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Fomento

Una nueva frontera

La ampliación de la producción de etanol en Brasil dependerá de inversiones en ciencia básica y aplicada

UNICALa perspectiva de una reducción de la oferta de petróleo cuyo precio ya oscila arriba de la marca histórica de 100 dólares el barril, asociada al esfuerzo global de reducción del uso de combustibles fósiles, desencadenó una carrera mundial en busca de nuevas tecnologías que hagan la producción eficiente de energía a partir de fuentes renovables con menor impacto sobre el medio ambiente. En esta disputa, Brasil entró en campo con una ventaja comparativa, ya que domina la tecnología de producción de etanol extraído de la caña de azúcar desde la década de 1970, cuando implantó el programa que quedó conocido como Proalcohol. Hoy en día, con una producción anual de más de 17 mil millones de litros, el país es el segundo mayor productor mundial, detrás de Estados Unidos, con alrededor de 20 mil millones de litros del biocombustible obtenido con base en el maíz.

Tanto en el caso de Brasil como en el de Estados Unidos, que juntos responden por un 70% de la producción mundial, el consumo de etanol se restringe al mercado interno. Parte de la producción brasileña abastece a un parque de más de tres millones de vehículos flex (que funcionan con más de un combustible) y la otra parte se usa como aditivo en la gasolina. El año pasado, las ventas externas no sobrepasaron los 1,4 mil millones de dólares, menos de un 1% del total exportado por el país. El mercado internacional aún no existe, reconoció recientemente Marcos Jank, presidente de la Unión Industrial de la Caña de Azúcar (Unica), entidad que, junto con la Agencia Brasileña de Promoción de Exportaciones (Apex), promete iniciar este año una ofensiva internacional para divulgar las ventajas del etanol como sustituto de la gasolina.

El gran desafío brasileño consiste en aumentar la producción de etanol, ganar en escala y convencer al mercado internacional de que la expansión de la oferta no comprometerá la producción de granos, ni tampoco el medio ambiente. En un país con un área de capacidad cultivable de 152,5 millones de hectáreas correspondientes a un 18% del territorio nacional, de la cual un poco más de la mitad es utilizada, existe la alternativa de ampliar los cultivos de caña de azúcar que ocupan 6 millones de hectáreas. Se pueden expandir los cultivos sin desplazar la producción de alimentos, afirma Carlos Henrique de Brito Cruz, director científico de la FAPESP. Pero hará falta mucha ciencia para obtener mejores resultados tanto en el área agrícola como en la industrial.

En el transcurso de 30 años, las inversiones en investigación realizadas por el Instituto Agronómico de Campinas (IAC), por el Centro de Tecnología Cañera (CTC) que tuvo origen en el centro de investigación de la Coopersucar y por la Empresa Brasileña de Investigación Agropecuaria (Embrapa), entre otros, permitieron que la productividad brasileña saltase de tres mil litros de etanol por hectárea a seis mil litros por hectárea. Ese avance redujo los costos del etanol en relación a los de la gasolina, recuerda Brito Cruz. En 2000, esos costos estaban equilibrados y hoy en día el etanol ya lleva ventaja con relación al combustible producido a partir del petróleo.

La investigación agrícola avanza incluso con el auxilio de la genómica y deberá ampliar aún más la cantidad de energía extraída mediante el proceso de fermentación de la sacarosa de la planta. Existen buenas perspectivas de incrementos de productividad también con el desarrollo de tecnologías de mecanización de cosecha, en la agricultura de precisión, en los procesos de destilación, entre otros. El problema es que la sacarosa representa solamente un tercio de la energía potencial de la caña de azúcar. El gran desafío será utilizar también la celulosa de la caña de azúcar, donde se concentran dos tercios de la energía, afirma el director científico de la FAPESP, hecha la salvedad sin embargo, de que la paja y el bagazo no son del todo desperdiciados: quemados en las calderas, generan parte de la energía consumida en las propias centrales.

Nuevas tecnologías
El dominio de las tecnologías de utilización de la celulosa está en el centro de la carrera mundial por la producción de energía a partir de fuentes renovables. En el caso de Brasil, el aprovechamiento de la celulosa será la alternativa para consolidar la posición de liderazgo mundial: un amplio estudio realizado por investigadores del Núcleo Interdisciplinario de Planificación Estratégica (Nipe), de la Universidad Estadual de Campinas (Unicamp), por solicitud del Centro de Gestión y Estudios Estratégicos (CGEE), concluyó que el país podrá en 2025 alcanzar un nivel de producción de etanol de 200 mil millones de litros volumen suficiente para sustituir entre el 5% y 10% de toda la gasolina consumida en el planeta, siempre y cuando multiplique por siete el área plantada de caña de azúcar. Pero, para ello, tendrá que haber dominado, en un horizonte de a lo sumo 10 años, la tecnología de producción de etanol por rutas termoquímicas y la hidrólisis enzimática del bagazo y de la paja. Sin la hidrólisis sería necesaria una expansión de área mucho mayor para alcanzar el mismo nivel de producción, enfatiza Mirna Yvonne Gaya Sacandiffio, investigadora del Nipe que integró el equipo de coordinación de la investigación.

unicaLas regiones de expansión de los cultivos de caña de azúcar ya fueron analizadas. Los investigadores del Nipe escudriñaron 80 millones de hectáreas del territorio nacional y concluyeron que en poco más de la mitad precisamente 42 millones de hectáreas en 17 áreas en las regiones del norte de Tocantins, sur de Maranhão, Mato Grosso, Goiás y la zona conocida como Triângulo Mineiro la caña crecería con índices de productividad similares a la media nacional. No consideramos las áreas protegidas, las reservas indígenas, la cuenca amazónica y la región del Pantanal, entre otras. Priorizamos las áreas donde no hay concentración de caña, como São Paulo y la Zona de Bosque, así como las regiones con declive de suelo mayor que un 12%, lo que impediría la cosecha mecanizada. En ningún momento pensamos en la sustitución del cultivo, enfatiza Mirna.

Para asegurar un aumento sostenible de la producción de etanol, los investigadores del Nipe concibieron centrales modelo, intensivos de tecnología, organizados en clusters para aprovechar al máximo los alcohol-ductos que comienzan a ser proyectados por Petrobras, o instalados en áreas que permitiesen el uso de los transportes ferroviarios y marítimos y fluviales para el desembalse de la producción. No tiene sentido transportar combustible renovable en camiones, ella observa.

Ese escenario deja claro que, si Brasil quisiera ocupar al menos un 5% del mercado mundial de energía renovable, tendrá que invertir fuerte en investigación básica y aplicada. Silvio Crestana, presidente de la estatal Embrapa, calcula que ese valor tendría que aproximarse de mil millones de reales en los próximos cinco años. El Plan de Acción del Ministerio de Ciencia y Tecnología para el período 2007-2010 conocido como PAC de la C&T destina 196,90 millones de reales  para el Programa de C,T&I del Etanol en el período.

En ese esfuerzo de investigación, São Paulo puede tener una participación importante: el estado es, al mismo tiempo, responsable de un 63% de la producción del etanol brasileño y de un 55% de la producción científica nacional. Las tres universidades estaduales públicas Universidad de São Paulo (USP), Universidad Estadual de Campinas (Unicamp) y la Universidad Estadual Paulista (Unesp) y 19 institutos de investigación reúnen un 40% de los principales investigadores brasileños y fueron, en buena parte, responsables de los avances que aseguraron la competitividad a la cadena productiva del etanol en el país.

El director científico de la FAPESP subraya que no se trata de ampliar la producción de etanol en el estado, toda vez que la tierra disponible para caña ya está ocupada, sino de reconocer que ésta es una excelente oportunidad para que la industria produzca equipamientos y tecnología que se utilizarán en centrales de todo el país. Agrega, además, que el etanol sólo ganará el mercado y status de commodity, como es el caso del petróleo si tuviera la adhesión de productores de otros países. Sólo así el combustible será factible, aunque otros países tengan dificultades para producir a costos tan competitivos, dice Brito Cruz. Esta perspectiva, según él, abre un nuevo mercado también para la tecnología brasileña, desde la fabricación de equipamientos hasta la de producción del combustible.

Energía versus alimento
Las perspectivas de ampliación de la producción de etanol en Brasil fueron presentadas en el marco del workshop sobre bioenergía, organizado por la FAPESP en sociedad con la Embajada Británica y del Biotechnology and Biological Science Research Council del Reino Unido (BBSRC), en la clausura del Año Brasileño-Británico de Ciencias e Innovación.

Brasil es el único país que está en condiciones de producir etanol en escala para atender la demanda mundial, reconoció John Beddington, consejero jefe para Asuntos Científicos del gobierno británico. Sin embargo, hizo la salvedad de que el país también tiene que invertir en la ampliación de la producción de alimentos y completó: Eso sólo será posible si hay investigación científica.

Su principal argumento es el de que la población mundial deberá crecer un 50% en las próximas 3 décadas y presionar no solamente la producción de energía, sino también la de alimentos, especialmente la de granos. La demanda global de alimentos va a crecer, sobre todo en los países que comienzan a invertir en la reducción de sus índices de pobreza, alertó, incluyendo en esa lista a Brasil.

Recordó que, actualmente, 1,1 mil millones de personas viven con menos de 0,50 libra esterlina por día. Si esas personas tuvieran dinero, la dieta cambiaría, subrayó. Presentó resultados de estudios que mostraron que, con una renta equivalente a hasta 1 libra esterlina por día, es posible tener acceso solamente a productos agrícolas básicos. Pero si los ingresos aumentan un 50% pasando a 1,5 libra diaria crece el consumo de productos lácteos y carnes y aumenta la demanda de granos utilizados en alimento balanceado animal. Con más de 5 libras, es posible comenzar a consumir commodities y entonces los precios suben, advirtió Beddington.

La demanda por alimentos será aún más fuerte si la temperatura del planeta aumenta 2 ºC. Los cultivos serán afectados por la falta de agua, sobre todo en el África y en algunos países de América Latina, dice el consejero jefe. Ese escenario, observó, le plantea un desafío para Brasil. Será necesaria la ciencia para responder a la demanda de alimentos y de más energía.

Steve Visscher, jefe ejecutivo interino del BBSRC, también presente en el encuentro, subrayó que el gobierno británico quiere ampliar las inversiones en investigación en el área de agricultura sostenible, que, según él, estuvo en baja en los últimos años, en función de la retracción de la demanda. Bioenergía también es un tema nuevo, agregó. Los dos temas estarán en la lista de prioridades de las inversiones británicas en investigación. Reconocemos la experiencia de Brasil y podremos tener colaboración futura. Habrá oportunidades de financiación si pudiéramos identificar áreas de intereses comunes.

Centro de Investigaciones
El Ministerio de Ciencia y Tecnología (MCT) anunció que pretende implantar el Centro de Investigaciones en Bioetanol en Campinas, en la misma área donde está instalado el Laboratorio Nacional de Luz Sincrotrón (LNLS). La iniciativa está prevista en el PAC de la Ciencia y Tecnología. El centro realizará investigación básica y aplicada en los campos en que tenemos deficiencia de conocimiento, afirmó Rogério Cerqueira Leite, coordinador del proyecto. La inauguración está prevista para el final de este año.

La idea, según Cerqueira Leite, es crear una plataforma de investigación básica, con capacidad de abrigar entre 150 y 200 investigadores, que va a operar en moldes semejantes a los del LNLS. En todo el país, hay mucha gente trabajando, por ejemplo, con hidrólisis enzimática. Seremos el centro de una red de investigaciones con acceso a nuestros laboratorios, dice el coordinador del centro. En la evaluación de Cerqueira Leite, Brasil avanzó mucho en el área de mejoría agrícola. Pero hicimos muy poco para entender lo que sucede en la planta cuando ella convierte la energía solar en energía química, ejemplificó.

El centro contará también con un conjunto de laboratorios para investigación aplicada que serán instalados en un terreno de 25 mil metros ya expropiado por Municipalidad, próximo al LNLS. En ese local quedarán las máquinas más pesadas como un gran reactor de hidrólisis enzimática, ejemplificó. Allí, por ejemplo, será montado y testado el proyecto de una nueva recolectora, ya diseñado por un equipo de investigadores vinculados a la Unicamp y que está siendo desarrollado por una empresa privada. Queremos introducir tecnologías avanzadas en todas las fases de la producción. En la agricultura, por ejemplo, será necesario cambiar la manera como se hace la siembra y la recogida, adoptando mucha informática y control automático para una producción más adecuada.

Estamos comenzando a contratar a personas, adelantó Cerqueira Leite. El presupuesto del centro aún no está definido. No tendremos una estructura muy grande. Un valor entre 20 millones y 30 millones de reales anuales sería satisfactorio.

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