Los biocombustibles son recursos energéticos procesados por el ser humano a partir de materias producidas recientemente por seres vivos, a las cuales se les denomina “biomasa”, es decir, son aquellos de origen biológico obtenidos de una manera renovable a partir de restos orgánicos. Pueden ser líquidos, sólidos o gaseosos, y tienen como ultima finalidad de liberar la energía contenida en sus componentes químicos mediante una reacción de combustión. Existen varios tipos de biocombustibles, a los cuales se les clasifica de acuerdo al insumo o materia prima y a la tecnología empleada para producirlos.
Primera generación
Algunos de los insumos utilizados son de procedencia agrícola y están conformados por las partes alimenticias de las plantas, que contienen un alto contenido de almidón, azúcares y aceites. Ejemplos de estas materias son el jugo de la caña de azúcar, granos de maíz, jugo de la remolacha o betabel, aceite de semilla de girasol, aceite de soya, aceite de palma, aceite de ricino, aceite de semilla de algodón, aceite de coco, aceite de maní o cacahuate, entre otros. También se emplean como insumos a las grasas animales, grasas y aceites de desecho provenientes de la cocción y elaboración de alimentos, y desperdicios sólidos orgánicos (Álvarez Maciel, 2009)..
Los biocombustibles son producidos por mecanismos convencionales, tales como la fermentación (para azúcares y carbohidratos), transesterificación (para los aceites y grasas), y la digestión anaerobia (para los desperdicios orgánicos). De estos procesos se obtiene etanol, metanol y n-butanol (a partir de azúcares), biodiesel (a partir de los aceites), y biogás (mezcla de metano y anhídrido carbónico, también conocidos como gas natural y dióxido de carbono respectivamente, obtenida a partir de los desperdicios orgánicos) (Álvarez Maciel, 2009).
Las ventajas de estos biocombustibles son su facilidad de procesamiento, sus bajas emisiones de gases de efecto invernadero (excepto en el caso del maíz, donde el balance de estas emisiones es casi nulo) y un balance positivo en dichas emisiones, pero tiene como desventaja el desvío de recursos alimenticios hacia la producción de energéticos (Álvarez Maciel, 2009).
Segunda generación
Los insumos son residuos agrícolas y forestales compuestos principalmente por celulosa. Como por ejemplo, el bagazo de la caña de azúcar, el rastrojo de maíz (tallo, hojas y olote), paja de trigo, aserrín, hojas y ramas secas de árboles, etcétera. Los procesos de producción son muy complejos respecto a los biocombustibles de primera generación. La ventaja principal en la producción de estos biocombustibles es la inexistencia de desviaciones de alimentos provenientes de la agricultura hacia el sector energético, pero su desventaja es que emiten más cantidad de gases de efecto invernadero, respecto a los de primera generación (Álvarez Maciel, 2009).
Tercera generación.
Los insumos son vegetales no alimenticios de crecimiento rápido y con una alta densidad energética almacenada en sus componentes químicos, por lo que se les denomina “cultivos energéticos”. Entre estos vegetales están los pastos perennes, árboles y plantas de crecimiento rápido, y las algas verdes y verde azules. Los procesos de obtención de biocombustibles se encuentran en fase de desarrollo, sin embargo, se ha logrado producir biodiesel y etanol a nivel planta piloto. Las ventajas de estos biocombustibles son el secuestro de anhídrido carbónico (CO2) para la producción de los insumos y un balance positivo en la emisión de gases de efecto invernadero, pero su desventaja es la utilización de tierras de cultivo de alimentos para sembrar los insumos, con excepción de las algas verdes (Álvarez Maciel, 2009).
Cuarta generación
Los biocombustibles son producidos a partir de bacterias genéticamente modificadas, las cuales emplean anhídrido carbónico (CO2) o alguna otra fuente de carbono para la obtención de los biocombustibles. En la cuarta generación, la bacteria es la que efectúa la totalidad del proceso de producción de los biocombustibles a diferencia de las tres primeras generaciones que utilizan las bacterias u organismos genéticamente modificados como insumos o solo para realizar una parte del proceso (Álvarez Maciel, 2009).
Actualmente esta generación de biocombustibles se encuentra en fase teórica, sólo se conoce la posible ruta de síntesis del etanol a partir de anhídrido carbónico, sin embargo, depende totalmente de la información genética de una bacteria artificial y puede tener limitaciones termodinámicas importantes (Álvarez Maciel, 2009).
Entre los principales biocombustibles podemos encontrar:
- El bioetanol: Es un alcohol, obtenido por el mismo proceso que la cerveza y otras bebidas alcohólicas. Los carbohidratos son transformados en azúcares simples, los que por fermentación se convierten en etanol, que luego es destilado en su forma final. Este se produce principalmente a partir de caña de azúcar o maíz (en algunos casos mezclado con otros cereales), cuyos hidratos de carbono son fermentados a etanol por las levaduras del género Saccharomyces (Lede s/f).
- El biogás: Para su obtención se utilizan como materia prima los excrementos animales, la cachaza de la caña de azúcar, los residuales de mataderos, destilerías y fábricas de levadura, la pulpa y la cáscara del café, así como la materia seca vegetal. Esta técnica logra beneficiar y resolver la gran demanda energética en zonas rurales que no pueden acceder a los beneficios públicos, así como también, la deforestación de talas de árboles para la leña y por lo que es más importante permite reciclar los desechos de la actividad agropecuaria y, es un recurso energético “limpio” y renovable. Ese tipo de gas se obtiene por medio de la descomposición de la materia orgánica, en ausencia de oxígeno, y a través de la acción de cuatro tipos de bacterias: Hidrolíticas, Acetogénicas, Metanogénicas, Acetogénicas (Lede s/f).
- Biodiesel: Este es un éster que puede producirse a partir de aceites vegetales, como el de soja, colza, girasol, y otros, y también a partir de grasas animales (Lede s/f).
