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25 de noviembre de 2016

Convirtiendo los residuos de azúcar en luz y oportunidades de trabajo

Investigadores indios son los primeros en desarrollar un uso alternativo para los residuos de caña de azúcar.

Desde Gran Bretaña hasta México, los países están considerando impuestos sobre el azúcar para reducir el consumo y frenar la epidemia mundial de obesidad. En 2014, alrededor de 600 millones de personas, aproximadamente el doble de la población de EUA, eran obesos. Abordando el problema a principios de este año, la Organización Mundial de la Salud señaló con el dedo, el alto consumo de azúcar, en particular a través de bebidas azucaradas.

Al mismo tiempo, las asociaciones de la industria azucarera y los productores de caña de azúcar advierten de grandes pérdidas de empleo si los países desalientan a sus ciudadanos sobre consumir azúcar. En Sudáfrica, por ejemplo, la industria advierte que un impuesto al azúcar reducirá al menos 60.000 puestos de trabajo.

Pero ahora, los investigadores indios han encontrado un nuevo uso para la pulpa de caña de azúcar, como fuente de puntos cuánticos de carbono altamente fluorescentes, en un estudio publicado en Applied Surface Science. Este uso alternativo de los residuos de caña de azúcar, o bagazo, no sólo podría reducir la cantidad de residuos agrícolas que contaminan el medio ambiente, sino que también ofrece una nueva fuente de ingresos para los agricultores.

"En nuestro estudio, desarrollamos un método simple, de bajo costo y eficiente para la síntesis verde de puntos cuánticos de carbono fluorescente de bagazo de caña de azúcar", dice el Dr. Ravi Shankaran Dhesingh, coautor del libro y profesor asociado en el Centro Nacional de Nanociencia y Nanotecnología en la Universidad de Madras, Chennai, India.

Estos puntos son pequeñas nanopartículas de carbono, que tienen unos cuatro nanómetros de diámetro. Para tener una idea de la escala, 110 mil millones de estos puntos, más que el número de estrellas en la Vía Láctea, cabría en la cabeza de un alfiler.

Debido a que ellos emiten luz y son no tóxicos, los puntos cuánticos de carbono pueden servir como biosensores, en diodos emisores de luz e incluso para suministrar fármacos alrededor del cuerpo humano. Por ejemplo, los investigadores han inyectado líquidos que contienen puntos cuánticos de carbono en un cuerpo vivo para generar imagen desde el interior.

Esta investigación demuestra un nuevo método de producción de estas nanopartículas versátiles. Para empezar, el equipo indio cortó el bagazo de caña en pedazos pequeños y lo secó durante seis días. Después de quemar el bagazo seco, ellos lo oxidaron químicamente y lo exfoliaron.

Si bien este enfoque produce una sustancia útil, también elimina los residuos agrícolas del medio ambiente. Más de 90 países producen caña de azúcar y, por extensión, desechos de caña de azúcar. "Se producen anualmente en todo el mundo cantidades enormes de residuos agrícolas - cascaras de arroz, bagazo de caña de azúcar y cáscaras de coco - y éstas son ampliamente subutilizadas", dijo Shankaran.

Para hacer azúcar, las máquinas aplastan los tallos de caña de azúcar para liberar el jugo de azúcar de su interior. Este jugo, cuando se seca y se cristaliza, se convertirá en el azúcar que usted pone en su café. Pero cada tres toneladas de caña de azúcar aplastada para producir azúcar en una fábrica producirá alrededor de una tonelada de bagazo.

Ha habido muchos intentos de utilizar el bagazo de caña de azúcar, pero es un material difícil de trabajar. No es adecuado para la producción de papel porque es muy fibroso. A menudo se utiliza como biocombustible, pero alrededor de la mitad del bagazo es inutilizable para esto porque es demasiado húmedo. "La conversión de los desechos sólidos -sea agrícolas, alimentarios, domésticos o industriales- es un área importante de investigación", explicó el Dr.Shankaran. "La nanotecnología es el campo mas nuevo que proporciona la oportunidad de crear materiales novedosos para aplicaciones de alto desempeño a partir de tales residuos".

Dados los márgenes menguantes de los productores de caña de azúcar, los nanomateriales podrían proporcionar una respuesta tanto para el medio ambiente como para la industria. "La conversión de residuos sólidos en nanomateriales funcionales proporciona una nueva vía en el manejo de los desechos sólidos, así como en la producción de nuevos materiales", añadió Shankaran.

Es importante destacar que estos puntos cuánticos de carbono de la caña de azúcar son tan buenos como los que se hacen usando otros métodos. El estudio muestra que son tan fluorescentes y biocompatibles como los otros puntos cuánticos de carbono.

Mientras que el azúcar está cayendo en desuso alrededor del mundo, el residuo de caña de azúcar se está convirtiendo en un producto útil. "Este desecho agrícola es un recurso renovable y sostenible, lo que hace que el trabajo sea un ejemplo prometedor del concepto de desecho a la riqueza", concluyó el Dr. Shankaran.

Esta representación esquemática ilustra el proceso de convertir el bagazo en puntos cuánticos de carbono.
Información bibliográfica completa
"Green synthesis of highly fluorescent carbon quantum dots from sugarcane bagasse pulp," by S. Thambiraj and D. Ravi Shankaran (doi:10.1016/j.apsusc.2016.08.106). Esto apareció en Applied Surface Science, volume 390 (December 2016), publicado por Elsevier.

Elsevier
AlphaGalileo
24 Noviembre 2016

14 de julio de 2013

El etanol y la controversia alimento o combustible

Todos los años se "cultivan" 13.000 millones de galones de combustible etanol en EEUU y se consume cerca de un 40% del cultivo nacional de maíz en el proceso (además de cerca de tres galones de agua por cada galón de combustible producido), según datos del Instituto de Investigaciones de Políticas de la Agricultura Alimentaria.

Juntos, esos hechos son un ejemplo perfecto de lo que se conoce como el nexo de la energía, del alimento y del agua. Además, una creciente concientización de las relaciones entre esos elementos amenaza con sabotear la reputación ecológica de la producción de etanol en EEUU. Según un estudio de los Laboratorios Federales de Suiza, "aunque los biocombustibles permitan reducir el uso de combustibles fósiles y las emisiones de los gases de efecto invernadero, acaban trasladando las cargas medioambientales hacia el impacto sobre el uso de la tierra".

El etanol de maíz es un recurso que provoca divisiones. A pesar de los beneficios de algunas emisiones derivados de su quema, ha sido objeto de fuertes campañas en su contra por parte de organizaciones ecologistas sin fines de lucro. "El etanol de maíz no es sólo un desastre para el consumidor, para la mayor parte de los agricultores y para el contribuyente; también es un desastre para el medio ambiente", informó el Grupo de Trabajo del Medio Ambiente.

El equilibrio energético
El maíz es un cultivo popular; tiene muchos usos además de alimentar directamente a las personas y ser empleado en la producción de etanol. Un tercio del cultivo se transforma en alimento para el ganado, y un 13% de la producción americana se exporta. Pero si tomáramos como base el binomio productor-consumidor, ¿es el etanol de maíz sostenible? ¿Además de provocar pérdida neta de energía, encarecerá también el coste de uno de los alimentos básicos más importantes del mundo? Ese debate se ha intensificado debido a los aumentos de los precios del maíz, los cuales, según los críticos, están causados por el desvío de prácticamente la mitad del cultivo a la producción de combustible.

Los partidarios del etanol dicen que los beneficios relativos al carbono son enormes. Según el grupo comercial Asociación de Combustibles Renovables, "en 2012, 13.200 millones de galones de etanol producidos redujeron las emisiones de los gases de efecto invernadero en 33,4 millones de toneladas. Eso equivale a quitar 5,2 millones de coches y camionetas de las calles durante un año". Un estudio publicado en el Yale Journal of Industrial Ecology reveló que los beneficios del uso del etanol sobre los gases de efecto invernadero comparados con el uso de la gasolina variaban del 48% al 59%. Argone National Laboratory, en un estudio de 2007, constató una reducción en el ciclo de vida del efecto invernadero del 19% al 52%.

Los partidarios del etanol presumen de una reducción del 30% en las emisiones de monóxido de los tubos de escape, y una reducción del 50%, en comparación con la gasolina, del material particulado causante de cáncer. Además de eso, el etanol es también un oxigenador y neutralizador de emisiones de la gasolina. Sus defensores dicen que hay un equilibrio positivo de energía, generando prácticamente dos veces más energía que la usada en la producción. Los científicos David Pimentel, de la Universidad Cornell, y Tad Patzek, de la Universidad de California, en Berkeley, se oponen de forma drástica a esta idea. En 2005, ellos relataron en un estudio que, en general, el etanol de maíz usa un 29% más de energía de combustible fósil en su producción que el combustible producido por él.

El etanol tiene, sin lugar a dudas, algunos efectos positivos, pero las desventajas también son grandes, explica Kent Smetters, profesor de Economía empresarial y Políticas públicas de Wharton. "Aún con una oferta mayor de maíz, es posible que los precios aumenten de forma considerable, perjudicando a la población, sobre todo en los países en desarrollo", dijo.

Además de los precios más elevados de los alimentos, es improbable que el planeta consiga adecuar las demandas cada vez mayores de alimentos, combustible y agua. Según el estudio "Entender el nexo de relaciones", preparado para la Conferencia de 2011 de las Naciones Unidas en Bonn: "El Nexo de Relaciones entre Agua, Energía y Seguridad Alimentaria", "a menos que haya cambios significativos en la manera en que producimos y consumimos, la producción agrícola tendrá que aumentar cerca de un 70% en 2050 y prácticamente un 50% de energía primaria tendrá que estar disponible en 2035. Esos aumentos tendrían implicaciones de largo alcance para los recursos hídricos y de tierras".

Examinar la tierra
Steve Hamburg, científica jefe del Fondo de Defensa del Medio Ambiente, dijo que el desafío no consiste simplemente en conseguir "tierra suficiente para aumentar el nivel de producción agrícola y del etanol sin que tenga impacto alguno sobre los ecosistemas naturales". Hay también un contexto de largo plazo: ¿habrá "alimento suficiente para la población cada vez mayor cuando lleguemos a 2050?" De entre los desafíos futuros, se puede citar la necesidad de satisfacer los objetivos alimentarios cada vez mayores a medida que las personas salen de la pobreza, dada la presión sobre el agua existente a que se enfrenta el planeta. "Lo importante es cómo usar de manera eficiente la tierra disponible. No hay una respuesta buena o mala, sin embargo si desocupamos grandes cantidades de tierra para producir más etanol, no hay duda de que será una decisión mala".

Jerry Melillo, científico senior de Marine Biological Laboratories y presidente del Instituto de Evaluación Nacional del Clima, también cree que aumentar el nivel del programa global de biocombustibles puede ser arriesgado. "Tenemos 148 millones de km2 de tierras en el planeta, y 16 millones de ese total son usados en cultivos", dijo. "Formar una red mundial de etanol exigiría, como mínimo, el doble de eso".

Cuando se habla sobre etanol, la conversación, en cierto momento, suele girar hacia su efecto sobre los precios de los alimentos. ¿Por qué el precio de los alimentos básicos se incrementó entre 2006 y 2008? Un informe del Banco Mundial, "Poner en perspectiva el boom de los precios de las commodities entre 2006/2008", constata una serie de causas, siendo una de ellas la opción por la producción de biocombustibles en lugar de alimentos. Pero el informe cita también las condiciones climáticas adversas y las políticas del Gobierno (entre ellas las barreras a la exportación y los impuestos elevados) como factores de reducción de los stocks de alimentos hasta niveles inéditos desde principios de los años 70.

Otro estudio, de la Fundación Giannini de Economía Agrícola de la Universidad de California, concluyó que el etanol, a veces, no obtiene el crédito que merece dada su contribución positiva. Aunque los biocombustibles hayan elevado los precios de los alimentos, el impacto neto sobre el mercado "es incierto", informaba el documento. "Los precios elevados de los alimentos fueron acompañados de una subida récord en los precios del combustible, y aunque se haya culpado a los biocombustibles por la exacerbación de aquellos, no se les ha reconocido su papel en la reducción de los precios del combustible". Según resalta el informe, los precios elevados del combustible mejorarán el coste de la utilización de tractores, de fertilizantes a base de petróleo y del transporte de productos agrícolas. La participación del combustible en el cultivo, cosecha y distribución del algodón, maíz, soja y trigo pasó del 10% a casi el 35% de los costes operacionales en 2009, informó el estudio de la Universidad de California (cerca de un 14% en el caso del maíz). Si los biocombustibles ayudaron a reducir el coste operacional, abaratando la gasolina y el diesel, ¿por qué no tomar eso en cuenta en la ecuación de alimentos o combustibles?

Pero los investigadores de California concluyeron que, usando los datos de 2007, "el etanol elevó los precios del maíz en, al menos, un 18% y tal vez hasta un 39%, dependiendo de las presuposiciones de elasticidad". Está claro que hay otros factores, sin embargo los biocombustibles fueron responsables de un 25% a un 60% de los aumentos recientes del precio del maíz, dijeron.

Sostenible o no, la mayor producción de etanol está vinculada a la aprobación relativamente impopular del mayor contenido de etanol en la gasolina y del Patrón de Combustible Renovable (RFS, según sus siglas en inglés), que fija un total de 36.000 millones de galones para la producción de biocombustibles hasta 2022.

El desafío del etanol de celulosa
Dave Juday, economista especializado en agricultura y cuestiones de conservación, cree que es hora de volver a replantear el Patrón de Combustible Renovable (RFS). Él destacó que la oferta de maíz en EEUU está 1.300 millones de barriles por debajo de las proyecciones de 2007, y la demanda de combustibles motores cayó. Pero un tipo diferente de etanol —el etanol de celulosa, hecho de las partes no comestibles de las plantas— ofrece una salida para el dilema del "alimento o combustible". Se cree que proporciona un equilibrio mucho más positivo de energía que el maíz, y como puede ser producido con hierbas de otras plantas, no existe el conflicto entre alimentos y combustible.

John Paul MacDuffie, profesor de Gestión de Wharton, dijo que la mejor manera de hacer etanol es de "fuentes no alimenticias, como hierba de mijo, que ha proporcionado avances prometedores en el desarrollo de enzimas que separan las plantas en azúcares después de convertidos en combustible".

El etanol de celulosa, que se puede hacer de plantas cultivadas en tierras abandonadas o degradadas, presenta pocas desventajas. Pero Juday destaca que la tecnología necesaria para la comercialización del combustible (hecho de las partes fibrosas de las plantas) no se ha materializado según lo previsto.

El RFS estipuló la producción de 16.000 millones de galones hasta 2022, pero de momento sólo se está produciendo una pequeña fracción de ese montante. El resultado, según New York Times, es que la agencia de Protección Ambiental "tiene pocas opciones, a no ser renunciar a casi todas las exigencias celulósicas; sin embargo, eso tiene como resultado quejas feroces de las refinadoras. Ellas dicen que todavía están obligadas a usar pequeñas cantidades de un combustible que no existe o que está sujeto a multas". La exigencia celulósica para 2013 se redujo a sólo 14 millones de galones a principios de año.

El potencial del etanol de celulosa continúa siendo impresionante. Un estudio de 2013 conducido por Ilya Gelfland de la Universidad Provincial de Michigan y publicada en la revista Nature, concluyó que la mezcla de gramíneas y hierbas perennes produciría el biocombustible de celulosa de mayor sostenibilidad, pero con no pocas dificultades. El secreto: cultivar un cultivo nativo (chopo y alfalfa eran dos opciones en estudio) con el mínimo de cuidado que requiere un terreno "marginal" no utilizado actualmente para la producción de cultivos. En ese escenario, la reducción del CO2 podría ser dos veces mayor que la proporcionada por el etanol de maíz, informó el estudio.

Otra investigación mostró que 5.500 millones de galones de etanol de celulosa podrían ser producidos en los 27 millones de acres de tierra improductiva en diez estados del Medio Oeste. Compensar el uso de la gasolina o del diesel con el uso del etanol recortaría las emisiones de los gases de efecto invernadero en 44 millones de toneladas métricas al año.

De momento, sin embargo, dijo Juday, "no hay infraestructura para el etanol de celulosa". Aún con el avance tecnológico en la utilización de hierbas de mijo —planta que crece deprisa y que es considerada como favorita para la producción de combustible— quedan aún cuestiones importantes en lo relativo al suministro de las semillas necesarias, gente para plantar, pesticidas, cosechadoras, hileradoras y vagones. "Si añadiéramos 50 millones de acres de mijo, ¿de donde vendría?", se preguntó Juday. "¿De tierras para cultivo? ¿Para pastizal? ¿De tierras boscosas?" Juday añadió que un montante moderado de etanol de almidón "siempre tendrá lugar en el mercado de combustible como intensificador [la agencia de Protección Ambiental (EPA) permite ahora mezclas del 15% en la gasolina], sin embargo el RFS está muy distorsionado y la tecnología del etanol de celulosa lleva años de atraso".

La Union of Concerned Scientists [grupo de científicos que estudia el asunto] destacó que el vacío en el etanol de celulosa llevó a las autoridades federales a modificar el RFS para permitir montantes cada vez mayores tanto de biodiesel de soja como de etanol de caña de azúcar, ambos, en opinión del grupo, crean cuestiones del tipo "alimentos o combustibles". "Si la EPA insiste en sustituir el biocombustible de celulosa, cuya producción está atrasada, por combustibles basados en alimentos, veremos una enorme expansión en la producción del biodiesel y del etanol de caña de azúcar, lo que llevará a una deforestación creciente en los trópicos y a una presión continua sobre las ofertas de alimentos en el mundo".

El dilema del aceite de palma
Un buen ejemplo de cómo eso puede suceder es la producción no sostenible del biocombustible de aceite de palma en Indonesia y en otros países, que está devastando de forma rápida las florestas vírgenes del Sudeste Asiático (ver "Deforestación en el Sudeste Asiático: el futuro se está decidiendo en Indonesia" "Deforestation in Southeast Asia: The Future is Being Decided in Indonesia”], de Knowledge@Wharton, que forma parte de un informe especial: "Caminos de sostenibilidad en mercados emergentes" [The Pathways to Sustainability in Emerging Markets]. El debate alimentos o combustibles "se parece, a veces, al debate de la 'floresta tropical o combustible': la deforestación debido a la explotación del aceite de palma en Indonesia es realmente preocupante", dijo Arthur van Benthem, profesor de Economía empresarial y Políticas públicas de Wharton.

Van Benthem dijo que algunas empresas bajo presión de grupos de activistas y de consumidores también están siendo perjudicadas por el aceite de palma. Él resaltó que, en 2009, Unilever, hasta entonces la mayor usuaria de ese aceite, canceló contratos de aceite comestible del mayor productor indonesio, Sinar Mas Agro Resources & Technology, a causa de la destrucción continua de la floresta amazónica. La suspensión duró, informó Reuters, hasta que Sinar Mas pudo "ofrecer pruebas de que ninguno de sus cultivos estaba contribuyendo a la destrucción de la floresta tropical". En 2011, según Jakarta Post, Unilever (que se había comprometido a comprar sólo aceite de producción sostenible hasta 2015) comenzó a comprar nuevamente aceite de palma a la empresa, de acuerdo con su promesa de que adoptaría métodos verdes de producción. Tanto Nestlé como Burger King también cancelaron contratos con Sinar Mas.

Todo eso hace muy importante el desarrollo futuro del etanol de celulosa de uso comercial, dicen sus defensores. A pesar del inicio lento, existe un avance. El Centro de Bioenergia Indian River de INEO, en Florida, por ejemplo, está programado para comenzar a producir ocho millones de galones de etanol de celulosa anualmente, además de seis megavatios de electricidad generada a través de la basura agrícola y de otras fuentes. Pero Christian Science Monitor estimó que la producción de etanol de celulosa en 2022 debería situarse más cerca de tres mil millones de galones que el objetivo de 16.000 millones de la RFS en 2022.

Un biocombustible más sostenible
Pero no toda producción actual de etanol presenta un equilibrio energético malo. Es necesario, sin embargo, que haya más fuentes sostenibles de combustible. Eso quedó claro durante el workshop "Nexo entre energía, alimentos y agua" patrocinado por la Iniciativa de Liderazgo Ambiental Global (IGEL) de Wharton el mes pasado. J. Ashley Nixon, gerente de relaciones con ONGs y con stakeholders de Shell Oil, dijo que el crecimiento de la población mundial, que podría llegar a cerca de nueve mil millones en 2050 es un gran factor de preocupación. "La demanda de energía podría duplicarse, mientras las emisiones de dióxido de carbono deberían ser la mitad de las actuales. Además, hay necesidad de tres veces más energía de fuentes renovables". La demanda de agua podría aumentar un 30% hasta 2030, mientras la demanda de alimentos crece un 50%.

En 2011, Shell y su socia Cosan lanzaron una iniciativa de US$ 2.000 millones, Raízen, para producir etanol de caña de azúcar en Brasil. Los biocombustibles deberán representar un 30% o más del mix de combustible para transporte en Brasil en 2030, y Raízen sola atenderá prácticamente un 9% de la demanda de etanol del país. El etanol de caña de azúcar se mezcla con la gasolina brasileña en porcentajes de concentración del 10% al 25% desde 1976. "Brasil es el país donde el uso del etanol está más extendido. Prácticamente un 100% de los coches en las carreteras son del tipo 'flex', y pueden ser abastecidos con etanol o gasolina", dijo MacDuffie. "El etanol se puede encontrar en cualquier parte y tiene un precio accesible, además de constituir un sector importante de la economía brasileña".

Brasil es el mayor productor de caña de azúcar del mundo, y la mitad de su cultivo está dirigido a la producción de etanol. Según Triple Pundit, "la política energética brasileña es uno de las piezas del engranaje que transformó el país en uno de los niños mimados de la economía durante la última década. Brasil, con más de 190 millones de habitantes, disfruta de relativa independencia energética. Se convirtió en una nación acreedora por primera vez el año pasado, y domó la inflación conservando, al mismo tiempo, una tasa de crecimiento respetable".

El etanol de caña de azúcar es más eficiente que el de maíz, porque el cultivo de la caña absorbe grandes cantidades de dióxido de carbono, y el forraje de la planta puede ser utilizado como fuente de energía para alimentar el proceso. Según Shell, el etanol de la caña de azúcar produce un 70% menos de dióxido de carbono que la gasolina, "tomándose en cuenta los procesos de cultivo y producción". Fast Company informó que por cada unidad de combustible fósil gastada en la producción del etanol de caña, se producen ocho unidades de energía. Además, el cultivo de la caña de azúcar prácticamente duplicó la producción de etanol por acre de maíz.

Desde 2003, informó Unica, el uso del etanol en Brasil, en lugar de la gasolina, evitó la emisión de más de 103 millones de toneladas de dióxido de carbono. El balance energético favorable es una de las razones por las cuáles la EPA incluye el etanol de caña de azúcar brasileña como uno de los "biocombustibles avanzados" aceptables (junto con el biodiesel de soja y el etanol de celulosa) y que es parte de una cuota de 2.750 millones de galones contratados para 2013.

El cultivo de la caña de azúcar, sin embargo, ha sido objeto de algunas críticas, ya que se cultiva en el cerrado, una área de sabana entre el litoral y la región amazónica, hábitat de incontables plantas nativas raras. ¿La caña de azúcar brasileña encaja en el binomio "alimentos o combustible", tal y como dice la Union of Concerned Scientists? Tal vez no. "Nunca oí hablar de la escasez de azúcar en Brasil para endulzar", dijo MacDuffie. Un artículo del Banco Mundial, "Nota sobre el aumento de los precios de los alimentos", afirmaba que "la producción brasileña de etanol de caña de azúcar no contribuyó al aumento reciente de los precios de las commodities alimenticias, porque la producción de caña de azúcar en Brasil aumentó rápidamente y las exportaciones de azúcar prácticamente se triplicaron desde 2000 [...] El aumento en la producción de caña fue lo bastante sustancial para permitir que la producción de azúcar pasara de 17,1 millones de toneladas en 2000 a 32,1 millones de toneladas en 2007, y las exportaciones pasaran de 7,7 millones de toneladas a 20,6 millones de toneladas".

Colin A. Carter, profesor de Economía agrícola y de recursos de la Universidad de California, en Davis, tiene una postura de libre mercado. Él dice que el éxito de Brasil se debe, por lo menos en parte, a la ausencia de cuotas como las impuestas por el RFS. Los defensores del libre mercado elogian "las políticas flexibles que permiten al mercado determinar si el azúcar se debe vender en el mercado de azúcar o debe ser convertido en combustible". Ellos recomiendan la retirada de por lo menos algunas cuotas del RFS en EEUU, "destinando el maíz nuevamente al mercado".

Pero las cuotas de EEUU tienen algunas opciones de flexibilidad. Afortunadamente, porque las realidades del mercado las llevaron a su reducción o a su retirada. En vista de esos reveses, es difícil entender cómo se podría incrementar la producción de manera que atienda el objetivo de 36.000 millones de galones de biocombustible en 2022.

La verdadera cuestión es el combustible
Como combustible doméstico, el etanol de maíz tiene sus defensores. La Fundación por la Libertad de Combustible, por ejemplo, dice que EEUU gasta todos los años US$ 780.000 millones en productos de petróleo, y US$ 300.000 millones de ese total son gastos en petróleo extranjero, lo que representa más del 50% del déficit comercial del país.

Según Eyal Aronoff, ex ejecutivo de software y uno de los fundadores de Fuel Freedom Foundation [Fundación por la Libertad de Combustible], "la verdadera cuestión no es alimentos o combustible, es alimentos o gasolina. Con la caída del precio de la gasolina, el resto de precios cae". Él dijo que como el etanol se añade al combustible disponible en los surtidores (en concentraciones del 10% y 15%), su precio está íntimamente vinculado al de la gasolina. El valor del maíz en un galón de gasolina es de sólo 40 céntimos. "Hay otros costes diversos además del precio de la commodity", dijo.

Carl Pope, que fue durante mucho tiempo director ejecutivo del Sierra Club y ahora es consultor de energía, dijo que la controversia "alimentos o combustible", en realidad, es un desvío de la cuestión principal, que tiene que ver con combustibles fósiles. Lo que elevó los precios de los alimentos en la India (donde el consumo del maíz no es generalizado) fue el coste del diesel, dijo. "Cuesta sólo US$ 400 a US$ 600 llenar un container de maíz en el medio Oeste, pero cuesta US$ 4.000 a US$ 5.000 embarcarlo a California debido a los costes de transporte", dijo Pope. "Cuando el precio del petróleo sube, el precio de los alimentos sube también".

Los precios más elevados de la gasolina y del diesel encarecen los costes de los alimentos, añadió Pope, debido a la utilización más frecuente del combustible hoy en la agricultura muy mecanizada. El petróleo es también un componente esencial de los pesticidas y fertilizantes. "Tenemos que clasificar los alimentos por el contenido de energía que demandan", dijo.

Tanto Pope como Aronoff recomendaron la utilización en mayor volumen del combustible producido internamente, lo que incluye el gas natural, etanol y metanol (bien con el uso de coches eléctricos) para reducir el uso del petróleo y, por lo tanto, su precio. "Es sorprendente la rapidez con que los precios del combustible caen a medida que el consumo disminuye", dijo Pope. "Si consumiéramos 90 millones de barriles de petróleo al día en todo el mundo, el precio del barril sería de US$ 100. Si consumiéramos 80 millones, el precio caería a sólo US$ 30".

El petróleo más barato, dijo Pope, haría impracticable, desde el punto de vista de la economía, la producción del petróleo no convencional, parte del cuál es nocivo para el medio ambiente —como es el caso de las reservas en las arenas bituminosas de Canadá, del petróleo ártico y del petróleo pesado de Venezuela. "Sesenta por ciento de petróleo de carbono del mundo no entra en el mercado en ese escenario", dijo. Pope añadió que es improbable que la disponibilidad de petróleo más barato aumente de forma drástica el consumo. La Asociación de Combustibles Renovables, un grupo comercial de productores de etanol con sede en Washington, también es favorable a una visión holística. Según Bob Dinneen, presidente y consejero delegado de la asociación, una evaluación justa de los impactos ambientales de los combustibles renovables debe tomar en cuenta "comparaciones de los impactos asociados al uso de combustibles de petróleo [...] No es apropiado examinar los efectos ambientales del RFS sin, de forma simultánea, examinar los efectos de no tener un RFS".

Dinneen acusó a los críticos del etanol en el Congreso de "no tomar en cuenta el peso de las consecuencias ambientales y de las consecuencias para la salud pública de la producción y uso del petróleo en mayor volumen en ausencia del etanol y del RFS".

Un estudio de 2012 de Paul Thompson, de la Facultad de Agricultura de la Universidad de Michigan, titulado "La ética agrícola de los biocombustibles: el debate alimentos o combustibles", concluyó que los combustibles "podrían ser una fuerza positiva en el caso de circunstancias que puedan tener como resultado hambre entre cerca de un 80% de las poblaciones más pobres del mundo, cuyo derecho a la alimentación está íntimamente conectado a la producción agrícola". Si la próxima generación de biocombustibles se desarrolla teniendo en mente los sistemas agrícolas de los productores pobres, "su impacto podrá ser beneficioso sobre el retorno económico de los productores pobres".

El etanol tiene defensores apasionados, y críticos igualmente apasionados. En 2013, son estos últimos los que han sido oídos de forma más clara en Washington, señal de que la suerte de ese producto subsidiado desde hace tiempo puede cambiar. La controversia "alimentos o combustibles" es una de las armas más poderosas del arsenal de los críticos. El etanol de maíz tiene ventajas claras en lo referente a las emisiones cuando se quema en un vehículo, dicen los analistas, pero el análisis del ciclo de vida de su rendimiento en general es más gris. El etanol de celulosa continúa siendo bastante prometedor como alternativa eficiente a la eliminación de los cultivos. Pero a pesar de las grandes esperanzas por parte de las autoridades federales, no pasó a la etapa comercial con la rapidez que se creía que fuera a hacerlo. El etanol recibió un impulso evidente del 15% en la mezcla, ahora legal, para coches nuevos, pero esa decisión fue duramente criticada porque es considerada perjudicial para los motores por los fabricantes de autos y por otros.

El etanol, en general, se encontrará por el camino con muchas barreras y posibles callejones sin salida, pero con tanta tecnología aún en desarrollo es demasiado pronto para eliminarlo como solución eficaz de energía.

Universia Knowledge Wharton
10 Julio 2013

4 de julio de 2013

Braskem introduce linea de PEBD verde para películas de embalaje flexible

Braskem, uno de los principales productores de resinas termoplásticas en las Américas y entre los productores de biopolímeros más grandes del mundo, ha anunciado la expansión de su cartera de productos renovables con el lanzamiento de su nueva línea de polietileno de baja densidad verde (PEBD), con esta nueva familia de producto complementando su ya bien conocidos Plásticos Verdes (Green Plastics). La producción anual de la nueva resina será de aproximadamente 30 mil toneladas y el producto será puesto a disposición en el mercado a partir de enero de 2014.

Para garantizar la viabilidad de la producción de la nueva línea, se han realizado inversiones en plantas intercomunicadas y algunas piezas de equipo con el fin de hacer posible la producción de PEBD verde a partir de materias primas renovables. Dos opciones de tecnología se puede utilizar para garantizar la elaboración de una cartera de resinas con diferentes características que permite satisfacer una amplia gama de aplicaciones. El PEBD se utiliza principalmente en envases y películas plásticas.

Braskem ha estado produciendo a escala industrial, polietileno de alta densidad (PEAD) y polietileno lineal de baja densidad (PEBDL) a partir de materias primas renovables ya desde septiembre de 2010. El producto es especial, ya que es una resina termoplástica a partir del etanol de caña de azúcar. Tiene propiedades idénticas a las del polietileno tradicional y, ya que se deriva a partir de materiales renovables, ayuda a reducir las emisiones de gases de efecto invernadero secuestrando el dióxido de carbono de la atmósfera conforme la caña de azúcar crece.

La expansión de la línea de productos verdes refuerza el compromiso de la compañía con la creación de valor a través del desarrollo sostenible de la cadena de producción de la industria , sus clientes y la sociedad, los cuales buscan cada vez más la adopción de prácticas que ayuden a reducir los efectos de gases de efecto invernadero.

"Braskem monitorea constantemente el mercado y busca nuevas soluciones para sus clientes. Creemos que el polietileno de baja densidad verde satisfacerá la creciente demanda por materiales a base de recursos renovables, permitiendo otras aplicaciones además de los ya disponibles a través de la actual cartera de plástico verde. Con esta capacidad de producción, estaremos listos para cumplir con una parte de la demanda mundial de esta resina ", dijo Luciano Guidolin, vice-presidente de la unidad de Poliolefinas y las Energías Renovables.

Sello "Yo soy verde ™"
Para identificar los productos que utilizan plástico verde y ayudar a los consumidores a reconocerlos con mayor facilidad, Braskem ofrece a sus clientes el sello "Yo soy verde ™" , el que ya está grabado en más de 50 productos disponibles en Brasil y garantiza el origen renovable del plástico. En la actualidad, 19 empresas y 23 marcas han adoptado el material a base de caña de azúcar en sus líneas de productos, entre las que se incluyen Danone, Embalixo, Faber Castell, Johnson & Johnson, Kimberly-Clark, Natura, Tetra Pak, Tigre y Walmart.

El uso del sello está sujeto al cumplimiento de ciertas reglas. Los criterios apuntan a crear una fuerte identificación entre los consumidores finales y transmitir credibilidad y transparencia.

Acerca de Braskem
Una empresa que cotiza en bolsa con operaciones en el mercado internacional, Braskem cuenta con acciones que cotizan en las bolsas de valores de Sao Paulo, Nueva York (NYSE) y Latibex, la sección latinoamericana de la Bolsa de Madrid. En la BMF & Bovespa, Braskem está listado en el Nivel 1 de Gobierno Corporativo y ha sido incluida en el Índice de Sustentabilidad Empresarial (ISE), desde que la cartera diferenciada fue creada en el 2005. En 2002, el año de su creación, Braskem anunció su compromiso público con las directrices que ha guiado sus operaciones desde entonces. En este documento se hace hincapié en el compromiso de la compañía con el desarrollo sostenible y el crecimiento económico y social de las regiones y las comunidades donde actúa.

Bioplastic Innovation
16 Junio 2013

9 de mayo de 2013

Nuevos nylons producidos con monomero 100 % renovable

WEB EXCLUSIVO: Cathay Industrial Biotech de China (Oficina de EE.UU. en Powell, Ohio) ha desarrollado una nueva línea de nylon producidas con una novedosa tecnología patentada que produce monómero diamina 1,5-pentano de la caña de azúcar, por lo que es 100% renovable.

WEB EXCLUSIVO: Cathay Industrial Biotech de China (Oficina de EE.UU. en Powell, Ohio) ha desarrollado una nueva línea de nylon producidas con una novedosa tecnología patentada que produce monómero diamina 1,5-pentano  de la caña de azúcar, por lo que es 100% renovable. Según Alex KEDO, director de negocios para América del Norte, la diamina de 5 carbonos ha sido estudiada por muchos productores de nylon, pero no ha estado disponible comercialmente con una economía viable hasta ahora.

La nueva línea de nylon renovable Terryl incluye los tipos 5/6, 5/10, 5/12, 5/14 y 5/6/12. Las pruebas preliminares han encontrado esta novedosa diamina ofrece un rendimiento comparable a la diamina de seis carbonos utilizada actualmente - 1,6-hexametilendiamina (HMDA) - en muchos nylon comunes, mientras que potencialmente también ofrece nuevas propiedades en ciertas aplicaciones especializadas.
Contacto: (614) 761-1970

Plastics Technology
Mayo 2013

9 de febrero de 2013

Produciendo etanol celulosico en plantas de caña de azucar

La producción de etanol celulósico en plantas de caña de azúcar

La nueva empresa Edeniq el próximo año hara etanol a partir de bagazo de caña en una planta existente de etanol, un enfoque de adaptacion orientado a reducir los costos de capital.

Instalación piloto de Edeniq en California ha puesto a prueba su proceso
de hidrólisis enzimática en diferentes materias primas. Crédito: Endeniq.

De los muchos enfoques para hacer biocombustibles a partir de fuentes no alimenticias, la localización de una línea de etanol celulósico en una planta existente de etanol de  maíz o caña de azúcar  promete ser uno que reduce los costos de capital.

 Edeniq nueva empresa de biocombustibles dijo esta semana que ha comenzado la construcción de una operación de etanol celulósico a escala de demostración en una planta de caña de azúcar propiedad de Usina Vale en Brasil. El proceso de Edeniq producira combustible a partir del bagazo, el material que queda después de que el jugo ha sido extraído de las plantas de caña de azúcar. El etanol sera añadido a la producción existente de la planta.

La cantidad de dinero que se necesita para este "añadido" es menor que la construcción de una instalación independiente, dice Brian Thome CEO de Edeniq. Además de los problemas técnicos y de ingeniería, muchas compañías de biocombustibles avanzados han tenido dificultades para financiar operaciones a gran escala ya que los financistas desconfían de las nuevas tecnologías.
"El objetivo general todo tiempo ha sido enchufar y utilizar los miles de millones de dólares ya puestos en la industria en los EE.UU. y Brasil", dice Thome.

Thome no quiso decir cuánto son los costos de combustible por galón para Edeniq, pero dijo que los costos de capital y de operación están dentro del mismo rango que una planta de etanol de azúcar o maíz. La tecnología también permite a los operadores de plantas de etanol hacer uso de bagazo o el rastrojo de maíz sin la logística del transporte de la materia prima. En la planta Usina Vale, el bagazo se quema en la actualidad para ayudar a manejar las máquinas.

Edeniq ha desarrollado máquinas patentadas para moler la materia prima, que puede ser el bagazo o el rastrojo de maíz, el material vegetal de los tallos de maíz. Después del pretratamiento, la biomasa es tratada con enzimas para convertirlo en agua con azúcar, que luego se fermenta a etanol.

Esta planta, que se espera sea abierta en la mitad del próximo año, procesará 20 toneladas secas por día de bagazo, un paso adelante respecto a una planta piloto de dos toneladas por día en California que fue financiado en su mayoría por el Departamento de Energia (DOE en ingles), dice Thome . La compañía tiene planes para plantas más grandes, ya sea en los EE.UU. o Brasil. India, otro país productor de caña de azúcar, tiene un gran potencial para la producción de etanol de bagazo.

Martin LaMonica - Technology Review
November 17, 2012

19 de mayo de 2012

Braskem y Plantic firman acuerdo por bioplásticos

La petroquímica brasileña Braskem (NYSE: BAK) firmó un acuerdo con la empresa australiana de bioplásticos Plantic Technologies para el uso de resina de polietileno producida por Braskem a partir de caña de azúcar en la línea de productos eco Plastic de Plantic.

Braskem indicó en un comunicado que la línea eco Plastic de Plantic será el primer envase con alta protección elaborado a partir de materias primas renovables.

"La visión estratégica de Braskem es convertirse en el líder mundial en químicos sostenibles hacia el 2020. La unión de los productos de Plantic con los plásticos verdes de Braskem llevará hacia nuevas opciones de envases que no solo son mejores para el ambiente, sino que también ofrecen un desempeño superior para minoristas y dueños de marcas", dijo el director de la unidad de químicos renovables de Braskem, Marcelo Nunes.

Business News Americas
Jueves 17, Mayo 2012

29 de diciembre de 2011

Productos quimicos a partir del etanol

Las tecnologías para la producción de productos químicos a partir del etanol son bien conocidas y se han utilizado comercialmente durante varias décadas. La producción de etileno por deshidratación de etanol, por ejemplo, se utilizo ampliamente en los Estados Unidos y Europa occidental durante la primera mitad del siglo 20, y en Brasil, Peru y la India durante los años 1950s y 1960s. 
 
A partir de entonces, el proceso de craqueo por vapor, que emplea con fracciones de petróleo y líquidos del gas natural como materia prima, se convirtio en el método dominante de producción de etileno a gran escala en todo el mundo. Como consecuencia de la disminución de los precios del petróleo en los años 1980 y 1990 y la amplia disponibilidad de olefinas del craqueo a vapor, la mayoría de los procesos que utilizan el etanol como materia prima ya no podían competir con sus correspondientes rutas  petroquímica y la industria química a base de etanol entró en declive.

Con el reciente auge en el mercado del etanol combustible, especialmente en Brasil y los Estados Unidos, la producción de productos químicos a partir de etanol ha atraído un renovado interés . Las preocupaciones ambientales sobre el uso de los recursos  basados ​​en fósiles y el concepto de sostenibilidad han ampliado también el interés mundial en fuentes renovables, tanto para materias primas químicas como para energía. 

En el caso de etanol bioderivado, los costos de producción se redujeron significativamente en los últimos años como resultado de mejoras en la productividad y economías de escala. Estos, junto con la promesa de las nuevas tecnologías de biomasa celulósica barata, podría hacer al etanol una materia prima competitiva para los productos químicos en el futuro.

Este informe presenta un análisis técnico y económico de la producción de productos químicos a partir del etanol, con un enfoque especial en el etileno, ácido acético y acetato de etilo. Hemos desarrollado diseños conceptuales y los estimados de costos asociados para la producción de cada uno de estos tres productos a partir de etanol. 
  • Para el etileno y ácido acético, utilizamos modelos económicos para examinar la competitividad del proceso a base de etanol vis-à-vis con las rutas existentes petroquímicas. 
  • Para el acetato de etilo, se compara la economía del proceso convencional de esterificación del ácido acético y etanol, con los de un proceso de deshidrogenación reciente desarrollado por Davy Process Technology. 
Las conclusiones generales se resumen a continuación:
  • La producción de etileno a partir de etanol puede ser competitiva en costos con  los de craqueo a vapor a capacidades pequeñas de planta. Sin embargo, con base en las tendencias históricas de precios, una planta de deshidratación que compra etanol y vende etileno a precios normales de mercado sería sólo marginalmente rentable. La economía mejoraría si la planta de etileno pudiera ser integrada con la planta de etanol, o si el bioetileno pudiera ser vendido con un premio sobre el etileno petroquímico.
  • Tanto los costos de capital como los de producción de la ruta a base de etanol para producir ácido acético son actualmente muy superiores a los del proceso de carbonilación del metanol.
  • La tecnología de Davy para producir el acetato de etilo a partir del etanol por deshidrogenación es muy competitivo económicamente con el proceso de esterificación convencional.
Process Economics Program Report 235 
Marcos Cesar  - SRI
Noviembre 2007

13 de octubre de 2011

Toppan Printing Co., Ltd. ha desarrollado el primer film en Japón que utiliza PE procedente de biomasa para uso como base en envases flexibles.


Este nuevo producto es un film que en parte utiliza materia prima derivada de la caña de azúcar y tiene un porcentaje de biomasa de hasta un 40% (relación en peso). Si bien a pesar de emplear una materia prima de origen vegetal, el film conserva el mismo rendimiento que otros films procedentes del petróleo en términos de propiedades mecánicas.

Este producto se utiliza para en envases flexibles tipo pouch para productos cosméticos e higiene personal. El plástico procedente de biomasa es un recurso renovable que utiliza base de plantas y que ofrece una alternativa sostenible. El volumen de CO2 generado durante la incineración y el volumen absorbido durante el crecimiento de la planta se anulan entre sí, por lo que está recibiendo la atención como un material ecológico que puede reducir las emisiones de CO2, en comparación con los plásticos derivados del petróleo.

La venta a gran escala se puso en marcha a partir de agosto de 2011.

Ainia
08/09/2011

7 de octubre de 2011

Fuertes previsiones de crecimiento del mercado de neumáticos ecológicos


Según un estudio de Lanxess, como consecuencia de la nueva legislación sobre etiquetado de neumáticos, la participación de los neumáticos ecológicos en el mercado crecerá del 35% al 50%.

Neumático ecológico.A raíz de la normativa europea de etiquetado que entrará en vigor a partir del año 2012 en el mercado de los neumáticos, LANXESS espera un incremento radical de la demanda de caucho de altas prestaciones, y por eso ha ampliado su capacidad de producción.

Según estudios de mercado de la propia compañía, en el año 2015 se fabricarán unos dos mil millones de neumáticos, frente a los mil seiscientos millones que se fabrican actualmente. Esto equivale ―por lo que se refiere la totalidad del mercado― a un crecimiento aproximado del 25%. Como consecuencia de la nueva legislación sobre etiquetado de neumáticos, la participación de los neumáticos ecológicos en el mercado crecerá del 35% actual hasta un 50%.

Un primer paso de LANXESS en su esfuerzo por emplear materias primas renovables para la fabricación de caucho de altas prestaciones es la participación en la firma bioquímica estadounidense Gevo, de Colorado. Hasta finales de este año, además, LANXESS fabricará en Brasil, como primera empresa del mundo, caucho EPDM sobre base biológica. El EPDM se fabrica normalmente con etileno y propileno, dos materias primas derivadas del petróleo. Como alternativa, LANXESS planea utilizar etileno fabricado completamente a partir de la caña de azúcar, una materia prima cultivable. El etanol empleado para este fin se obtendrá mediante deshidratación a partir de caña de azúcar brasileña.

Menos CO2 con estructuras más ligeras
Junto a los neumáticos ecológicos, la aplicación constante de estructuras más ligeras también contribuye a reducir el consumo de carburante y las emisiones de CO2. En la actualidad, las piezas de plástico suponen aproximadamente el 15% del peso del vehículo en los automóviles europeos. Para un futuro próximo, y especialmente a la vista de la tendencia hacia el automóvil eléctrico, LANXESS cuenta con que esa cifra ascienda al 25%.

En este campo se podrán aprovechar las ventajas de la tecnología híbrida desarrollada por LANXESS, que se basa en la combinación de metal y la poliamida Durethan. En comparación con los componentes de acero, las piezas híbridas son en su mayoría entre un 20 y un 30% más ligeras, sin perder funcionalidad.

Mundoplast
07/10/2011

15 de septiembre de 2011

Grupo Gloria del Perú adquiere importante ingenio azucarero en Ecuador



La empresa de alimentos peruana compró en una subasta pública realizada este miércoles, y que cuyo monto de inicio ascendió a US$133,8 millones, el 70% de las acciones del ingenio Ecudos.

El 30% de las acciones restante será entregado a los trabajadores, accionistas y acreedores.


Guayaquil. El 70% de las acciones del ingenio azucarero Ecudos fue adquirido por el Grupo Gloria de Perú, durante la subasta al martillo que se realizó este miércoles a puerta cerrada en las oficinas de la Corporación Financiera Nacional (CFN), en la ciudad de Quito.

Pedro Delgado, presidente del Fideicomiso AGD-CFN 'No Más Impunidad', hizo el anuncio esta mañana, "la oferta que se presentó fue por US$133,8 millones, y se adjudicó a este consorcio el 70% del paquete accionarial de Ecudos", indicó.

El 30% de las acciones restante del ingenio será entregado a los trabajadores, accionistas y acreedores. El comité de subasta resolvió que el procedimiento cumplió con todos los requisitos establecidos para llevarse a cabo.

Según se indicó, los adquirientes entregarán US$10 millones al contado y el valor restante se lo hará mediante un crédito que reciba de la CFN, a un interés del 5% anual a 15 años plazo.

El ingenio fue incautado por el gobierno a los hermanos Roberto y William Isaías, exdueños de Filanbanco, en julio del 2008.

Grupo Gloria también es dueño del 75% de las acciones de Lechera Andina S.A. de Ecuador, empresa que tiene su planta industrial en el valle de los Chillos, en la zona de Mariachi, 17,5 km al sur de la capital.

AmericaEconomia
15 Setiembre 2011

29 de julio de 2011

El mercado del etanol

El suministro de etanol han aumentado enormemente en los últimos años, principalmente para su uso como fuente de combustible renovable. El etanol se hace generalmente por la fermentación de carbohidratos (almidón, azúcar o celulosa) a alcohol, seguido de una destilación y otros procesos para hacerlo adecuado para usarlo como combustible, solvente, materia prima química o para el consumo de bebidas alcohólicas.La mayoría del etanol (aproximadamente el 70% de la producción mundial) se deriva de la fermentación de cultivos de azúcar, incluyendo caña de azúcar, remolacha o melazas. Brasil y muchos países tropicales usan la caña de azúcar o melazas, mientras que Francia, el mayor productor en Europa, usa principalmente la remolacha azucarera. Los Estados Unidos y el este de Canadá utilizan principalmente los granos de maíz, en el oeste de Canadá, el trigo es la principal materia prima. En China, el maíz, la yuca y camote se utilizan. En Italia, el etanol se produce a partir de residuos de la fabricación del vino.

Considerable investigación se está centrando en el desarrollo de procesos que puedan producir el etanol a partir de  materias primas no alimentarias de bajo costo. La industria está esperando desarrollar etanol celulósico económico, derivado de la fermentación de formas económicas de biomasa.
El siguiente gráfico muestra el consumo mundial de etanol:



Los Estados Unidos representan una cantidad cada vez mayor del mercado mundial. La normativa promulgada en 2007 sobre los biocombustibles requiere un nivel creciente de etanol añadido al suministro de gasolina de la nación. A finales de 2009, el etanol comenzó a significar aproximadamente el 10% de la gasolina (conocido como E-10). En este punto se alcanzó el "tope de mezcla";  la EPA de los EE.UU. no ha permitido una mayor concentración por temor de desempeño, garantía y otros temas. En 2010, la producción aumento pero la demanda se estabilizo, dando lugar a mayores exportaciones. 

Los Estados Unidos aumentaron sus despachos a la Unión Europea y Brasil. A finales de 2010, la EPA comenzó a permitir el uso de E-15 (15% de etanol) en los vehículos más nuevos que el modelo del año 2001. En el mercado de productos químicos, el etanol se utiliza en cantidades cada vez mayores para hacer etil ter-butil éter (ETBE) para el mercado de exportación.

El suministro de etanol en Brasil fue escaso en 2010 debido a una mayor demanda, los altos precios del azúcar (que motivo a los agricultores a producir azúcar en lugar de etanol), y las condiciones climáticas desfavorables. Brasil había sido el principal exportador mundial de etanol hasta 2009. Brasil fue el principal importador de los Estados Unidos, pero esto se acabo en 2010 conforme la producción de etanol de Brasil cayó. Brasil dependía de la creciente demanda en los Estados Unidos para exportar sus excedentes de etanol (ya sea directa o indirectamente a través de reprocesadores del Caribe), pero a principios de 2011, el comercio entre los dos países se equilibro.

Cualquier pronóstico global a largo plazo es especulativo, ya que el crecimiento real dependerá de una serie de factores económicos y técnicos, así como de los posibles cambios en las políticas legislativas y reglamentarias. Los mandatos del gobierno pueden cambiar y / o concederse exenciones. Los Estados Unidos establecieron metas a largo plazo para el uso de etanol en 2005 y procedieron a revisar al alza en 2007. No hay garantía de que las normas siempre se apliquen, ya que ha habido resistencia a los mandatos en Japón, India, Tailandia, Filipinas y otros países, lo que puede obligar a los gobiernos a cambiar las políticas. La industria sigue teniendo críticos que cuestionan la sabiduría de la concesión de subvenciones al etanol que puedan no proporcionar los beneficios económicos y ambientales que sus defensores afirman.

Los avances en la tecnología también influyen en la demanda de etanol, y si se pueden desarrollar procesos  que permitan la producción económica del etanol celulósico, el mercado crecerá fuertemente. Los Estados Unidos establecieron metas para el uso de etanol celulósico y otros biocombustibles "avanzados" en 2007, pero al mismo tiempo, tienen exenciones colocadas para cambiar los mandatos si la tecnología no puede desarrollarse económicamente y sin perjudicar al medio ambiente.

Aparte del combustible, los mercados de la mayoría de los otros usos del etanol son mucho menos dinámicos. El mercado de las bebidas alcohólicas, en particular, ha alcanzado la madurez, con una disminución esperada en algunos países. La producción de ETBE ha crecido significativamente en Brasil y los Estados Unidos, principalmente para la exportación a Europa y Asia. El mercado de alcohol industrial, por su parte, está creciendo en línea con el PBI en muchos países.

SRI Consulting - Eric Linak, Hossein Janshekar and Yoshio Inoguchi
Julio 2011

25 de julio de 2011

Plasticos economicos a partir de la caña de azucar

Reemplazo del crudo: Esta caña de azúcar 
brasileña podría reemplazar el petroleo para 
hacer plásticos.
Crédito: Dow Chemical
Dow Chemical esta construyendo una planta para fabricar polietileno a partir de la caña de azúcar a un costo que compite con la producción petroquímica.

Fabricar plásticos a partir de azúcar puede ser tan barato como lo es a partir del petróleo, dice Dow Chemical. La compañía planea construir una planta en Brasil, que se dice será la instalación más grande del mundo para la fabricación de polímeros a partir de plantas.

El proyecto se iniciará con la construcción de una planta de etanol de 240 millones de litros, una empresa conjunta con Mitsui, que está previsto que comience a finales de este año. A principios del próximo año, Dow terminara los planes de ingeniería para las instalaciones que se convertirán ese etanol en cientos de miles de toneladas métricas de polietileno, el plástico más utilizado del mundo.

La bio-producción de sustancias químicas ha crecido rápidamente en los últimos años, pero todavía representa sólo el 7.7 por ciento del mercado de productos químicos en general. La producción ha sido limitada en muchos casos, a productos químicos especializados y productos de nicho. Pero ahora dice Dow que los productos químicos de materias primas agrícolas podrían estar listos para competir de igual a igual con los productos petroquímicos fabricados en grandes volúmenes.

La mayoría de productos químicos de alto volumen se hacen del petróleo. Unos 80 millones de toneladas de polietileno se hacen anualmente en todo el mundo. Pero los altos precios del petróleo han aumentado los costos de los productos petroquímicos. Y en Brasil, desde hace mucho tiempo el apoyo del gobierno para la producción de etanol de caña de azúcar ha permitido a la industria reducir los costos, haciendo la producción de etanol competitiva con los combustibles fósiles. Hacer polietileno a partir del azúcar "no necesariamente sería atractivo en otras regiones", dice Luis Cirihal, director de Dow de alternativas renovables y el desarrollo de negocios para América Latina.

La tecnología para convertir el etanol en etileno, el precursor de polietileno, no es nueva. "El proceso de deshidratación para la conversión de etanol a etileno se conoce desde la década de 1920. La única cosa que es realmente nueva aquí es el tamaño", dice Cirihal. La nueva planta tendrá una capacidad de producción de polietileno comparable a la producción en una planta petroquímica.Aunque los niveles exactos de producción, todavía no se han establecido, serán del orden de "lo que usted ha oído antes", dice, refiriéndose a una propuesta de proyecto de Dow que se harían 350.000 toneladas métricas de polietileno a partir de caña de azúcar. (Esta propuesta se basó en una alianza que terminó como resultado de la recesión.) Será más grande que una planta de  200 mil toneladas de caña de azúcar-a-polietileno operada por Braskem de Brasil.

La nueva planta no será la primera vez que Dow ha invertido significativamente en bio-plásticos. Hace una década, se asoció con Cargill para hacer plásticos a base de maíz. Pero Dow se retiró de esa empresa en 2005 después de que el mercado de los bioplásticos no logró despegar. Cirihal afirma que Dow está tomando un enfoque diferente. El plástico anterior era un material nuevo, y fue difícil de comercializar y distribuir. Él dice que esa la razón por la que Dow decidió en esta ocasión hacer un material común con un mercado establecido. El polietileno de caña de azúcar se desempeñara tan bien como el polietileno a base de petroleo, dice.

Cirihal dice que Dow esta manteniendo los costos bajos al hacer cada parte del proceso, desde el sembrado de la caña de azúcar hasta la producción de los polímeros. Esto hace que sea posible, por ejemplo, proporcionar energía para operar la planta con la biomasa sobrante de la producción de azúcar de caña de azúcar. Aunque él dice que el plástico producido será competitivo con los productos petroquímicos, también dice que la empresa espera cobrar más por el producto debido a la importante demanda de materiales sostenibles de bajas emisiones de carbono.


25 julio 2011
Kevin Bullis - Technology Review

20 de diciembre de 2010

Braskem lanza un PP basado en bioetanol

Braskem esta planeando comercializar el "polipropileno ecológico" hecho de etanol destilado de caña de azúcar. Esta invirtiendo $100 MM en una planta de 30,000 TM/año, programada para arrancar en Brasil en la segunda mitad del 2013.
La tecnología de polimerización flexible permitirá la producción de grados homopolímero y copolímero para aplicaciones en termoformado, PPBO, compuestos, moldeo por inyección, moldeo por soplado. Braskem dice que el análisis inicial muestra que la huella de carbono de su PP ecológico sera muy favorable - 1 TM de material permitirá una captura de 2.3 TM de CO2 comparado con un valor de 1.8 TM para un PP convencional de origen petroquímico.
La compañía brasileña esta ya produciendo polietileno de etanol hecho de caña de azúcar. Su planta de 200,000 TM/año inicio producción el 24/09 de este año.
Rui Chammas, vicepresidente de la división polímeros de Braskem, declaro que Braskem esta actualmente comprando hasta el 2 % de la capacidad de bioetanol en Brasil, donde los suministros son amplios debido a la disponibilidad de tierra arable.

Fuente: Film & Sheet Extrusion - 11.2010

9 de noviembre de 2010

Un nuevo enfoque para los biocombustibles

La revista The Economist, en un articulo publicado el 28 de Octubre sostiene que el bioetanol, como biocombustible,  no ha satisfecho totalmente las expectativas de los consumidores porque almacena menos energia por litro, tiende a absorber agua, es corrosivo y la gente lo usara solamente si es barato o si esta obligada a hacerlo. 


Brasil, a fines de los 70's, decidió fabricar bioetanol a partir de la caña de azucar, aprovechando las grandes plantaciones de caña en las planicies brasileñas, ademas de usar el bagazo de caña como combustible para los calderos de vapor. Con esto logró un biocombustible barato y un mercado cautivo para el mismo. Como resultado, ahora Brasil es una superpotencia de biocombustibles.
En EUA, en la misma época, se inicio la fabricación del etanol a partir del maíz. Esta via es ineficiente, ademas que las destilerias usan carbon como energia, y por tanto el producto no es ni tan barato ni tan ambientalmente benigno. Asimismo, el uso del maiz limita el tamaño de la industria y va contra los intereses de la gente que necesita alimentos. Sin embargo, los norteamericanos, via subsidios, se las arreglaron para producir un biocombustible que pudiera competir con Brasil.
Por otro lado, se arguye que la celulosa, material del cual están hechos los tallos, hojas de las plantas, podría, si es adecuadamente tratada, convertirse en un sustituto del almidón de maíz. Tanto el almidón como la celulosa consisten de moléculas de azúcar, unidas en diferentes formas, y el azúcar es la materia prima de la fermentación. Pero el combustible biocelulósico hasta el momento ha fallado en forma épica para llenar las expectativas. A la fecha, solo un puñado de fabricas alrededor del mundo produce biocombustible de celulosa. Pero este combustible sigue siendo etanol.
Esta es lo que las empresas trabajando en una nueva generación de biocombustibles, están tratando de cambiar. En vez de etanol, ellos planean fabricar hidrocarburos, moléculas químicamente mas similares a aquellas que ahora mueven los aviones, trenes y automóviles. Estos serán, ellos dicen, combustibles derivados, cuya cantidad pueden ponerse en en los tanques de combustible sin problema alguno. Solo por esta razón, ellos valen mas que el etanol.
Un combustible derivado apropiadamente diseñado puede sustituir al diésel y a la gasolina de aviación, lo cual no puede hacer el etanol. Por otro lado, estos combustibles no tienen subsidio en el mercado norteamericano.


Si este enfoque funciona, no solo es beneficioso porque reduce las emisiones de gas de invernadero y al mismo tiempo produce dinero para los inversionistas, sino que también proporciona un incentivo duradero de mercado para que los científicos puedan diseñar mejores formas de convertir celulosa en azúcar.  Esto les da a las perspectivas de esta generación de biocombustibles, una credibilidad que les faltaba a sus predecesores. Las firmas de derivados están comenzando a salir del laboratorio, flotando ellas mismas en el mercado de acciones, asociándose con las empresas petroleras y construyendo sus primeras factorías, En otras palabras, los dados están rodando.
Entre estas empresas estan Codexis (Red Wood City, California), especializada en enzimas, y asociada con Shell Oil y Cosan (tercer productor de azucar en Brasil). Ellos planean construir una planta de 400 MM litros/año de combustible derivado. Shell proporcionara el dinero y los reactores de conversión, Cosan el azúcar y Codexis, las enzimas. Estas ultimas convertirán el azúcar en diésel.
Otra empresa es Amirys de Emeryville, San Francisco, la cual esta asociada con Santelisa Vale, Brasil (segundo productor de azúcar) y Total de Francia, para producir biodiesel a partir de azúcar, usando levaduras especialmente diseñadas con este propósito.
Hay mas empresas, entre ellas, LS9 de San Francisco, Virent de Madison, Wisconsin, Gevo de Englewood, Colorado. Estas ultimas, junto con BP , Inglaterra, planean producir butanol. Este ultimo es un hidrocarburo de cuatro carbonos, lo cual le da mas energía por unidad de masa y no absorbe agua como el etanol.
El éxito de todo esto, obviamente depende del precio del azúcar, el cual esta subiendo. Históricamente el costo de hacer etanol en Brasil ha sido 0.26/litro. El diésel costara mas, pero el diésel basado en petroleo cuesta 0.57/litro en EUA antes de impuestos y costos de distribución, por tanto habría  espacio para la ganancia. Sin embargo, si los combustibles derivados se han de convertir en un gran negocio, ellos necesitan un rango mas amplio de materias primas. 
Hoy en día, el etanol de celulosa es competitivo con el petroleo, que supuestamente debe desplazar, solo cuando el precio del crudo alcance $ 120/barril.
Si las cosas caminan mejor esta vez aun queda la pregunta de donde saldrá la celulosa. La respuesta es probable que sea, de una u otra forma, del césped o grass. Aunque ellos lucen diferentes, la caña de azúcar y el maíz son también césped, al igual que el trigo, que es la contraparte del maíz para obtener almidón en Europa. Una forma simple de obtener la celulosa, es aprovechar los sobrantes de la refinación, es decir, el bagazo de caña, los rastrojos de maíz y la pajilla del trigo.
Esto es un comienzo, pero no sera suficiente. Se tendrá que considerar la madera, aunque tiene una tecnología diferente, ademas de la hierba mala y el sorgo.
Existe suficiente espacio en EUA para sembrar las plantas; un poco menos en Europa, pero mucho mas en los países en desarrollo.
Sin embargo, tal futuro depende de que los carros sigan utilizando combustibles líquidos. Un gran cambio hacia los carros eléctricos, acabaría con el mercado de biocombustibles tal como esta concebido por sus partidarios; pero no necesariamente acabaría con el principio de usar las plantas para convertir la luz solar en energía vehicular. La meta de reducir las emisiones necesita generadores de bajo carbono para potencia la red de la cual se nutrirán los carros eléctricos. Pon las cultivos energéticos en los generadores en vez de destilerías y se sale adelante.
Un estudio publicado el año pasado por Elliot Campbell de la Universidad de California y sus colegas, sugiere que convertir los cultivos en electricidad, y no combustible, podría impulsar los carros norteamericanos 80 % mas lejos y reducir las emisiones de gas invernadero aun mas. Los electrones son mas fáciles de transportar y el quemarlas usa todo el valor calorífico de una planta - incluyendo la almacenada en la lignina, la cual es difícil de procesar.
La electrificación de los carros, como sea que la electricidad pudiera ser generada, seria el final del camino para el etanol. Pero no necesariamente para los derivados. No hay una perspectiva realista para el ampliamente difundido transporte aéreo: las turbinas de los aviones necesitan la densidad de alta energía que solo los combustibles químicos pueden proporcionar. De manera que si queremos vuelos de bajo carbono, los biocombustibles derivados son el único juego disponible. Y solo la aviación civil espera usar 250 billones de litros de combustible este año, esta creciendo rápidamente y podría pagar un adicional si sus emisiones estuvieran sujetas a un tope o impuesto. A largo plazo, el futuro de los biocombustibles puede mirar hacia arriba.