17 Ventajas y desventajas del biocombustible de algas

Los biocombustibles son una industria en crecimiento de productos energéticos que utilizamos todos los días. Todo, desde el diésel hasta el etanol, nos ayuda a seguir aprovechando los beneficios de la infraestructura moderna al tiempo que reduce el impacto que esas actividades tienen en el medio ambiente.

Los países pueden considerar la oportunidad de desarrollar biocombustibles por diversas razones. Ya sea que se trate de un deseo de reducir la dependencia nacional de las importaciones o de un deseo de ayudar al medio ambiente, uno de los proyectos de biocombustible más prometedores actualmente en desarrollo implica el uso de algas.

Hay varios puntos vitales a tener en cuenta al revisar las ventajas y desventajas del biocombustible de algas. Este crecimiento natural crea aceites a través del proceso de fotosíntesis para consumir las emisiones de dióxido de carbono. Podemos cultivarlo en estanques abiertos o biorreactores que proporcionan un entorno de tanque cerrado. Es un recurso natural tan útil que algunas cepas producen productos utilizables todos los días que podemos convertir en energía utilizable.

Cada punto a continuación ofrece el potencial de impactos ambientales y económicos que podrían ser tanto positivos como negativos.

Lista de las ventajas del biocombustible de algas

1. Las algas crecen a niveles de eficiencia más altos que otros cultivos de biocombustibles.

Podemos cultivar cepas de algas en casi cualquier clima gracias a los enfoques de tanque abierto o cerrado que están disponibles en la actualidad. Siempre que podamos proporcionar a este producto natural suficiente luz solar para crear la fotosíntesis, entonces tiene la capacidad de crecer rápidamente. Ese proceso reduce la necesidad de considerar la replantación de bosques o el uso de nuestras granjas para producir cultivos comerciales en lugar de alimentos para que tengamos suficiente combustible para usar. El tamaño y los requisitos espaciales son incluso un atributo positivo con esta ventaja porque puede crecer en espacios que otros elementos fundamentales del biocombustible no pueden gestionar.

En condiciones óptimas, las granjas de algas pueden producir alrededor de 5,000 galones de combustible por acre. Esa cifra es mucho más alta que la de cualquier otra materia prima renovable.

2. Las algas son más productivas que otras formas de biomasa.

Podemos crear biocombustibles a partir de varios productos agrícolas. Algunas de las opciones más comunes son el pasto varilla y la caña de azúcar. Estados Unidos tiende a producir biocombustibles utilizando productos a base de maíz como el etanol. Cuando observamos el potencial de producción de algas en esta área, las capacidades de este recurso natural pasan a un nivel diferente. Algunas cepas producen 80 veces más aceite por acre de lo que incluso los combustibles fósiles pueden generar en sus mejores días.

Cuando agrega el beneficio de que las algas ayudan a reducir el dióxido de carbono en la atmósfera si se dejan crecer al aire libre, nuestra atmósfera puede entrar en una fase de curación que no ha tenido desde el comienzo de la Revolución Industrial.

3. Las algas son un recurso renovable.

Muchos de los combustibles actuales son finitos o intermitentes. El gas natural y el petróleo pueden tener reservas que eventualmente se agoten. La energía solar y eólica se detiene cuando el sol no brilla o el aire no se mueve. Cuando tomamos en consideración la producción de algas, podemos cultivarlas de manera rápida y eficiente durante todo el año. Los estudios que tienen más de una década sugieren que las cepas de algas más viables y productivas podrían eliminar la mitad de los productos relacionados con el petróleo que consumimos todos los días. Eso incluye el número de importaciones de productores de combustibles fósiles que son necesarias para todas las industrias.

Aunque todavía hay elementos de producción que pueden contribuir a las emisiones de gases de efecto invernadero con esta opción de biocombustible, podemos dar grandes pasos hacia un medio ambiente neutro en carbono con una conversión a productos a base de algas.

4. Las algas producen hidrocarburos viables para numerosos productos.

Los aceites que cosechamos de la producción de algas ofrecen hidrocarburos orgánicos que podemos refinar en una variedad de productos. Es un proceso similar al que usamos con el petróleo para crear elementos como champú, plástico y cremas. Si usa vaselina en la piel, entonces está consumiendo un combustible fósil. Puede que no suene tan atractivo decir “gelatina de algas”, pero el producto sería extremadamente similar.

Eso significa que todavía podemos producir limpiadores, fertilizantes y reservas de alimentos utilizando algas. Esta amplia gama de productos significa que varias industrias diferentes pueden beneficiarse a medida que refinamos los procesos que nos ayudan a crear biocombustible a partir de este producto. Muchos de los artículos en cuestión también serían rentables de inmediato.

5. Las algas son algo que casi cualquier persona puede cultivar.

No necesitamos utilizar métodos de procesamiento comerciales o industriales para crear granjas de algas capaces de producir biocombustible utilizable. Su capacidad de duplicar su tamaño en solo un día significa que podemos cultivarlo en lugares donde ya estamos produciendo energía. Incluso los productos de aguas residuales podrían producir este recurso para que podamos aprovechar la infraestructura que ya existe.

La versatilidad de las algas significa que pueden crecer en tierras marginales para mejorar los niveles de producción. También podemos producirlo en tierras no agrícolas para que no compita con nuestros procesos agrícolas actuales. Incluso crece en agua salada y áreas contaminadas, por lo que no es necesario contaminar los suministros de agua dulce.

6. Las algas pueden crecer en prácticamente todas las aguas.

Hay varias plantas marinas en el océano y en los suministros de agua dulce que califican como “macroalgas”, un producto que también produce aceites que podemos convertir en biocombustible. Estas plantas crecen a un tamaño considerable, proporcionándonos un recurso importante que podemos cultivar independientemente de los hábitats naturales que existen actualmente. Los aceites que podemos producir a partir de estas grandes selecciones son similares a los que producen las colonias de microalgas, creando dos métodos separados de producción sostenible que nos permiten producir biocombustibles al ritmo que necesitamos.

7. Los biocombustibles de algas funcionan con nuestro sistema de distribución actual.

Hay miles de millas de tuberías que utilizamos para distribuir gasolina, etanol y otros combustibles para su consumo en todo el mundo. También podemos utilizar esta infraestructura para transportar biocombustibles a partir de algas. Incluso las redes de transporte que existen en este momento para el petróleo y el gas natural podrían convertirse en un activo que podamos utilizar para este producto sostenible. Los procesos de refinamiento son similares, lo que nos permite hacer la transición de la industria de los combustibles fósiles a algo que sea igualmente rentable en las circunstancias adecuadas.

Ya sabemos que la capacidad de los biocombustibles elaborados a partir de algas tiene un gran potencial. Las aerolíneas ya han experimentado con una mezcla 60/40 de combustible estándar y biocombustible elaborado a partir de este recurso.

8. El crecimiento de algas nos ayuda a reducir nuestras emisiones de gases de efecto invernadero.

Las emisiones de gases de efecto invernadero de nuestras necesidades de transporte pueden constituir la mayor parte del dióxido de carbono, el metano y otros contaminantes que liberamos cada día. Cuando comenzamos a usar biomasa sostenible para crear combustibles en lugar de gas natural o petróleo, entonces el proceso de fotosíntesis de las plantas convierte el CO2 en oxígeno para que nuestra atmósfera lo disfrute. Las granjas de algas nos brindan el potencial de crear un ambiente neutral donde el ciclo de crecimiento absorbe los gases que creamos al satisfacer nuestras necesidades diarias.

Aunque algunos proponentes ven esta ventaja como una característica renovable o sostenible del desarrollo de biocombustibles, todos podemos estar de acuerdo en que consumir más de este recurso puede reducir inmediatamente la cantidad de emisiones que ocurren en todo el mundo.

Lista de desventajas del biocombustible de algas

1. Las algas tienen las mismas preocupaciones de monocultivo que experimenta la industria agrícola.

Los productores que se enfocan en un solo cultivo comercial cada año enfrentan un mayor riesgo de desarrollo de plagas, contaminación del agua y fallas catastróficas. Las algas pueden reducir algunas de las preocupaciones, ya que pueden crecer en agua salobre, pero esta desventaja todavía está en juego. Si los cultivadores optan por una cepa que produzca la mayor cantidad de aceite y que sea el único producto cultivado para crear biocombustible, entonces la cantidad de diversidad de la especie se volvería artificialmente limitada.

Cuando nos hemos encontrado con este escenario en el pasado, las enfermedades prácticamente han acabado con toda la cadena de suministro. Un problema podría generar pérdidas significativas para toda la industria.

2. El crecimiento de algas puede crear variaciones de calidad durante el proceso de refinamiento.

Cuando tomamos aceite de algas, debe pasar por varios pasos de refinamiento antes de que tengamos un producto utilizable. El material orgánico se extrae, luego se filtra y se refina antes de que podamos comenzar el proceso de producción de biocombustible. La mayoría de los cultivos pasan por un proceso similar. Ya vemos que las variaciones en la calidad del maíz o la caña de azúcar pueden alterar la viabilidad del etanol. No hay nada que sugiera que tampoco sucedería lo mismo con los productos a base de algas.

Cuando trabaja con un cultivo que puede producir hasta 10,000 galones de combustible en un acre de producción, debe haber prácticas consistentes para minimizar esta desventaja. Dado que el clima y la calidad del agua pueden alterar el perfil de la fotosíntesis, es posible que no haya una forma de garantizar el éxito.

3. El biocombustible de algas no siempre cumple sus objetivos de eficiencia energética.

El biocombustible de algas requiere la equivalencia energética de aproximadamente 10 galones de combustible a base de aceite para producir un solo galón de este recurso sostenible. Nuestras técnicas agrícolas actuales pueden convertirlo en un producto ecológico de crear, pero todavía estamos usando un 20% más de energía para cultivar los hidrocarburos de origen vegetal que el combustible que refinamos a partir de ellos. Esta relación es una de las desventajas críticas que debemos solucionar antes de que esta opción sea viable económicamente.

Algunos gobiernos subvencionan este trabajo para crear un mercado de consumo para el biocombustible, pero esta medida temporal no produce viabilidad a largo plazo a menos que los métodos de producción puedan mejorar.

4. El crecimiento de algas crea problemas de sostenibilidad regional.

Es posible que tengamos la oportunidad de cultivar algas en casi cualquier lugar gracias a las tecnologías de tanque cerrado, pero los diferentes climas que ocurren en todo el mundo dictan lo que podemos o no podemos producir. Los métodos de cultivo al aire libre son necesarios para hacer de este biocombustible un producto sostenible. Algunas cepas tienen resistencia a las condiciones climáticas cambiantes, la mayoría de ellas no tienen la capacidad de crecer en los círculos árticos o antárticos, excepto por breves períodos durante el verano.

Esta desventaja hace más que negar las características ecológicas que apoyan los defensores de los biocombustibles de algas. También aumenta el costo por galón de lo que podemos producir, reduciendo la viabilidad de mercado del producto final.

5. Las algas pueden crecer rápidamente, pero aún necesitan tiempo para producir aceites viables.

Algunas cepas de algas pueden producir aceite a diario. La mayoría de ellos no le permitirán producir un producto de biocombustible que se pueda utilizar de inmediato. Hay varios pasos diferentes en el proceso de producción que las refinerías deben seguir para convertir los materiales orgánicos en algo que los vehículos pueden quemar o que las casas pueden usar para calefacción y refrigeración. El mejor método ecológico para usar es una prensa de aceite, que captura aproximadamente el 75% del aceite disponible del producto. A menudo utilizamos disolventes de hexano porque, en cambio, solo experimenta una pérdida del 5%.

El hexano es un alcano de seis átomos de carbono. Creamos esta sustancia química a partir del petróleo crudo. Eso significa que todavía debemos usar combustibles fósiles para maximizar el proceso de refinamiento del biocombustible de algas, limitando la cantidad total de ahorro de carbono alcanzable. Cuando el procesamiento de los ácidos grasos a través de la transesterificación se agrega a este proceso, podemos producir combustibles a base de petróleo mucho más rápido de lo que podemos hacer este recurso.

6. Los biocombustibles de algas tienen costos de producción más altos.

¿Por qué los gobiernos subvencionan el biocombustible de algas para fomentar el desarrollo del mercado? Porque el costo de producción es de más de $ 30 por galón. Incluso cuando usamos métodos perfectos de extracción de petróleo y refinamiento de combustible, el costo de este recurso excede más de $ 5 por galón. La Administración de Información de Energía de EE. UU. Informa que el precio promedio más alto para la gasolina a partir de recursos petroleros fue de $ 4.11 por galón, alcanzado durante la Gran Recesión el 7 de julio de 2008. Incluso si se incluyen las ganancias de los subproductos de algas que provienen del procesamiento de hidrocarburos, el precio por galón aún estaría por encima de lo que fue el promedio de combustible “estándar” más alto durante una semana en los Estados Unidos.

Estamos muy lejos de lograr un esquema de precios perfeccionado para los biocombustibles de algas. La Oficina de Eficiencia Energética y Energía Renovable tiene el objetivo de alcanzar niveles de precios asequibles en su pronóstico de 10 años que finaliza en 2030. Eso significa que nuestra mejor solución desde una perspectiva de costos es continuar usando etanol hasta que los precios se estabilicen.

7. El crecimiento de algas requiere altos niveles de fertilizante para maximizar la producción.

El crecimiento de colonias de algas se duplica solo cuando hay cantidades significativas de fertilizante disponible para estimular la fotosíntesis. Las estimaciones actuales sugieren que se necesitarían 15 millones de toneladas adicionales de nitrógeno y 2 millones de toneladas de fósforo para lograr las tasas de duplicación necesarias para comenzar a maximizar la producción de petróleo en esta área. Esta cifra representa aproximadamente el 50% de lo que los agricultores utilizan anualmente en los Estados Unidos para producir cultivos comerciales y alimentos.

Impulsar nuestro uso de fertilizantes podría generar varios resultados adversos diferentes que pueden disminuir la calidad de vida de muchas comunidades. Dejando de lado el problema de la quemadura de las raíces, ya que las algas crecen en condiciones húmedas, las adiciones utilizadas para producir suficiente cultivo afectarían a los ríos, lagos y vías fluviales naturales. Utiliza el oxígeno que necesitan los peces y otros animales, y existe un mayor riesgo de que se produzcan liberaciones de amoníaco.

Agregar demasiado fertilizante a una granja de algas podría incluso disminuir la salud de la colonia. Ese resultado generaría biocombustibles de calidad inferior.

8. Las algas requieren importantes recursos hídricos para producir aceite para su recolección.

Las algas pueden crecer en estanques abiertos o sistemas cerrados. Ambas opciones requieren la presencia de importantes recursos hídricos para inspirar a las colonias a crecer. Los productores deben mantener el líquido a temperaturas específicas para maximizar la duplicación al mismo tiempo, lo que significa que la evaporación comienza a ocurrir. A menos que haya una forma de recolectar la humedad a medida que aumenta, la cantidad de agua necesaria para crear este biocombustible es significativamente mayor que la mayoría de las otras opciones en el marcado actual, incluido el etanol.

9. La contaminación por algas ocurre con mayor frecuencia con métodos de producción a gran escala.

Las empresas que comenzaron a fabricar biocombustibles de algas se encontraron con problemas inesperados cuando comenzaron a mejorar sus métodos de producción. Los esfuerzos a gran escala no retuvieron los mismos niveles altos de aceite que las granjas más pequeñas porque la presencia de depredadores era más frecuente. La economía del trabajo tampoco tenía sentido porque proporcionar suficiente luz y nutrientes a colonias más grandes no tenía sentido. Cuando el precio del crudo es muy alto, esta desventaja comienza a desaparecer.

Debido a esta desventaja específica, la mayoría de los productores de biocombustibles de algas pasaron a convertirse en “biorrefinerías”. Sapphire Energy tomó la iniciativa en esta diversificación, anunciando en 2014 que producirían suplementos nutricionales además de sus biocombustibles.

Conclusión

El biocombustible de algas nos brinda una solución viable para nuestras necesidades futuras de transporte y energía cuando trabajamos con cepas que producen niveles significativos de aceite. Todavía no es un producto viable para la mayoría de las situaciones porque los costos de producción continúan siendo altos.

Se ha demostrado que este producto funciona, pero es demasiado caro crearlo con la tecnología actual. La industria debe continuar buscando nuevas formas de maximizar el proceso de refinamiento mientras minimiza las inversiones de tiempo y los costos de capital que son necesarios para crear algo utilizable.

Eso significa que las ventajas y desventajas del biodiesel de algas deben mirar hacia el futuro en lugar de lo que podemos lograr con él hoy. Si podemos reducir el precio por galón de más de $ 30 a menos de $ 4, entonces puede tener la oportunidad de competir con la gasolina y el etanol para nuestras necesidades diarias.

1 comentario en “17 Ventajas y desventajas del biocombustible de algas”

  1. Hola
    En cualquier caso lo objetivo es que la huella de carbono nos destina al desastre y si el cultivo de algas es mas caro y la finalidad es de cero contaminante, no nos debería preocupar el precio de producción ya que al final este se reduciría por consumos mas importantes, a mas ,mas y a menos ,menos
    Para mi la ventajas de cualquier índole es ,la solución al problema y las algas con el proceso de energía del futuro, cómo se especifico por BFS del ciclo acelerado(bio combustibles ,electricidad, agua desalinizada, residuos urb. fármacos, cosméticos, silicio, celulosas.
    Las algas son un valor añadido y nunca un coste,por la diferencia que aportaría.
    Menos dependencia de paises con crudo fósil .
    Conclusión, las generaciones venideras lo validarían como necesario por la vida.

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