Bioetanol. ¿De dónde?

El bioetanol es aquel etanol que:

• se obtiene a partir de biomasa;
• se emplea como combustible (no para bebida, limpieza, desinfección, colonia, excipiente de lociones, etc.).

La obtención de etanol a partir de biomasa requiere la fermentación de azúcares sencillos, fundamentalmente glucosa, que a su vez se puede obtener por hidrólisis del almidón, de la celulosa o, en el caso más sencillo, de la sacarosa en melazas y jugo de caña de azúcar. La hidrólisis de la sacarosa resulta en dos isómeros: glucosa y fructosa. La fermentación de los mismos con un microorganismo adecuado, como S. cerevisae, produce etanol y CO₂.

Partiendo de polímeros, para obtener azúcares sencillos que serán fermentados a etanol, es necesario romper los enlaces que mantienen unidos los monómeros. Teóricamente, es decir, si el rendimiento es del 100%, se obtienen 111 g de glucosa por cada 100 g de polímero.

En Estados Unidos, la principal fuente de bioetanol es el almidón de maíz. Otras fuentes de almidón para etanol son el trigo, el sorgo, la patata, la zanahoria y la yuca. El almidón, generalmente, se trata en medio acuoso con amilasas (hidrólisis enzimática) a 90-100 ºC, y se deja fermentar con bacterias en un bio-reactor (un tanque agitado). La temperatura se establece en aproximadamente 30 ºC y la velocidad de agitación, en torno a 150 revoluciones por minuto. El producto se destila y se somete a varias etapas de purificación.

Campo de maíz en Sudáfrica. Fotografía: Zantastic.

El uso de alimentos para producir combustible ha suscitado mucha controversia desde el punto de vista ético y económico. Pero también parece claro que, si los cultivos específicamente energéticos no existieran, lo que habría en su lugar en la mayoría de los casos no sería un cultivo alimentario, sino… nada. En cualquier caso, si el bioetanol influye perniciosamente en el precio y la disponibilidad de alimentos, siempre nos quedará la prometedora opción de la biomasa lignocelulósica, que no sirve como alimento para humanos.

La celulosa, por otro lado, no es nada fácil de aislar. Los casos en los que se encuentra sola en la naturaleza son raros (p. ej.: el algodón es celulosa casi por completo). La celulosa en la madera y en los tallos leñosos se encuentra junto con una gran cantidad de lignina, además de compuestos extraíbles y cenizas. Tallos herbáceos y hojas contienen poca lignina, pero pueden contener más extraíbles. Residuos como la paja y el bagazo tienen una proporción de lignina menor que la madera pero aún muy significativa, además de componentes inorgánicos como la sílice.

Pacas de paja en Montealegre (Valladolid). Fotografía: Nicolás Pérez.

Pese a las dificultades que entraña la valorización de biomasa lignocelulósica para obtener etanol, es la propuesta que más ventajas medioambientales supone. A los beneficios del bioetanol en sí, hay que sumar los beneficios de la valorización de residuos agrícolas, la posibilidad de obtener biocombustibles de cultivos no específicamente energéticos, la posibilidad de establecer bio-refinerías en zonas de gran actividad agrícola en general (y no particularmente junto a ciertos cultivos) y el poder prescindir de productos que también tienen un uso alimentario. Acaso la mayor ventaja sea la disponibilidad: no hay polímero tan abundante en la naturaleza como la celulosa.