Anexo 10.1: Una alternativa más: los biocombustibles desde la óptica de la Universidad Nacional de Córdoba (U.N.C)

A10.1 Situación actual

El crecimiento exponencial de la demanda energética asociada con el desarrollo tecnológicoy su proyección futura, han encendido múltiples señales de alerta en la comunidad internacional.

Los combustibles fósiles, y el petróleo en particular, han alcanzado precios record históricos debidoa una conjunción de factores: por una parte la disminución de las reservas inherente a sucarácter de recurso no renovable; por otro, a conflictos geopolíticos que se desarrollan por lo generalen las regiones de mayor producción y que, mas allá de los discursos de los líderes de lospaíses involucrados, se asientan en el valor estratégico de estos recursos.

Si bien lo expresado es una realidad objetiva que impacta directamente sobre el costo de loscombustibles, el verdadero problema de la humanidad es el impacto sobre el medio ambientederivado de las emisiones de gases, dióxido de carbono y óxidos de nitrógeno, que generan loque ha dado en llamarse “efecto invernadero” y que conduce inexorablemente al calentamientoglobal.

Frente a tal panorama hace ya algunos años se nota un fuerte impulso a la búsqueda de fuentesenergéticas alternativas que sean amigables con el medio ambiente y que amortigüen los efectoscolaterales provocados por la utilización de combustibles fósiles.

Se debe convenir que ninguna variante de generación energética es neutra al medio ambiente,no obstante la relación costo/ beneficio es muy diferente. Por ejemplo, no se discute la ventajade la energía nuclear sobre el efecto invernadero al no emitir gases a la atmósfera, pero preocupala acumulación de residuos radioactivos y el impacto en la explotación minera de sus precursoresquímicos. Algo similar podríamos decir de la energía fotovoltaica, paneles solares, yaque la inocuidad de su funcionamiento está precedida de la construcción de tales equipos con losimpactos medioambientales propios de los procesos químicos industriales necesarios. Por últimoy a título ilustrativo podría mencionarse la energía hidroeléctrica y su impacto negativo en losecosistemas donde se construyen las represas.

En resumen, a las empresas del mundo las desvela el “precio” de los combustibles y a la humanidadel “valor” de los mismos.


A10.2 Los biocombustibles

Bajo este nombre se agrupan todos aquellos recursos provenientes de seres vivos (animalesy vegetales) que, en forma directa o previa transformación, son aptos para su utilización en lageneración de energía.

En particular se puede decir que la comunidad internacional se encuentra inmersa en el debatesobre dos productos: bioetanol y biodiesel. El primero derivado de la fermentación de azúcaresvegetales y el segundo por transformación de grasas animales y aceites vegetales.

Para entender los efectos favorables de los biocombustibles sobre el medio ambiente el EsquemaA10.1 presenta una muy breve descripción del ciclo del carbono en estos compuestos.



Este ciclo de recuperación del dióxido de carbono es el pilar sobre el que se asienta la defensade los biocombustibles como fuente alternativa de los combustibles fósiles. Surge del mismoque el consumo neto de energía estaría asentado esencialmente en energía solar. No obstante sehan alzado voces que cuestionan su utilización sobre dos ejes fundamentales:

• El impacto de la demanda sobre una expansión incontrolada de vegetales precursores (soja,colza, caña de azúcar, maíz, etc.) lo que podría impulsar una explotación irracional detierras incapaces de sustentar una producción intensiva de los mismos en el mediano y largoplazo así como una desforestación de bosques naturales para volcar nuevas superficiesa su cultivo.

• En un mundo con millones de habitantes carecientes de alimentos ¿es ético convertir losmismos en combustibles?

Ambos cuestionamientos son de carácter político más que técnico, ya que su ocurrencia dependeráde las decisiones de los respectivos gobiernos que a través de una adecuada fiscalizacióny regulación prevengan tales consecuencias indeseadas.

Desde el punto de vista técnico es posible desarrollar estrategias que no colisionen ni con lanecesaria preservación del recurso natural ni con la falsa opción alimentos versus combustibles.

Entre las herramientas disponibles se encuentra el impulso a la búsqueda de vegetales alternativoscomo fuente de aceites, por ejemplo variedades como la jatrofa o el tártago que permiten un buen rendimiento de aceite vegetal no apto para el consumo y que se desarrollan adecuadamente en suelos pobres con una importante demanda de mano de obra en su cosecha. Otro recursode gran impacto como fuente de aceites es el cultivo de algas que, en pequeñas superficies y condecenas de “cosechas” por año, producen aceites de buena calidad para biocombustibles con unrendimiento que a igualdad de área sembrada supera a la soja en un factor 100.


A10.2.1 El biodiesel

Se denomina “biodiesel” al producto obtenido intercambiando la glicerina de los triglicéridos(el principal componente de aceites y grasas) por un alcohol liviano, metanol o etanol.



El producto obtenido, FAME (por su sigla en inglés de “Fatty Acids Methyl Esters”) tienemenor viscosidad que los respectivos aceites y grasas. Esquemáticamente podríamos simbolizarel proceso de la siguiente manera:



El proceso químico es relativamente sencillo y rápido, no obstante se debe tratar adecuadamenteel producto para eliminar ciertos componentes nocivos para los motores como la glicerina“libre” que no debe exceder el 0,02 % y la glicerina total que debe estar por debajo de 0,2 %así como la acidez y los jabones que se forman en pequeña proporción. La norma mas aceptadapara este combustible es EN 14214, que armoniza las exigencias de diversos países europeos.

El biodiesel puede reemplazar al gas oil en motores diesel en cualquier proporción.


A10.2.2 El biojet

Por un acuerdo entre la Dirección de Innovaciones y Desarrollo de la Fuerza Aérea Argentina(FAA) y la Facultad de Ciencias Químicas, en el marco del convenio de cooperación científicay tecnológica suscripto entre el Ministerio de Defensa y la Universidad Nacional de Córdoba,se inició en el segundo semestre de 2006 un programa dirigido a desarrollar biocombustiblespara uso en turbinas de aviación. Dicho programa recibe apoyo financiero de la Secretaría deCiencia, Tecnología e Innovación Productiva de la Nación (CONICET) y las instituciones involucradasen su ejecución. Los objetivos del programa incluyen:

• Desarrollar un biocombustible, para ser aplicado en turbinas de aviación.
• Estudiar materias primas alternativas para la producción de biocombustibles.
• Formular un proyecto de norma aeronáutica y presentarlo al instituto IRAM y La DNA.
• Estudiar el impacto ambiental.

Las turbinas de aviación usan normalmente un combustible conocido como JP A1, químicamenteun kerosene, es decir que no se está frente al reemplazo de naftas ni gas oil, sino un hidrocarburointermedio, más “liviano” que el gas oil pero mas “pesado” que la nafta.

La producción anual de Jet A1 en la Argentina es de 1.370.000 metros cúbicos, aproximadamenteel 7,5 % de la producción nacional de combustibles, y el consumo anual estimado de laFAA es de 32 a 35 millones de litros, 2,3 a 2.5 % de la producción nacional. El costo promediodel Jet A-1 en la Argentina es de $ 2.60 (U$S 0.80).

Las normas que regulan los combustibles para uso aeronáutico tienen exigencias específicasque hacen a la seguridad de dicha actividad, entre ellas la referida a las bajas temperaturas quesoportan las aeronaves cuando alcanzan cierta altura, por ello un JP A1 no debe congelarse antesde los 47 °C bajo cero.

El biodiesel obtenido a partir de aceite de soja presenta ciertas características que dificultansu aplicación en este campo. Por ejemplo si se lo enfría por debajo de los 10-12 °C se enturbia,fenómeno conocido como “Cloud Point”, y se congela alrededor de los 2 °C bajo cero.

Ambos parámetros están asociados a la presencia en el biodiesel de ciertos componentes naturalesde los aceites vegetales. Por una parte compuestos químicos como fitoesteroles y lecitinasy por otra, ácidos grasos saturados. Los tres disminuyen drásticamente su solubilidad con eldescenso de temperatura, el ejemplo más vulgar es la “margarina” que se obtiene “saturando” losácidos grasos de los aceites naturales por hidrogenación, lo que produce su conversión en gel.

En este desarrollo se logró un procedimiento que permite disminuir, en el biodiesel de aceitede soja, el pour point a 12 °C bajo cero y mediante el agregado de aditivos llevar el congelamientoa 25 °C bajo cero.

Luego, una mezcla de 20% de biodiesel tratado con 80% de JP A1 evaluado por el Laboratoriode Ensayos de Materiales de la FAA dio los siguientes resultados:



Se puede observar que el punto de cristalización (-56°C) supera holgadamente las exigencias.

Frente a estos resultados se iniciaron los ensayos en tierra sobre una turbina de “Pucará” en laempresa Lockeed Martin de Córdoba cuyos resultados fueron completamente satisfactorios porlo que se decidió iniciar los ensayos en vuelo. Esta etapa del desarrollo estuvo a cargo del Centrode Ensayos en Vuelo de la FAA que dispuso de un avión Pucará especialmente acondicionadopara el trabajo. El 29 de marzo de este año se hizo el primer ensayo en la pista de la Escuelade Aviación Militar con total éxito, lo que convirtió a la República Argentina en el segundo paísa nivel mundial en volar con biocombustibles.



El procedimiento fue presentado al INPI reivindicando su patente a nombre de la UNC y laFAA. El programa, además de concluir con el desarrollo del biodiesel, incluye la obtención de“biokerosene” que involucra transformar los aceites y/o grasas en hidrocarburos equivalentes alos provenientes de fuentes fósiles.


A10.3 Conclusiones

Los biocombustibles no deben verse como una vía de reemplazo de combustibles fósiles enlo inmediato, sino como una alternativa estratégica de diversificación de la matriz energética másamigable del medio ambiente, en el caso particular de Argentina, ella cuenta con una excelentepotencialidad de obtención de productos naturales, es una ventaja comparativa que no se debedejar pasar y convertirla en competitiva. En lo inmediato podríase trabajar sobre los aceites queel país exporta (soja y girasol) mientras se desarrollan explotaciones alternativas de otros precursoresde aceites (algas, jatrofa, colza,etc.) que incrementen la capacidad productiva de estos combustiblesalternativos sin colisionar con las demandas alimentarias.

En el caso particular de la soja recuérdese que dicha oleaginosa, por cada litro de aceite, generamás de cuatro kilogramos de concentrado proteico, por lo que un incremento en la producciónde biodiesel debería resultar en un aumento de la oferta de proteína con la consiguiente disminuciónde su precio.

En la actualidad las exportaciones argentinas de aceite superan holgadamente el consumo interno,por lo cual volcar parte de dicha producción a biodiesel no debería afectar su abastecimientoy por el contrario pondría valor agregado a un producto que los actuales compradores internacionalesde la soja argentina ya están convirtiendo en parte a biocombustibles.

Ver Capítulo 10: Biocombustibles, una oportunidad