La búsqueda de fuentes renovables de energía está impulsando el mercado mundial de pélets y briquetas, biocombustibles sólidos elaborados a partir de la compactación de diversos tipos de biomasa, generalmente residuos agrícolas y forestales. Brasil, que ya cumple un papel destacado como productor de biocombustibles líquidos, tales como el etanol y el biodiésel, puede convertirse en protagonista de este mercado si implementa políticas públicas acordes. Esta ha sido la conclusión principal a la que arribó el ingeniero industrial Diogo Aparecido Lopes Silva, docente de la Universidad Federal de São Carlos (UFSCar), en su campus de Sorocaba, al estudiar a esos biocombustibles. Con el apoyo de la FAPESP, la investigación se llevó a cabo desde el punto de vista del Análisis del Ciclo de Vida (ACV), una técnica que evalúa el impacto ambiental potencial asociado a todas las etapas de la vida de un producto, servicio o proceso, desde la extracción de la materia prima hasta su destino final.
Los pélets y las briquetas se fabrican a partir de biomasa vegetal triturada, seca y compactada en un formato cilíndrico, mediante dispositivos de alta presión. En su producción puede utilizarse una gran variedad de materias primas, tales como trozos de madera, aserrín, cáscaras de maní, paja de cereales, bagazo de la caña de azúcar e incluso residuos urbanos, tales como fragmentos de troncos y ramas producto de la poda de los árboles.
En Brasil, estos biocombustibles se elaboran normalmente a partir de los residuos procedentes la explotación de eucaliptos, pinos y acacia negra. Estas tres especies de árboles se cuentan entre los cultivos forestales más abundantes en el país y se las emplea en la industria de producción de pasta de celulosa y papel, muebles, tablas y paneles de madera.
Las briquetas y los pélets, empleados principalmente en el sector industrial, constituyen una alternativa al carbón vegetal, la leña y los combustibles fósiles para la generación de energía térmica o eléctrica. A escala residencial, sobre todo en Europa y Estados Unidos, se los utiliza en fogones de cocina y hogares de leña. Las briquetas, con un diámetro de alrededor de 60 milímetros (mm) y un largo que varía entre 250 y 300 mm, también han sido utilizadas en los hornos de los restaurantes. Los pélets son unas pastillas cilíndricas más pequeñas, de 6 a 16 mm de diámetro y 25 a 30 mm de largo.
Ambos combustibles, según Lopes Silva, son alternativas eficientes desde el punto de vista energético y tienen la ventaja de ser ambientalmente más sostenibles que los combustibles fósiles. Para ejemplificarlo, cita datos de la literatura: 3,5 metros cúbicos (m3) de pélets de madera pueden sustituir 7 m3 de madera en bruto debido a su menor contenido de humedad, lo que le confiere al pélet una densidad energética mayor.
Estos 3,5 m3 de pélets tienen la misma eficiencia energética que 1 m3 de gasoil, pero con beneficios económicos y ambientales. “Además de ser casi seis veces más baratos que el combustible diésel, teniendo en cuenta la cotización actual del dólar, que ronda los 5,2 reales [el valor promedio para el mes de septiembre], emiten menos gases de efecto invernadero [GEI] durante su proceso de combustión y se los considera neutros en carbono, porque el dióxido de carbono [CO2] que emite al quemarse se recupera con el crecimiento de las especies vegetales”, informa el ingeniero.
Según Lopes Silva, un estudio realizado por la Universidad Libre de Ámsterdam, en los Países Bajos, y el grupo The Alliance for Green Heat, de Estados Unidos, demostró que el uso de pélets y briquetas elaborados con residuos de madera en la calefacción hogareña puede liberar en la atmósfera hasta una décima parte del CO2 emitido por los combustibles basados en el petróleo y un sexto del liberado en la combustión por el gas natural.
Nuevos inventarios
En su investigación, el profesor de la UFSCar llevó a cabo un mapeo de la producción de dos tipos de pélets: uno hecho con cáscaras de maní y otro con residuos de pino (hojas secas, virutas de madera y aserrín). Para cada uno de ellos generó un documento denominado Inventario del Ciclo de Vida (ICV). “Se trata de la segunda etapa del Análisis del Ciclo de Vida, que consiste en la recolección de los datos del impacto ambiental, incluyendo todos los consumos y emisiones de materia y energía que se producen en cada proceso del ciclo de vida evaluado”, explica.
En la elaboración del inventario se incluyeron datos tales como el uso del suelo, el consumo de agua, de madera, la demanda de energía y la emisión de contaminantes, informados por los fabricantes de los dos productos estudiados. Debido a las dificultades para acceder a estas informaciones, el investigador optó por no trabajar con las briquetas, por el momento. “El mercado de las briquetas es sumamente informal. Los pélets ya cuentan con una asociación de fabricantes, normas técnicas de calidad y una certificación específica, además de un mercado externo afianzado”.
Los próximos proyectos del Grupo de Investigaciones en Ingeniería de la Sostenibilidad (EngS) de la UFSCar, que dirige Lopes Silva, ampliarán y ahondarán en el tema. “Uno de los investigadores del equipo, el estudiante de maestría Thiago Teixeira Matheus, está estudiando las briquetas, mientras que otro compañero del grupo, Antônio Carlos Farrapo Júnior, aborda en su doctorado propuestas de políticas públicas para estos biocombustibles”, informa el investigador.
Los dos inventarios atraviesan su fase final de revisión previa a su publicación en el Banco Nacional de Inventarios del Ciclo de la Vida de Productos Brasileños (SICV Brasil). “En Brasil, son los primeros ICV sobre pélets elaborados con datos primarios y disponibles para su publicación”, dice. Antes, quienes pretendían realizar un ACV de pélets de biomasa debían recurrir a las bases de datos internacionales. Los inventarios quedarán a disposición para su consulta en el sitio web del SICV Brasil.
Los estudios de la UFSCar contaron con el apoyo de la FAPESP en el marco del Programa de Investigaciones en Bioenergía (Bioen), que desde 2008 financia actividades de investigación y desarrollo centradas en el sector. La mayoría de los proyectos del Bioen están centrados en la biomasa de azúcar y oleaginosas, una consecuencia natural de la tradición agrícola del estado de São Paulo, pero las puertas están abiertas a una diversidad de temas. Así lo afirma la bióloga Gláucia Mendes Souza, del Instituto de Química de la Universidad de São Paulo (IQ-USP) y coordinadora del programa, quien destaca que el escenario internacional actual ha impuesto una urgencia mayor a la necesidad de desarrollar alternativas energéticas. “Con la guerra en Ucrania, ¿quién va a abastecer la demanda de calefacción de Europa durante el invierno?”, se pregunta la investigadora, recordando que el embargo impuesto al petróleo y al gas rusos, como sanción de los países occidentales por la invasión a Ucrania, ha generado una crisis mundial en el mercado de la energía, cuyos efectos más inmediatos los padece el continente europeo. “Estos son otros de los motivos por los que el Bioen busca promover la diversificación de las investigaciones. Tenemos cómo hacerlo, dado el enorme potencial con el que cuenta Brasil”.
El mercado global de biocombustibles sólidos también se beneficia con la carrera por una energía limpia. Los países europeos se sienten presionados por la meta de descarbonización estipulada por la Unión Europea, que prevé alcanzar la neutralidad del carbono en el continente para 2050. El consumo mundial de pélets llegó a los 39,6 millones de toneladas (t) en 2020, lo que representa un aumento del 7 % en comparación con el año anterior, según un informe estadístico de la organización Bioenergy Europe. Los países europeos son los mayores consumidores, ya que responden por un 76 % del total. El documento considera solamente los pélets de madera y no incluye los residuos agrícolas.
Al enumerar los países productores, Bioenergy Europe destaca a Brasil. “Dentro de América Latina hay dos países que presentan un desarrollo interesante en la producción de pélets, que son Brasil y Chile. Los registros de la producción en Brasil apuntan 1.030.000 t en 2020 y, para 2023, está previsto un aumento importante de su capacidad productiva”, señala el informe.
Léo Ramos Chaves / Revista Pesquisa FAPESPLas briquetas, fabricadas con la misma materia prima de los pélets, son de un tamaño bastante mayor, llegando a medir 30 cm de largoLéo Ramos Chaves / Revista Pesquisa FAPESP
Ante este escenario, el desarrollo de Inventarios del Ciclo de Vida de los pélets brasileños es un logro estratégico, destaca el ingeniero químico Luiz Alexandre Kulay, del Departamento de Ingeniería Química de la Escuela Politécnica de la USP. “La elaboración del ICV tiene repercusiones directas en la competitividad de las empresas, especialmente para aquellas que quieren conquistar el mercado exterior”, subraya. “La variable ambiental es cada vez más relevante en los procesos de decisión”.
El economista Roberto Scorsatto Sartori, consultor en el área de política de conservación y sostenibilidad, ve en los pélets una oportunidad de sumar valor agregado a la industria nacional de procesamiento de la madera. En su tesis doctoral, defendida a finales de 2021 en la Escuela Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (Esalq) de la USP, en Piracicaba, propone la inserción de la “peletización” en la industria maderera para muebles y construcción, a partir de los residuos generados en el proceso productivo. “Es un mercado que puede crecer, pero necesita organizarse y tener apoyo institucional”, opina Sartori.
Según el economista, los productores madereros no están seguros de invertir en el proceso de peletización y uno de los motivos es la falta de incentivos fiscales. “Quienes comercializan maderas poco procesadas tienen el beneficio de la Ley Kandir [que exime del pago del Impuesto a la Circulación de Bienes y Servicios, el ICMS, a las exportaciones de productos primarios, tales como la soja, los minerales y la madera]. El pélet, aunque mínimamente procesado, no entra en esta ley”, lamenta.
Los investigadores evalúan que, por el momento, las exportaciones constituyen el nicho más atractivo para los productores nacionales de pélets y briquetas. Pero perciben en este sector un potencial para el fortalecimiento de la matriz energética nacional y la expansión del comercio de emisiones de carbono, que forman parte de los objetivos de la Política Nacional de Biocombustibles [RenovaBio]. El organismo, creado por el gobierno federal en 2017, tiene la misión de promover la expansión de los biocombustibles, contribuyendo a que Brasil cumpla con las metas de reducción de GEI firmadas en el Acuerdo de París, en 2015.
El programa gubernamental tiene por objeto la cuantificación de los créditos de carbono de la producción de biocombustibles, que se efectúa a través de una herramienta llamada RenovaCalc, que calcula la intensidad de las emisiones de carbono en la atmósfera y genera los Créditos de Descarbonización (CBIO) para usinas y proveedores.
Para Lopes Silva, la RenovaBio es una oportunidad para fortalecer al sector de los biocombustibles, permitiendo que los productores puedan comercializar los créditos de carbono en la Bolsa de Valores de São Paulo [B3]. “Pero hay un problema que debe solucionarse”, dice el investigador. “A pesar de promover la expansión de los biocombustibles en nuestra matriz energética, la RenovaBio no incluye normativas específicas para los biocombustibles sólidos ni los ha incluido en la RenovaCalc, centrándose únicamente en los biocombustibles líquidos y gaseosos”.
La ampliación de la política de la RenovaBio para que también contemple la categoría de los biocombustibles sólidos, que incluye a los pélets y a las briquetas de biomasa, les permitiría a los productores acceder a nuevas oportunidades de negocios. En 2020 se negociaron 19,9 millones de CBIO en la B3, por un monto total de 162 millones de dólares. “La RenovaBio debería ampliarse”, concuerda Kulay, de la USP. “La realidad cambia y, con ella, también deben revisarse las directrices. Es importante que el país disponga de más recursos para la gestión del medio ambiente”.
Proyecto
Análisis del ciclo de vida de la producción de pélets de biomasa para el fortalecimiento de la bioeconomía y de la base de datos SICV Brasil (nº 19/16996-4); Modalidad Programa Bioen; Investigador responsable Diogo Aparecido Lopes Silva (UFSCar); Inversión R$ 46.506,32[bibliografia]
[bibliografia]Artículo científico
SILVA, D. A. L. et al. A systematic review and life cycle assessment of biomass pellets and briquettes production in Latin America. Renewable and Sustainable Energy Reviews. v. 157. abr. 2022.
