Desde hace 50 años, cuando se creó el Programa Nacional de Alcohol (Proálcool, en portugués) en Brasil, en 1975, la caña de azúcar constituye el insumo predominante del etanol elaborado en el país. Pero la novedad ahora es que otras materias primas han empezado a cobrar relevancia en la generación de este biocombustible. En 2024, el maíz respondió por alrededor de una quinta parte de la producción de etanol nacional. Y las primeras centrales comerciales en las que se utiliza sorgo y trigo se pondrán en marcha este mismo año. A su vez, el agave o maguey cuenta con potencial como para convertirse en un insumo del etanol hecho aquí. Esta planta, un género de las suculentas típicas de las zonas semiáridas, se utiliza en México para fabricar el tequila y, en el estado de Bahía, en la obtención de la fibra de sisal (lea en el recuadro).
La producción brasileña de etanol en 2024, cuando fue la más alta, acorde con los registros, fue de 36.800 millones de litros (l), según datos de la Unión de la Industria de la Caña de Azúcar y Bioenergía (Unica). Y en el Plan Decenal de Expansión de la Energía 2035, elaborado por la Empresa de Investigación Energética (EPE), vinculada al Ministerio de Minería y Energía de Brasil, consta que la demanda total de este biocombustible ha de incrementarse a 48.200 millones de l al cabo de 10 años.
En el estudio de la EPE también se evalúa que durante el próximo decenio se concretará una significativa expansión de la oferta de etanol de maíz. Ésta es en la actualidad la principal alternativa a la caña de azúcar, y trepará de los 7.400 millones de l que se verificaron en 2024 a alrededor de 16.300 millones de l en 2035, con lo cual corresponderá a un 30 % de la producción brasileña. La Unión Nacional del Etanol de Maíz (Unem) lista 24 centrales de etanol en actividad en el país que emplean este cereal y 38 proyectos de construcción de nuevos establecimientos, de los cuales 19 ya han sido autorizados por la Agencia Nacional de Petróleo, Gas Natural y Biocombustibles (ANP) (véase la infografía abajo). El municipio de Sinop, en el estado de Mato Grosso, alberga la central más grande del mundo dedicada a la producción de etanol de maíz. Operada por la biorrefinería Inpasa, tiene capacidad para procesar 4.600.000 toneladas (t) de maíz y producir 2.100 millones de l de etanol anuales.
Una de las grandes ventajas del maíz como insumo del etanol reside en sus posibilidades de almacenamiento para procesarlo en cualquier momento del año. La caña de azúcar debe procesarse en un lapso de 48 horas tras la zafra, antes de que el azúcar se degrade. Asimismo, a causa su tiempo de crecimiento y maduración, este cultivo no está listo para la zafra durante todos los meses del año. Tal característica hace que las centrales cañeras detengan su actividad durante el período situado entre las zafras, es decir, entre noviembre y marzo.
El maíz que se utilizó en la producción de etanol durante el último año, de acuerdo con la EPE, representó tan solo el 15 % de la cosecha 2023-2024. En Brasil, más del 75 % de la producción de maíz se concreta durante la llamada segunda cosecha o “safrinha”, en el período situado entre las cosechas de la soja, que es en el otoño y el invierno. Otro cereal de cultivo durante la mencionada safrinha es el sorgo, que se emplea para la alimentación animal.
Aparte del etanol, las centrales que procesan maíz y otros cereales generan un subproducto destinado fundamentalmente a la fabricación de alimento balanceado para animales, conocido por sus siglas en inglés DDGS, es decir, granos secos de destilería con solubles. Según el agrónomo Flávio Dessaune Tardin, de la estatal Embrapa (Empresa Brasileña de Investigación Agropecuaria) Maíz y Sorgo, el sorgo, al tener un costo entre un 15 % y un 25 % menor que el del maíz para un rendimiento en etanol y DDGS casi equivalente, ha venido siendo adoptado desde el año 2024 en ciertas centrales de etanol de maíz para componer la mezcla de insumos. “Los empresarios ya mencionan el procesamiento de un 50 % de maíz y un 50 % sorgo”, afirma el agrónomo.
En 2025 se anunciaron las primeras centrales de etanol planificadas para trabajar específicamente con sorgo en los estados de Maranhão, Mato Grosso do Sul y Alagoas. “En regiones y microrregiones más secas, el sorgo –que tiene menos necesidades hídricas– presenta un rendimiento mejor que el del maíz”, compara Dessaune Tardin. El área productora de soja de Matopiba, una zona que se extiende por territorios de Maranhão, Tocantins, Piauí, Bahía, y municipios del este de Mato Grosso, del área conocida como valle del Araguaia, surgen como los lugares más propicios para la concreción de inversiones en centrales de etanol a base de sorgo, de acuerdo con el investigador de Embrapa Maíz y Sorgo.
CB BioenergiaUna unidad destinada a la generación de etanol de trigo de CB Bioenergia, con sede en Santiago (Rio Grande do Sul)CB Bioenergia
La apuesta al trigo
Para la bióloga Glaucia Mendes Souza, del Instituto de Química de la Universidad de São Paulo (IQ-USP) y coordinadora del Equipo de Trabajo de Descarbonización del Transporte con Biocombustibles de la Agencia Internacional de Energía (IEA), la diversificación de las fuentes de materias primas aporta una mayor garantía a la oferta de etanol. “No es bueno depender de una sola biomasa, ya que su oferta y su precio pueden verse afectados según las condiciones climáticas, las enfermedades del cultivo y las alteraciones en la cotización internacional de las materias primas agrícolas”, argumenta.
En el sur de Brasil, ha comenzado a utilizarse el trigo para elaborar etanol. La primera central se construyó en Santiago, en el estado de Rio Grande do Sul, y tendrá capacidad para producir más de 13.000.000 de l anuales tan pronto como se apruebe su habilitación operativa, lo que se espera que se concrete este mismo año. Ese estado sureño prácticamente no produce caña de azúcar, y el etanol, que lo adquiere fundamentalmente en el sudeste del país, no resulta competitivo con respecto a la gasolina a causa de su costo logístico. En la central de Santiago se utilizará un trigo de baja calidad que no se aprovecha para la alimentación humana.
“Es un trigo que, debido a las condiciones climáticas, no alcanza el estándar de calidad requerido. Por eso pierde valor y termina destinándoselo a la nutrición animal”, detalla Tiago Lacerda, director de CB Bionergia, compañía que invirtió 110 millones de reales en la instalación de la central. Además de trigo, la unidad podrá procesar etanol mediante la utilización de arroz, maíz, sorgo, triticale, cebada y centeno.
Una segunda central de etanol de trigo y otros cereales, con capacidad para generar 210.000.000 de l anuales a partir de finales de 2026, también se encuentra en construcción en Rio Grande do Sul, a cargo de la compañía Be8, con inversiones anunciadas por valor de 1.200 millones de reales.
El empleo del maíz y del sorgo es predominante en Estados Unidos, el mayor productor mundial de este biocombustible, en tanto que en Europa el trigo es más usual. Las centrales brasileñas que producen etanol de cereales recurren fundamentalmente a proveedores de tecnología extranjeros. En los cereales, el principal componente energético es el almidón. El proceso de producción de etanol requiere la molienda de los granos y su mezcla con agua caliente, lo que forma una especie de mosto de alta viscosidad.
A este mosto se le añade una enzima, la alfa-amilasa (o α-amilasa). Tal como lo detalla la bióloga Amanda de Souza, líder de aplicación del área de procesamiento de granos de IFF América Latina, una de las principales proveedoras de tecnología destinada a la producción de etanol de cereales en Brasil, la enzima rompe la estructura molecular del almidón en cadenas menores. A esta etapa se la conoce como cocción y licuefacción. Luego, un segundo conjunto de enzimas denominadas glucoamilasas “perfora” las cadenas menores liberando glucosa, un tipo de azúcar, lo cual hace posible su procesamiento a cargo de las levaduras. A esta segunda etapa se la conoce como sacarificación y fermentación simultánea.
Luego el proceso de fabricación del biocombustible es idéntico al que se lleva a cabo con la caña de azúcar. El líquido que se obtiene se envía para su destilación, cuando se concreta la separación del etanol. “Una de las tareas de IFF consiste en suministrar la combinación de enzimas y levaduras existentes dentro de nuestra colección más adecuadas a las características del insumo que se procesará en cada momento de la cosecha, con el consiguiente aumento del rendimiento del proceso productivo”, dice De Souza.
Una tendencia que está cobrando fuerza entre los productores de etanol de caña de azúcar, según sostiene Dessaune Tardin, de Embrapa, apunta a la inversión en establecimientos flex. Estas unidades son centrales tradicionales de caña de azúcar que incorporan las etapas del procesamiento enzimático de los cereales. De este modo, su estructura productiva se aprovecha durante todo el año, pues pasa a utilizárselas durante el período de la zafra de la caña de azúcar y en el lapso entre zafras pueden abocarse a la fabricación de etanol de maíz, trigo o sorgo.
El potencial del agave
Brasil cuenta con un programa cuyo objetivo es desarrollar la ruta de producción del biocombustible elaborado con base en esta especie vegetal
Fábio RayaAgave: una hectárea de cultivo de esta planta podrá suministrar 7.400 litros de etanol anualesFábio Raya
El agave o maguey podrá convertirse dentro de algunos años en una alternativa para la producción de etanol en Brasil. Una iniciativa en tal sentido es el programa Brazil Agave Development (Brave). Su objetivo es aportar soluciones con la mira puesta en incrementar la productividad de esta planta y crear rutas de procesamiento para la generación de distintos tipos de biocombustibles.
El Brave, coordinado por el ingeniero agrónomo Gonçalo Pereira y el físico Marcelo Falsarella Carazzolle, ambos del Instituto de Biología de la Universidad de Campinas (IB-Unicamp), tiene su origen en un proyecto financiado por la FAPESP y cuenta con una inversión de 110 millones de reales de la petrolera anglo-neerlandesa Shell y de la Empresa Brasileña de Investigación e Innovación Industrial (Embrapii). El Servicio Nacional de Aprendizaje Industrial (Senai) y el Centro Integrado de Manufactura y Tecnología (Cimatec) también toman parte en esta iniciativa.
No existe todavía una producción de etanol de agave en Brasil ni tampoco en ningún otro país. El primer cultivo experimental se puso en marcha este año en un campo de 1.400 hectáreas (ha) de Cimatec Sertão, en Ourolândia (Bahía). La especie tarda entre cinco y siete años para llegar a su apogeo. Durante ese período, adquiere 100 toneladas (t) de biomasa por año, un rendimiento superior al de la caña de azúcar, que genera en promedio 80 t por ha anuales.
En un estudio a cargo de científicos británicos y australianos, publicado en el periódico científico Journal of Cleaner Production en 2020, se consignó que 1 hectárea (ha) de maguey podrá suministrar 7.400 litros (L) de etanol por año, un rendimiento inferior al de la caña de azúcar (9.900 l/ha/año) y superior al del maíz (3.800 l/ha/año).
El proceso productivo del etanol de agave es parecido al de la caña de azúcar, pero existen obstáculos que aún deben sortearse. El biocombustible se genera partiendo del jugo que se extrae de las hojas y de la piña del agave, rico en inulina, un azúcar tipo fructosano. Uno de los problemas radica en que la levadura Saccharomyces cerevisiae, empleada para convertir los azúcares presentes en el jugo de la caña de azúcar en etanol, no metaboliza la inulina.
Para superar este obstáculo, el equipo de la Unicamp secuenció el genoma del hongo Aspergillus welwitschiae, que se alimenta del maguey, y de este modo logró obtener una enzima capaz de metabolizar la inulina. Esta secuenciación fue el tema de un artículo científico publicado en la revista Genomics en 2022. Con esta enzima, los investigadores desarrollaron una cepa genéticamente modificada de S. cerevisiae.
Los científicos brasileños también investigaron qué especie de agave entre las más de 200 existentes se adecua mejor a la producción de etanol, y procuraron desarrollar soluciones orientadas hacia la mecanización de su cultivo y su cosecha, y al procesamiento del etanol.
Brasil es el mayor productor mundial de Agave sisalana, la planta que suministra la fibra de sisal. El estado de Bahía concentra el 90 % de la producción nacional de dicha fibra, estimada en 93.000 t, de acuerdo con el Instituto Brasileño de Geografía y Estadística (IBGE).
Este artículo salió publicado con el título “Nuevas fuentes para la producción de etanol” en la edición impresa n° 357 de Noviembre de 2025.
Proyectos
1. La fermentación bioeléctrica aplicada a Saccharomyces cerevisiae. La comprensión del metabolismo y sus efectos en la producción de etanol (nº 19/10254-6); Modalidad Programa Bioen; Investigador responsable Marcelo Falsarella Carazzolle (Unicamp); InversiónR$ 168.454,72.
2. Estructuración de una nueva cadena productiva de biogás basada en agave (nº 20/02524-0); Modalidad Ayuda de Investigación – Regular; Investigador responsable Gonçalo Amarante Guimarães Pereira (Unicamp); InversiónR$ 155.639,46.
Artículos científicos
YAN, X. et.al. Agave: A promising feedstock for biofuels in the water-energy-food-environment (WEFE) nexus. Journal of Cleaner Production. 10 jul. 2020.
QUINTANILHA-PEIXOTO, G. et.al. Phylogenomics and gene selection in Aspergillus welwitschiae: Possible implications in the pathogenicity in Agave sisalana. Genomics. 6 nov. 2022.
RAYA, F. T. et. al. Rescuing the Brazilian Agave Breeding Program: Morphophysiological and molecular characterization of a new germplasm. Frontiers in Chemical Engineering. 20 sep. 2023.
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