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Energía

Aceite para biodiésel

Con el futuro aumento de la producción de este biocombustible, se utilizarán distintas alternativas de materias primas

El fruto del coyol y el aceite del fruto en laboratorio del IAC, en Campinas

Léo Ramos El fruto del coyol y el aceite del fruto en laboratorio del IAC, en CampinasLéo Ramos

Un decreto presidencial de abril de este año elevó el porcentaje del agregado de biodiésel al gasoil, que pasará del 7% al 8% hasta 2017 y llegará al 10% en 2019. El año pasado Brasil produjo 3.900 millones de litros de biodiésel –un crecimiento del 15% con relación a 2014–, y así se ubicó en segundo lugar en el mundo, detrás de Estados Unidos y delante de Alemania y de Argentina. La demanda esperada para 2020 es de 7.000 millones de litros. En 2015, el 76,5% del biodiésel producido en Brasil se elaboró con soja, un 19,4% con grasa animal, un 2% con algodón y otro 2,4% con otros tipos de materias primas, tales como aceite de cocina usado y palma aceitera, entre otros. La producción de este biocombustible se concreta mediante un proceso químico denominado transesterificación, en el cual se mezcla un aceite vegetal o grasa de origen animal con metanol, un alcohol extraído del gas natural, y un catalizador, una sustancia química. Por cada mil litros de aceite se requieren 300 litros de metanol.

El incremento de la participación del biodiésel en el gasoil estimulará la demanda de materias primas para la fabricación del aceite vegetal. Las opciones son muchas. La más reciente, que es objeto de estudios en diversas instituciones de investigación brasileñas, es el aceite del fruto del coyol, una palmera encontrada en casi todo Brasil, y desde el norte de Minas Gerais hasta el norte de Argentina. Ésta es la más reciente promesa para la producción de biodiésel. Lo que atrae de esta planta es la cantidad de aceite que ese cultivo sin ningún mejoramiento agronómico produce en un espacio de 10 mil metros cuadrados o una hectárea (ha): hasta 4 mil litros (l). A modo de comparación: la soja rinde 500 l/ha.

“El coyol será sumamente importante para el futuro del biodiésel dentro de algunos años. Y representa la cara de Brasil, porque es una planta nativa que se está investigando mucho y en poco tiempo va a ganar mercado”, comenta Donizete Tokarski, director superintendente de la Unión Brasileña del Biodiésel (Ubrabio), que reúne a los productores. Tokarski asegura que con la capacidad industrial actual es posible aumentar la oferta de biodiesel paulatinamente, hasta llegar al 15% en su composición con el gasoil. Esto es posible porque casi toda la materia prima destinada a la elaboración del biodiésel proviene de subproductos tales como el aceite de soja, grasa animal y el aceite de la semilla del algodón. Existe también el aceite de fritura, por ejemplo, según Tokarski, una fuente que prácticamente no se explota. Dependiendo de la región brasileña, se compra el litro por valores que oscilan entre 0,40/l y 1,80/l reales.

Coyol...

Sergio Motoike/Universidad Federal de Viçosa Coyol…Sergio Motoike/Universidad Federal de Viçosa

Para el futuro, también puede contarse el cultivo de la palma aceitera, que puede rendir 4 mil l/ha. Este cultivo aún no ha llegado al volumen de producción necesario para la elaboración del biocombustible y seguramente tendrá un costo más favorable en la región norte de Brasil, donde se planta y se adapta mejor. Con relación al coyol, se espera que en cuatro años los productores cuenten con ejemplares para el plantío, y en seis años, con aceite para la venta.

La planta (Acrocomia aculeata) es una palmácea nativa existente en el Cerrado, en la región centro-oeste, en el Pantanal e incluso en la parte oeste y sur de la región amazónica. “No existe en la historia brasileña una planta nativa que haya atraído tantos a los científicos en tan poco tiempo”, afirma el ingeniero agrónomo Carlos Augusto Colombo, investigador del Instituto Agronómico de Campinas (IAC). “Son más de 100 investigadores en Brasil que estudian el mejoramiento genético del coyol y las características químicas de su aceite”. El trabajo en el IAC empezó en 2006, cuando el Consejo Nacional de Desarrollo Científico y Tecnológico (CNPq) y otros organismos de fomento de la investigación incentivaron, mediante convocatorias a la presentación de propuestas, los estudios con oleaginosas tendientes a la producción de biodiésel. Colombo realizó un proyecto con financiación de la FAPESP, en el cual mapeó e identificó plantas de coyol en varios lugares del estado de São Paulo. “Fue una recolección de semillas de los frutos para que pudiéramos estudiar la variabilidad genética de la población y efectuar cruzamientos entre ellas apuntando a una futura formación de cultivares para su plantío”. Al cabo de 10 años, Colombo anuncia que en cuatro años más el IAC podrá sacar al mercado agrícola una variedad para el plantío orientada a la producción de aceite.

El recuerdo de la jatrofa
“El aceite de coyol es sumamente estable y contiene ácido láurico, un importante ingrediente de la industria de cosméticos. En la naturaleza, la planta genera entre 3 y 4 mil litros de aceite/ha/año. Con nuestro mejoramiento, llegamos a 8 ó 9 mil l/ha”, afirma Colombo. Entre los proyectos en los cuales participa el investigador se encuentra uno del Banco Mundial, junto a la Universidad Leuphana, de Alemania, que financia la plantación de coyol en 2.000 ha de la zona de Patos de Minas (Minas Gerais) con el apoyo del IAC, que funciona en consorcio con la cría de ganado. Este tipo de asociación contribuye para la recuperación de las pasturas.

...y plantines destinados a la formación de una variedad para el cultivo

LÉO RAMOS …y plantines destinados a la formación de una variedad para el cultivoLÉO RAMOS

Colombo sostiene que toma todos los cuidados para que no suceda con el coyol lo que sucedió hace algunos años con la jatrofa (Jathopha curcas): un exceso de optimismo entre los productores de biodiésel antes incluso de que existieran investigaciones y se consolidasen los datos agronómicos sobre el cultivo. “La jatrofa no generaba plantas de porte bajo, lo que dificulta la cosecha. Tiene frutos grandes, pequeños y una maduración en épocas distintas en plantas diferentes en una misma plantación”, recuerda. Para evitar esta situación, los investigadores están identificando a las mejores plantas de coyol, con porte bajo, más productivas y con mayores tenores de aceite. El coyol puede producir durante más de 20 años.

Otro frente de estudio y de producción de variedades destinadas al plantío del coyol se encuentra en la Universidad Federal de Viçosa (UFV), en Minas Gerais, donde el agrónomo Sergio Motoike coordina un proyecto desde 2005, que contó con financiación de Petrobras y de la Fundación de Apoyo a la Investigación Científica del Estado de Minas Gerais (Fapemig). Inicialmente el grupo estudió la palma aceitera (Elaeis guineenses) y llegó a un sistema de micropropagación (multiplicación), que contó con financiación del CNPq y de la empresa Agropalma. “Conseguimos hacer 20 clones de la mejor planta, y ahora se los está sometiendo a pruebas”. La palma aceitera se utiliza poco todavía en la producción de biodiésel. El aceite producido en el país va a la industria alimenticia y de cosméticos. Lo propio ocurre con el ricino, aunque pesa contra el aceite de esta planta su alta viscosidad, que dificulta el proceso de obtención de biodiésel. “Con relación a la palma aceitera, el área plantada está expandiéndose en el estado de Pará para que, cuando haya un excedente de aceite, dentro de algunos años, pueda destinárselo al biodiésel”, comenta Motoike.

“La producción de biodiésel a base de coyol cuenta con buenas perspectivas, no solamente debido a la alta producción de aceite por hectárea sino también por sus propiedades fisicoquímicas que resultan en un biodiésel de alta calidad”, explica la ingeniera de alimentos Aldara da Silva César, docente y coordinadora del Grupo de Análisis de Sistemas Agroindustriales de la Universidad Federal Fluminense (UFF), en Volta Redonda (Río de Janeiro). Pese a ello, para la investigadora, el aceite producido podría destinarse fundamentalmente a las industrias farmacéuticas y de cosméticos. “Actualmente, los retornos económicos en esos sectores son mayores que si se lo utilizase para hacer biodiésel. No obstante, el desarrollo de la recolección extractiva en las regiones donde el coyol es nativo podría fomentar la inclusión social, que también constituye un enfoque del Programa Nacional de Producción y Uso de Biodiésel”, sugiere Da Silva César.

En el IAC, el análisis del aceite es importante para la elección de los mejores frutos

Léo Ramos En el IAC, el análisis del aceite es importante para la elección de los mejores frutosLéo Ramos

“Ahora estamos seleccionando los mejores ejemplares de coyol hasta llegar a una variedad definitiva y productiva”, explica Motoike. Esto se lleva a cabo mediante el cruzamiento tradicional entre las mejores y más productivas plantas. Uno de los estudios realizados en Viçosa se refiere a la interrupción de la dormancia de las semillas de coyol, un paso importante para el establecimiento de un cultivo de esa palmácea. “Eso fue en 2007. La germinación de las semillas llegaba al 3% del total. Con nuestro método, que redundó en una patente, llegamos al 80%”, comenta. En esta técnica se emplea una hormona en la semilla que la lleva a la pregerminación.

La preservación del fruto
Un factor que puede perjudicar al aceite de coyol es la rápida acidificación del fruto. “El tiempo disponible para procesarlo es de dos días: después empieza a acidificarse”, explica la microbióloga Elisa Costa Cavalcanti, posgraduanda del Instituto de Química de la Universidad Federal de Río de Janeiro (UFRJ). Respecto a su trabajo en un grupo coordinado por la profesora Denise Freire, Costa Cavalcanti comenta que se realizaron diversos experimentos para que el fruto del coyol pudiera preservarse durante más tiempo. “El método más adecuado es el autoclave, donde se calientan los frutos que pasan por un secado en una estufa. Así es posible almacenarlos durante 180 días”, afirma.

Es importante aprender a preservar el fruto también para competir con la soja, un grano que puede almacenarse sin cuidados especiales durante hasta seis meses y que tiene un amplio mercado externo e interno. “Su principal producto es el salvado, que es proteína, destinado tanto a la industria alimenticia como a la alimentación animal. Para obtener el salvado hay que exprimir los granos, y el aceite es un subproducto de este proceso; y se la emplea cada vez menos en la cocina”, explica el ingeniero agrónomo Décio Gazzoni, investigador de Embrapa Soja, con sede en la ciudad de Londrina.

Biodiesel_245Hace 10 años, la esperanza de la producción del biodiésel recaía sobre las algas. Ya existían experimentos que demostraban que la masa de grasa extraída del cultivo de algas puede llegar a 50 mil l/ha. Pero el freno llegó desde el área económica. En 2007 y 2008 se crearon varias empresas, fundamentalmente en Estados Unidos, y la expectativa indicaba que el costo del proceso de producción de biodiésel con algas bajaría. Hubo una disminución de los costos, pero no fue lo suficientemente significativa como para que el proceso se volviera competitivo.

“El biocombustible de algas se volvió inviable”, dice Sergio Goldemberg, socio de Algae, una empresa paulistana que desarrolló una tecnología para la producción de grasa con microalgas cultivadas en la vinaza, un residuo de la producción del etanol de caña de azúcar (lea en Pesquisa FAPESP, edición nº 186). Goldemberg ahora busca otras aplicaciones para la producción de las microalgas que se alimentan de vinaza, tales como pienso para animales y aditivos para cosméticos.

Mientras el coyol y la palma aceitera no se transformen en alternativas factibles, el biodiésel probablemente continuará produciéndose con subproductos de la agricultura y de la industria. Según los expertos, aún falta aprovechar el potencial del aceite de fritura utilizado en los hogares, en los restaurantes y en las industrias de Brasil. Lo que no es usa se arroja a las rejillas y desagües, o incluso en los cursos de agua. “La recolección de aceite constituye un desafío, pues aún está muy atomizada en pequeñas unidades en las ciudades”, analiza Da Silva César.

Proyectos
1. Desarrollo de bibliotecas enriquecidas con locus ssr y caracterización de la estructura genética poblacional del coyol (Acrocomia aculeata) (nº 2005/56931-6); Modalidad Ayuda a la Investigación – Regular; Investigador responsable Carlos Augusto Colombo (IAC); Inversión R$ 77.126,93.
2. Diversidad genética y selección de matrices con test de progenies de coyol para la producción de biodiésel (nº 2011/13182-4); Modalidad Ayuda a la Investigación – Regular – Programa de Investigaciones en Bioenergía (Bioen); Investigador responsable Carlos Augusto Colombo (IAC); Inversión R$ R$ 236.494,57.
3. Selección de matrices de coyol para la formación de un jardín de semillas y la producción de plantines comerciales apuntando al biodiésel con preservación de la variabilidad genética (nº 2014/23591-7); Modalidad Proyecto Temático; Investigador responsable Carlos Augusto Colombo (IAC); Inversión R$ 555.424,25 y US$ 40.078,03.

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