña de azúcar) poseyendo una ventaja en condiciones de sequía y de altatemperatura. Sus flores se ubican en grandes panículas (Racimos de
  3. 3. racimos), frecuentemente de 60 cm de largo, y producen buenosrendimientos de semillas. La semilla tiene 3-6 mm de largo y 1,5 mm deancho, y se desarrollan en espiguillas de una sola flor. Ambas glumas ovainas se presentan bien desarrolladas. Al madurar, las semillas adquieren aveces un tinte rosado o purpúreo, y pasan a marrón dorado cuando el follajeentra al otoño.Es una especie tanto perenne y auto fecundada, que le permite al granjerono plantarla ni resembrarla después de su cosecha anual. Una vezestablecida, su stand puede sobrevivir diez años o más. A diferenciadel maíz, este pasto puede crecer en tierras marginales, requiriendorelativamente modestos niveles de fertilizantes. Globalmente, esconsiderado un eficiente cultivo de pocos cuidados para producir bioenergíaen tierras abandonadas.Es una planta versátil y adaptable. Puede crecer y multiplicarse en variadascondiciones climatológicas, con diferentes duraciones de las estaciones ydiferentes tipos de suelo y condiciones de las tierras.Será siempre aconsejable plantar la variedad más adaptada a las praderasexistentes.2.2.- El MISCANTUS.-El Miscanthus giganteus, una planta poco conocida en Francia, se utilizacada vez más en Europa en los cultivos dedicados a la producción debiocarburantes. Se trata de una planta muy productiva, con alto contenidoen lignocelulosa y que requiere pocos insumos. El éxito de este tipo decultivo en Francia está supeditado a la puesta a punto de sistemas de cultivoque garanticen los mejores balances energéticos con la menor repercusiónmedioambiental posible. Varios equipos del INRA y de la Universidad deLille se han asociado para aunar la adaptación de las técnicas de cultivo conla mejora genética de la planta.Es una gramínea vivaz procedente de Asia que presenta dos ventajas
  4. 4. particularmente interesantes para la producción de biocarburantes: producemucha biomasa y requiere pocos insumos.La excepcional productividad del miscanthus se explica por su metabolismofotosintético C4, idéntico al de plantas tropicales como el maíz, la caña deazúcar o el sorgo. Gracias a este metabolismo, la planta optimiza lacaptación del gas carbónico y su posterior transformación en materiaorgánica.Es una planta perenne que vuelve a brotar cada año gracias a los rizomas quedesarrolla en el suelo, y una sola fase de implantación puede asegurar másde quince años de cultivo. El primer año es crítico pues en este periodo laplanta desarrolla sus raíces. Durante esta fase el crecimiento vegetativo esescaso y la aparición de malas hierbas es muy rápida, por lo que esconveniente emplear herbicidas para asegurar el correcto enraizamiento delas plantas. Al finalizar el primer año, el triturado e incorporación de losrestos al suelo crea una capa superficial que limita, por sí mismo, eldesarrollo de las malas hierbas. En los años posteriores el crecimiento delcultivo es rápido y permite evitar el uso de herbicidas. El cultivo delmiscanthus no requiere tampoco el empleo de fungicidas ni de insecticidas.Para que la planta pueda desarrollarse plenamente, las condiciones de cultivodeben ser óptimas. En 2006, investigadores del INRA crearon plantacionesexperimentales de miscanthus en el marco del proyecto REGIX (1).El Instituto lleva a cabo ensayos paralelos sobre siete especiespotencialmente interesantes para la producción de energía: tres especies
  5. 5. C4: miscanthus, switchgrass (gramínea originaria de Estados Unidos) ysorgo, de las cuales las dos primeras son perennes; tres especies anualesC3: triticale, alfalfa y festuca; así como plantaciones de chopos cultivadasen tallares de rotación muy corta (TTCR)Los investigadores del INRA(2) medirán, para cada especie y paradiferentes condiciones de cultivo, la cantidad y la calidad de la biomasa asícomo los mecanismos de transformación de ésta en combustible. Lasexigencias dependen de si la lignocelulosa se transforma en etanol o engasolina mediante conversión biológica o termoquímica. Los parámetros claveson: (1º) el contenido en elementos minerales tales como el silicio o el cloro,perjudiciales para la vía termoquímica; (2º) el contenido en agua y laproporción de lignina y celulosa, que condicionan el poder de fermentaciónde los microorganismos en la vía biológica.El período ideal para la cosecha del miscanthus es entre febrero y marzo,cuando las hojas se han caído y restituyen el nitrógeno al suelo. Noobstante, también se puede anticipar la cosecha para utilizar la biomasa delas hojas, pero en este caso debe practicarse una fertilización nitrogenadapara garantizar las necesidades del año siguiente. También hay que tomar enconsideración los riesgos de compactación del suelo provocados por unacosecha invernal en suelo húmedo. Los investigadores analizarán todas estasmodalidades de cultivo, así como sus consecuencias en la evolución del sueloa largo plazo, asi como su estado físico y orgánico.Además de los estudios mencionados, el INRA inició en 2007 un proyecto(3)cuyo objetivo es estudiar la variabilidad genética del miscanthus paracaracteres agronómicos importantes tales como la producción de biomasaaérea, los caracteres asociados a la biología floral y la fisiología delmetabolismo nitrogenado. Este trabajo constituye la primera etapanecesaria para estudiar el determinismo genético de la producción debiomasa del miscanthus bajo estrés abiótico (disponibilidad de nitrógeno,temperatura del aire y del suelo, disponibilidad de agua, entre otros) a finde crear nuevas variedades adaptadas a Europa del Norte y al uso de labioenergía.En este programa interdisciplinario, que se desarrolla en el marco del polode competitividad con vocación mundial «Industrias y Agrorrecursos» de lasregiones Picardía y Champaña-Ardenas, participan a nivel local, losagrónomos y genetistas del INRA de Lille y la plataformaagrimedioambiental de Estrées-Mons; y, a nivel regional, los biólogos de laUniversidad de Lille y los fisiólogos que estudian el metabolismo nitrogenadoen la Universidad de Amiens.De manera más general, el conjunto de los trabajos agronómicos y genéticos
  6. 6. se inscribe en la temática del «Carbono renovable», que el INRA deseaintensificar mediante la contratación de nuevos investigadores. Dichosestudios se realizan en colaboración con otros equipos del INRA, así comocon los principales agrónomos y genetistas especializados en el miscanthusde Europa (como el BBSRC o la Universidad de Wageningen).……………(1) REGIX (referencial unificado, métodos y experimentos para mejorar laevaluación del potencial de fuentes de materias primas lignocelulósicas yresiduos forestales para la bioenergía en Francia) financiado en el marco delPrograma Nacional de Investigación Bioenergética de la Agencia Nacional deInvestigación (2005-2008). En colaboración con el GIE ARVALIS/ONIDOL(coordinador del proyecto), la Asociación Forestal de Celulosa (AFOCEL), laOficina Nacional Forestal (ONF), la Unión de la Cooperación ForestalFrancesa (UCFF), EDF Investigación y Desarrollo, la Cámara Regional deAgricultura de la región Centro y la Federación Regional de las CooperativasAgrícolas (FRCA) de Picardía.(2) Unidad Mixta de Investigación Fraccionamiento de los agrorrecursos yembalaje INRA - Universidad de Reims.(3) Proyecto PEL «Picardía Especies Lignocelulósicas», que implica a laUnidad Mixta de Investigación INRA - Universidad de Lille I «Estrésabiótico y diferenciación entre vegetales cultivados», a la Universidad deAmiens y a UNISIGMA.2.3.-EL SWITCHGRASS.- El ‘switch grass’, es un tipo de pasto que habitualmente está destinado a laalimentación del ganado y que hoy es considerado de menor impactoambiental que la producción de maíz.Es una planta nativa de América. Crecerápidamente y de forma muy fácil en las planicies. Es una especie muyfuerte y resistente, y en algunos casos se considera muy invasiva (como una
  7. 7. mala hierba). En unos estudios realizados hace algunos años en EstadosUnidos, se descubrió que algunas especies de plantas dejadas por si solas,podían producir gran cantidad de biomasa – el material de la plantacosechada – dependiendo del terreno y el clima.Estas “malas hierbas” son también resistentes a la sequía y no requierendemasiado fertilizante, y en algunos casos ninguno. Esto significa que serequiere menos combustible convencional para la producción de estematerial. Los tractores usados para extender el fertilizante necesitangasolina o gasóleo, por lo que ya estamos gastando un tipo de energía paracrear otro. Menos fertilizante y menos riego significan reducir la energíausada, y también nos lleva a un menor coste y menos emisiones de gasescontaminantes.El material básico para producir el combustible destilado es etanol decelulosa. Este combustible que es básicamente alcohol, es creado por unproceso químico al separar la celulosa – la estructura que construye lasparedes de la planta. Una vez que se separa la celulosa en sus componentesmás básicos, se le añade levadura y se fermenta en alcohol. Después de serrefinada, el etanol producido puede ser usado como combustible. Cuanta máscelulosa disponible se pueda extraer de una planta, más valor tendrá comofuente de obtención de etanol. Switchgrass tiene mucha celulosa. Casi un 70por ciento de la planta está compuesto de carbohidratos complejos.Se han hecho varios estudios e investigaciones con el switchgrass, desde suproducción hasta su transporte para distribuir el etanol. Se descubrió quecada unidad de energía aportada al etanol celulósico producido desde elswitchgrass, se creaban diez veces más de energía a la salida. En contraste,la gasolina requiere más energía para ser producida que lo que tiene.
  8. 8. También se vio que el etanol sacado del switchgrass, requiere un 70 porciento menos de petróleo que lo que requiere producir gasolina.Con todoesto, parece que la planta switchgrass es una buena alternativa para laproducción de biocombustibles.Otras consideraciones:Ya sabemos que los residuos agrícolas, forestales y agroindustriales tienenpotencial energético. No es del maíz, del azúcar ni de la remolacha de dondese debe obtener el etanol. Los investigadores dirigidos por el científico JayJ. Cheng, lo extraen de varias fuentes que, ni están destinadas a laalimentación (los pastos) ni requieren tierras fértiles para su cultivo.Cheng es profesor de la Universidad NC State, en Carolina del Norte,EE.UU. y entre sus trabajos está contemplado el estudio energético denuevas materias primas: “la celulosa presente en las membranas de suscélulas se convierte con facilidad en azúcar que fermenta después enetanol”.Otra de las ventajas de este pasto es que absorbe dióxido de carbono de laatmósfera durante su crecimiento.También señala que el rendimiento energético de la producción de etanol apartir de maíz, en EE.UU. es, en el mejor de los casos, del 25%. Lo queconfirma que se obtiene menos energía de la invertida. Por otra parte, eletanol de maíz contabiliza pequeñas emisiones de gases efecto invernadero,lo que no ocurre con el obtenido a partir del etanol de la celulosa y lo másgrave es que eleva innecesariamente el precio del maíz destinado a laalimentación.Finalmente, el científico Cheng señala que el Congreso estadounidenseaprobó una ley para que la producción de etanol lignocelulósico se aproximelo más posible a los 3.800 millones de litros hasta el año 2020.FUENTES: wikipedia, enarzine, biodiesel spain, marca de coche. Valladolid, Febrero 2011 WIP C/Cronos Parcela M4-8 Pol. Ind. La Encomienda 47195 Arroyo de la Encomienda Valladolid - España Tel. +34 983 403601 Fax +34 983 401023

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