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Tecnologías punta de biocombustibles auguran beneficio neto de carbono

  • Un nuevo de la Universidad Estatal de Colorado augura importantes beneficios climáticos derivados del uso de tecnologías avanzadas de biocombustibles, una verdadera promesa para reemplazar algunos combustibles fósiles.

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Los sistemas de biocombustible y bioenergía son parte integral de los escenarios para desplazar el uso de combustibles fósiles y producir emisiones negativas a través de la captura y almacenamiento de carbono. Pero el beneficio neto de mitigación de gases de efecto invernadero de estos sistemas ha sido controvertido, debido a las preocupaciones sobre las pérdidas de carbono por los cambios en el uso de la tierra y los beneficios de secuestro de los usos alternativos de la tierra.

El nuevo estudio, publicado en Proceedings of National Academy of Sciences por un equipo interdisciplinario de científicos de plantas, ecólogos e ingenieros, augura beneficios climáticos significativos derivados del uso de tecnologías avanzadas de biocombustibles. Teniendo en cuenta todos los flujos de carbono en los sistemas de biocombustibles y comparándolos con los de los pastizales y los bosques, el equipo descubrió que existen estrategias claras para que los biocombustibles tengan un beneficio neto de carbono.

Tecnologías punta de biocombustibles auguran beneficio neto de carbono

Se trata de uno de los primeros estudios que analiza los biocombustibles negativos en carbono, tanto actuales como futuros. "Caminos sólidos hacia la mitigación neta de gases de efecto invernadero y las emisiones negativas a través de biocombustibles avanzados", escriben los autores en un comunicado.

John Field, científico investigador del Laboratorio de Ecología de Recursos Naturales de CSU, recuerda que ha sido un desafío para la industria de los biocombustibles demostrar la viabilidad comercial de los biocombustibles celulósicos, creados a partir de partes no comestibles de plantas. La 'Switchgrass' o pasto varilla, una hierba nativa que crece en muchas partes de América del Norte, es una candidata ideal para la producción sostenible de material vegetal.

El equipo de investigación utilizó modelos para simular el cultivo de pasto varilla, la producción de biocombustible celulósico y la captura y almacenamiento de carbono, rastreando el ecosistema y los flujos de carbono. Luego, los científicos compararon este modelo con formas alternativas de almacenar carbono en la tierra, incluido el cultivo de bosques o pastizales.

La tecnología de captura y almacenamiento de carbono está siendo utilizada por al menos una instalación en Illinois que procesa maíz como biocombustible convencional para crear etanol, pero estos sistemas aún no están muy extendidos. Como parte del estudio, los investigadores crearon modelos para simular cómo se vería esto en una refinería de biocombustible celulósica.

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"Lo que encontramos es que alrededor de la mitad del carbono del pasto varilla que entra en la refinería se convierte en un subproducto que estaría disponible para la captura y almacenamiento de carbono", explica Field. Las corrientes de subproductos resultantes de dióxido de carbono de alta pureza no requerirían mucha separación o limpieza antes de almacenarse bajo tierra. Field explica que la motivación del equipo para el estudio viene inmediatamente después de varias críticas prominentes a los biocombustibles.

"Queríamos ver si llegamos a la misma conclusión o no que los investigadores que han sido críticos con los biocombustibles", apunta. "Nuestro análisis muestra que, de hecho, se pueden lograr grandes beneficios climáticos a través de los biocombustibles si existe la intención de hacerlo", añade Lee Lynd, coautor y profesor distinguido Paul E. y Joan H. Queneau en Diseño de Ingeniería Ambiental en Dartmouth College.

Los científicos apuntan que debido a los retrasos actuales en la lucha contra el cambio climático, es imperativo adoptar una postura más proactiva sobre los biocombustibles y otras tecnologías de emisiones negativas si países como Estados Unidos quieren limitar los impactos del calentamiento global a 1,5 grados por encima de los niveles preindustriales. "Si queremos alcanzar ese objetivo, realmente tenemos que implementar alternativas al uso de combustibles fósiles tan rápido como podamos", señala Field.

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También existe la necesidad de limpiar la contaminación por carbono de la atmósfera y reducir las emisiones históricas, agrega. La limpieza de la contaminación por carbono es una idea que se ha debatido ampliamente desde que se estableció el Acuerdo de París dentro de la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático en 2016. "Vamos a tener que empezar a limpiar parte de la contaminación por carbono que se ha emitido en el pasado, porque somos demasiado lentos para reducir nuestras emisiones", señala Field.

Hay diferentes formas de realizar esta limpieza, con la idea más simple de cultivar árboles para almacenar más carbono en la tierra. Otras alternativas se describen y analizan en el estudio, incluido el uso de biocombustibles negativos en carbono. Las plantas extraen carbono de la atmósfera para crecer y el carbono se utiliza para construir tejidos vegetales.

Si ese material vegetal se cosecha y se convierte en energía, parte del subproducto de dióxido de carbono resultante se puede capturar y bombear bajo tierra para almacenarlo en pozos de petróleo agotados u otras formaciones geológicas, en lugar de enviarlo de regreso a la atmósfera. Asimismo, los biocombustibles celulósicos son atractivos porque podrían ayudar a reducir el uso de combustibles fósiles en la aviación, el transporte marítimo y el transporte por carretera, todos campos en los que es difícil pasar a la electricidad.

En el futuro, el equipo de investigación espera expandir su modelo, escalando a nivel nacional en lugar de buscar en algunos sitios específicos en todo el país. "Muchas de las piezas para el uso futuro de biocombustibles avanzados existen a pequeña escala --señala Field--. El truco es juntar todas estas piezas y asegurarse de que sigamos teniendo apoyo para que pueda prosperar y despegar, incluso cuando los precios de la gasolina son relativamente bajos, como ahora".

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