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Cambios climáticos

Tecnología contra el calentamiento global

Brasil sale a la delantera con el etanol, el biodiesel y el cultivo directo

Los tres informes del Panel Intergubernamental sobre Cambios Climáticos (IPCC) ?la mayor radiografía ambiental ya realizada? dados a conocer durante los meses de marzo, abril y mayo, no dejaron dudas acerca de que la elevación de la temperatura del planeta debe ponerse a cuenta de la acción del hombre y que el impacto del calentamiento global sobre los ecosistemas, la economía y las sociedades podrá costarle caro a la humanidad. Pero también señalaron el camino: el mundo puede reducir las emisiones de gases del efecto invernadero, principalmente las de dióxido de carbono (CO2), mediante la utilización de energías renovables, la racionalización en el uso de transportes, la mejora en el manejo agrícola y la reducción de la deforestación, entre otras medidas mitigadoras. Esta acción, sin embargo, debe ser inmediata.

Es un momento excelente para cambiar el patrón de consumo para atender demandas de la sostenibilidad y cambiar la visión de utilización de los recursos naturales del planeta, afirma Paulo Artaxo, viendo en lo que podría ser interpretado como crisis una oportunidad, sobre todo para Brasil, que, según él, tiene enormes ventajas estratégicas en relación con todas las recomendaciones del IPCC.

La lista de ventajas estratégicas comienza por el etanol e incluye al biodiesel, las tecnologías de plantío directo y la producción de energía eléctrica a partir de insumos renovables. La tecnología del etanol viene siendo desarrollada desde hace tres décadas. El país tiene más de 6 millones de hectáreas de caña de azúcar y produce 17,7 mil millones de litros de etanol, alrededor del 35% del total mundial, en 325 centrales de azúcar y alcohol. La productividad varía de 6 mil a 8 mil litros de etanol por hectárea. Alrededor de 90 nuevos centrales están en fase de instalación y casi 200 en estudios la mitad de ellas con participación extranjera, lo que deberá ampliar el área plantada en 1 millón más de hectáreas y elevar la oferta del combustible para 27,8 mil millones de litros hasta 2010.

Brasil y Estados Unidos con una producción de 18,5 mil millones de litros de etanol obtenidos a partir del maíz responden por el 70% del mercado mundial de etanol. El mercado brasileño ya tiene buenas perspectivas de expansión. El consumo interno crece con el carro flex la expectativa indica un aumento del 50% hasta 2010, en los cálculos de la Unión de la Industria de la Caña de Azúcar (Unica) y con la mezcla obligatoria del alcohol para la gasolina. El mercado internacional aún es incipiente y volátil, como acostumbra a describir Marcos Jank, presidente del Instituto de Estudios del Comercio y Negociaciones Internacionales (Icone). Hay perspectivas de un crecimiento de las exportaciones brasileñas  que el año pasado sumaron 3,5 mil millones de litros  para el mercado japonés y asiático, por ejemplo. La posibilidad de negocio con Estados Unidos tropieza con una en tarifa proteccionista de 0,14 por litro y en la disposición de aquel país de ir a fondo en abastecimiento del mercado interno: 1,9 mil millones de dólares está siendo invertido en investigación con el etanol del maíz. Para los especialistas, Brasil debería apostar en la exportación de su tecnología de producción de etanol para países de África, Asia y América Latina, que producen caña con baja utilización de tecnología y tiene un déficit de energía.

Pero, para tanto, es necesario responder a algunos desafíos. Los productores de caña, de acuerdo con datos de la Unica, invirtieron 40 millones de dólares anuales en la productividad de las labranzas, en las dos últimas décadas, que crece a una media de 4% al año. En la región de Ribeirão Preto, por ejemplo, ya es de 90 toneladas por hectárea. Pero el potencial de la caña es de 180 a 200 toneladas por hectárea, dice el presidente de la Empresa Brasileña de investigación Agropecuaria (Embrapa), Silvio Crestana.

Etanol de celulosa
Solamente un tercio de la biomasa de la caña es aprovechado para la producción de azúcar y alcohol combustible. El gran desafío es convertir en etanol también la celulosa, que está en el bagazo y en la paja descartada en la colecta, por medio de la hidrólisis enzimática. Las investigaciones están en curso en el ámbito del Proyecto Bioetanol, coordinado por el Núcleo Interdisciplinario de Planificación Energética (Nipe), de la Universidad Estadual de Campinas, Unicamp (ver Pesquisa FAPESP no 133). Se espera que la nueva tecnología produzca un salto de productividad, sin ampliar el área plantada de caña de azúcar.

Es necesario resolver también el problema de los insumos para reducir los costos de producción de caña, así como de los demás productos. Somos importadores de fósforo, potasio y hasta de nitrógeno, dependientes de acuerdos multilaterales y bilaterales, recuerda Crestana. En el caso del nitrógeno, él observa, ya existen avances importantes de la agro-biología. Ya conseguimos suplir hasta un 30% de las necesidades de las gramíneas, como la caña, por vía biológica, dice el presidente de la Embrapa. Hay todavía investigaciones para obtener el producto de rocas potásicas y fosfáticas. El problema es como hacer eso de forma económicamente factible, dice Pedro Leite da Silva Dias, especialista en cambios climáticos, del Instituto de Estudios Avanzados (IEA) de la Universidad de São Paulo (USP).

El manejo de la caña de azúcar también es un problema, destaca Reynaldo Victoria, del Centro de Energía Nuclear en la Agricultura, de la Escuela Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (Esalq), de la Universidad de São Paulo (USP). La colecta de la caña es hecha después de que la planta es quemada. Si fuese cortada cruda, sin quemar, los residuos de la planta serían incorporados al suelo, transformándose en materia prima orgánica. En ese caso, el balance del secuestro de CO2 a lo largo del proceso de transformación de la caña en alcohol tiene un resultado aún más positivo. Pruebas hechas en centrales ya demostraron resultados superiores en 40 toneladas por hectárea en un plazo medio de diez años, dice Victoria. El desafío, en ese caso, es desarrollar la tecnología para la colecta de la caña cruda: las máquinas cortadoras operan solamente en terrenos con hasta 12º de inclinación y el corte manual sería imposible sin que los trabajadores usasen equipamientos especiales. Eso encarecería el costo de la colecta, observa Victoria.

Otro problema de la quemada  práctica también utilizada en Brasil para la limpieza del suelo es que ella produce gases precursores del ozono que, en contacto con la luz, acumulan ese gas de efecto invernadero en la tropósfera, agrega Silva Dias.

Secuestro de carbono
Una de las recomendaciones del IPCC para la reducción del calentamiento global es la adopción del plantío derecho en las labranzas, que, por eliminar el uso del arado, no revuelve el suelo, manteniendo acumulado en él la paja y, consecuentemente, el carbono inmovilizado en el tejido vegetal. ?Esa es una  técnica utilizada en latitudes altas, que la agricultura brasileña adaptó, observa Silva Dias.

Brasil tiene 24 millones de hectáreas cultivadas en forma de plantío directo que representan 30% del área total de labranzas en el país. Es la segunda mayor área cultivada bajo esta tecnología, solamente después de Estados Unidos, con 26 millones de hectáreas. El plantío directo fue adoptado para reducir la erosión del suelo, explica Carlos Eduardo Pellegrino Cerri, del Departamento de Suelos de la Esalq. Se sabe ahora que él tiene la calidad de secuestrar el carbono en el suelo. Estudios han mostrado que 0,5 tonelada de CO2 por hectárea es anualmente incorporada al suelo por medio de la práctica del plantío directo. Si multiplicáramos por el área plantada, de 24 millones de hectáreas, el resultado sumaría 12 millones de toneladas de carbono por año, calcula Cerri.

Esa práctica, en un país de dimensiones tropicales, resultaría en el almacenamiento monumental de ese gas de efecto invernadero. El gran desafío a ser desvendado por la ciencia es reducir el almacenamiento en el suelo también de óxido nítrico (N2O), uno de los gases de efecto invernadero con enorme potencial de calentamiento global, presente en los residuos de fertilizantes nitrogenados, que también es incorporado al suelo. Las investigaciones han revelado que ese efecto negativo puede ser atenuado con el fraccionamiento de las aplicaciones de fertilizantes.

El carbono secuestrado en el suelo podría transformarse en una fuente de ingresos para el productor si es comercializado en el ámbito del mecanismo de desarrollo limpio (MDL), sugiere Cerri. El MDL es un instrumento creado en el ámbito del Protocolo de Kyoto que permite que los países desarrollados  que tienen metas de reducción de emisiones a cumplir hasta 2012  adquieran créditos de carbono generados en proyectos de reducción de emisiones de gases de efecto invernadero implementados en los países en desarrollo. En todo el mundo, más de 50 países desarrollan proyectos de MDL. Brasil ocupa hoy el tercer lugar, con 210 proyectos, detrás de China, con 299 proyectos, y de la India, con 557. El carbono secuestrado en el suelo no está acreditado para ese mercado. Eso dependerá de negociaciones de gobiernos para ser validado a partir de 2012, en el período conocido como pos-Kyoto.

Combustible de futuro
Brasil también desarrolla una investigación sobre el biodiesel desde 1975. Actualmente están en funcionamiento 23 centrales de procesamiento del biocombustible con capacidad de producción de 964 millones de litros, destinados a la mezcla de 2% en todo el aceite diesel en el país, que será obligatoria a partir de 2008.

Pero aún hay un largo camino a recorrer en el desarrollo de esa tecnología, ya que casi todo el biodiesel producido en Brasil es hecho a partir del metanol, que no es considerado propiamente renovable (lea en Pesquisa FAPESP nº 134).

Tenemos que hacer la transición para el biocombustible. Esa es una tecnología que no dominamos totalmente, subraya Silva Dias. Con una productividad entre 1,5 mil y 3 mil litros por hectárea, el biodiesel es mucho menos eficiente que el etanol  entre 6 mil y 8 mil por hectárea  e inferior al de países como  Indonesia, que produce el combustible a partir del corojo, obteniendo resultados sorprendentes: 5 mil litros por hectárea.

Es necesario dar un salto en la investigación y en la tecnología, él recomienda, y probar, entre otras investigaciones, el desempeño de palmáceas en grandes áreas, analizando su real contribución para la reducción de gases de efecto invernadero.

Insumos renovables
En materia de insumos renovables para la producción de energía eléctrica, Brasil también tiene posición de ventaja. Artaxo recuerda que Brasil tiene enormes perspectivas en la exploración de la generación de energía eólica y solar. Eso no tiene precio, enfatiza.

En la evaluación de José Goldemberg, del Instituto de Energía Eléctrica, de la USP, la gran opción  brasileña sigue siendo la energía hidroeléctrica. El potencial energético utilizado en el país es solo del 30%, dice. Él reconoce que las grandes fuentes hidroeléctricas se concentran hoy en la Región Norte. Es el caso de las dos hidroeléctricas del río Madeira  Santo Antonio y Jirau  cuya construcción aguarda autorización del Instituto Brasileño de Recursos Naturales Renovables (Ibama). Pero, en su evaluación, el país debería invertir en la construcción de pequeñas centrales hidroeléctricas (PCH), con capacidad de hasta 1.000 MW, hoy restrictas al Programa de Incentivo a las Fuentes Alternativas de Energía (ProInfa). Tenemos tecnología para eso, subraya.

El Proinfa, mientras tanto, camina a pasos lentos y sus resultados están más distantes que lo deseado. El programa fue creado en 2002 con el objetivo de apoyar inversiones en fuentes eólicas y PCH, además de la biomasa. La meta era alcanzar una capacidad instalada de 3,3 mil MW, pero los resultados no sobrepasan los 860 MW. Las eólicas instalaron 208,3 MW y las PCHs, 186,4 MW. El país ya tiene tecnología, pero el gran desafío, según Artaxo, es  conferir  escala a esa producción. El Estado no tiene condiciones financieras ni logísticas de implantar ese nuevo mercado de energía. Su tarea debe ser la de fomentar inversiones y dejar el negocio para la iniciativa privada.

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