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Producción de energía biocombustible, 2019
Bus de biogás
Un autobús alimentado por biogás

El biocombustible es un combustible que se produce a través de procesos contemporáneos a partir de biomasa , en lugar de procesos geológicos muy lentos involucrados en la formación de combustibles fósiles , como el petróleo. Dado que la biomasa técnicamente se puede usar como combustible directamente (por ejemplo, troncos de madera), algunas personas usan los términos biomasa y biocombustible de manera intercambiable. Sin embargo, la mayoría de las veces, la palabra biomasa simplemente denota la materia prima biológica de la que está hecho el combustible, o alguna forma de producto final sólido térmicamente o químicamente alterado , como gránulos o briquetas torrefactos .

La palabra biocombustible suele reservarse para los combustibles líquidos o gaseosos que se utilizan para el transporte. La Administración de Información Energética (EIA) de EE. UU . Sigue esta práctica de denominación. [1] Los biocombustibles directos son funcionalmente equivalentes a los combustibles derivados del petróleo y son totalmente compatibles con la infraestructura petrolera existente. [2] No requieren ninguna modificación del motor del vehículo. [3]

El biocombustible se puede producir a partir de plantas (es decir , cultivos energéticos ) o de desechos agrícolas, comerciales, domésticos y / o industriales (si los desechos tienen un origen biológico). [4] Los biocombustibles generalmente involucran la fijación de carbono contemporánea , como las que ocurren en plantas o microalgas a través del proceso de fotosíntesis . El potencial de mitigación de los gases de efecto invernadero del biocombustible varía considerablemente, desde niveles de emisión comparables a los de los combustibles fósiles en algunos escenarios hasta emisiones negativas en otros. El IPCC (Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático) define la bioenergía como una forma renovable de energía. [5]

Los dos tipos más comunes de biocombustible son el bioetanol y el biodiésel.

En 2019, la producción mundial de biocombustibles alcanzó los 161 mil millones de litros (43 mil millones de galones en EE. UU.), Un 6% más que en 2018, [6] y los biocombustibles proporcionaron el 3% de los combustibles del mundo para el transporte por carretera. La Agencia Internacional de Energía quiere que los biocombustibles satisfagan más de una cuarta parte de la demanda mundial de combustibles para el transporte para 2050, con el fin de reducir la dependencia del petróleo. [6] Sin embargo, la producción y el consumo de biocombustibles no van por buen camino para cumplir con el escenario de desarrollo sostenible de la AIE. De 2020 a 2030, la producción mundial de biocombustibles debe aumentar en un 10% cada año para alcanzar el objetivo de la IEA. Solo se espera un crecimiento del 3% anual en los próximos 5 años. [6]

Parte de una serie sobre
Energía renovable
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Generaciones [ editar ]

Tipos y generación de biocombustibles  [7]

Biocombustibles de primera generación [ editar ]

Los biocombustibles de primera generación son combustibles elaborados a partir de cultivos alimentarios cultivados en tierras cultivables. El contenido de azúcar, almidón o aceite del cultivo se convierte en biodiésel o etanol mediante transesterificación o fermentación con levadura. [8]

Biocombustibles de segunda generación [ editar ]

Artículo principal: biocombustibles de segunda generación

Los biocombustibles de segunda generación son combustibles elaborados a partir de biomasa lignocelulósica o leñosa, o residuos / desechos agrícolas. La materia prima utilizada para fabricar los combustibles crece en tierras arables pero son subproductos del cultivo principal o se cultivan en tierras marginales. [9] Las materias primas de segunda generación incluyen paja, bagazo, pastos perennes, jatrofa, residuos de aceite vegetal, residuos sólidos urbanos, etc. [10]

Biocombustibles de tercera generación [ editar ]

Producción de biocombustible a partir de microalgas
Las microalgas se cultivan mediante diferentes métodos, por ejemplo, fotoautótrofas, heterótrofas, fotoheterótrofas y mixotróficas, y luego se recolectan mediante el método de agrupamiento en el que las microalgas se aíslan de la suspensión mediante flotación, floculación o sedimentación por gravedad. El espesamiento es la segunda etapa que se utiliza para concentrar la lechada de algas después del proceso de carga. [7]
Artículos principales: Algacultura y combustible de algas

Las algas se pueden producir en estanques o tanques en tierra y en el mar. [11] [12] Los combustibles de algas tienen altos rendimientos, [13] se pueden cultivar con un impacto mínimo en los recursos de agua dulce , [14] [15] se pueden producir utilizando agua salina y aguas residuales , tienen un alto punto de ignición , [16] y son biodegradables y relativamente inocuos para el medio ambiente si se derraman. [17] [18] La producción requiere grandes cantidades de energía y fertilizantes, el combustible producido se degrada más rápido que otros biocombustibles y no fluye bien en temperaturas frías. [11]Para 2017, debido a consideraciones económicas, la mayoría de los esfuerzos para producir combustible a partir de algas se han abandonado o cambiado a otras aplicaciones. [19]

Biocombustibles de cuarta generación [ editar ]

Esta clase de biocombustibles incluye los combustibles eléctricos y solares . Los electrocombustibles se fabrican almacenando energía eléctrica en los enlaces químicos de líquidos y gases. Los objetivos principales son el butanol , el biodiésel e hidrógeno , pero incluyen otros alcoholes y gases que contienen carbono, como el metano y el butano . Un combustible solar es un combustible químico sintético producido a partir de energía solar. La luz se convierte en energía química , normalmente reduciendo los protones a hidrógeno o dióxido de carbono acompuestos orgánicos .

Tipos [ editar ]

Los siguientes combustibles se pueden producir utilizando procedimientos de producción de biocombustibles de primera, segunda, tercera o cuarta generación. La mayoría de estos se pueden producir utilizando dos o tres de los diferentes procedimientos de generación de biocombustibles. [20]

Biocombustible gaseoso [ editar ]

Biogás y biometano [ editar ]

Biogás
Artículo principal: Biogás

El biogás es metano producido por el proceso de digestión anaeróbica de materia orgánica por anaerobios . [21] Puede producirse a partir de materiales de desecho biodegradables o mediante el uso de cultivos energéticos introducidos en digestores anaeróbicos para complementar la producción de gas. El subproducto sólido, el digestato , se puede utilizar como biocombustible o fertilizante. Cuando CO
2y otras impurezas se eliminan del biogás, se llama biometano .

El biogás se puede recuperar de los sistemas de procesamiento de residuos de tratamiento biológico mecánico . El gas de vertedero , una forma menos limpia de biogás, se produce en los vertederos a través de la digestión anaeróbica natural. Si se escapa a la atmósfera, actúa como gas de efecto invernadero .

Los agricultores pueden producir biogás a partir del estiércol de su ganado utilizando digestores anaeróbicos. [22]

Syngas [ editar ]

Artículo principal: Gasificación

El gas de síntesis , una mezcla de monóxido de carbono , hidrógeno y otros hidrocarburos, se produce por combustión parcial de biomasa, es decir, combustión con una cantidad de oxígeno que no es suficiente para convertir la biomasa por completo en dióxido de carbono y agua. [23] Antes de la combustión parcial, la biomasa se seca y, a veces, se piroliza . La mezcla de gas resultante, el gas de síntesis, es más eficiente que la combustión directa del biocombustible original; se extrae más energía contenida en el combustible.

El gas de síntesis se puede quemar directamente en motores de combustión interna, turbinas o pilas de combustible de alta temperatura. [24] El generador de gas de madera , un reactor de gasificación alimentado con madera, se puede conectar a un motor de combustión interna.

El gas de síntesis se puede utilizar para producir metanol , DME e hidrógeno , o se puede convertir mediante el proceso de Fischer-Tropsch para producir un sustituto del diésel o una mezcla de alcoholes que se pueden mezclar en la gasolina. La gasificación normalmente se basa en temperaturas superiores a 700 ° C.

La gasificación a baja temperatura es deseable cuando se coproduce biocarbón , pero resulta en gas de síntesis contaminado con alquitrán .

Biocombustible líquido [ editar ]

Etanol [ editar ]

Artículo principal: combustible de etanol
Etanol puro a la izquierda (A), gasolina a la derecha (G) en una estación de servicio en Brasil

Los alcoholes producidos biológicamente , más comúnmente etanol , y menos comúnmente propanol y butanol , se producen por la acción de microorganismos y enzimas a través de la fermentación de azúcares o almidones (más fácil) o celulosa (que es más difícil). A menudo se afirma que el biobutanol (también llamado biogasolina) proporciona un reemplazo directo de la gasolina , porque puede usarse directamente en un motor de gasolina.

El combustible de etanol es el biocombustible más común en todo el mundo, particularmente en Brasil . Los combustibles alcohólicos se producen por fermentación de azúcares derivados del trigo , maíz , remolacha azucarera , caña de azúcar , melaza y cualquier azúcar o almidón a partir del cual se puedan elaborar bebidas alcohólicas como el whisky (como la papa y los desechos de frutas , etc.). Los métodos de producción de etanol utilizados son la digestión enzimática (para liberar los azúcares de los almidones almacenados), la fermentación de los azúcares, la destilacióny secado. El proceso de destilación requiere un aporte de energía significativo para el calor (a veces combustible fósil de gas natural insostenible , pero la biomasa celulósica como el bagazo , los desechos que quedan después de que se prensa la caña de azúcar para extraer su jugo, es el combustible más común en Brasil, mientras que los pellets, astillas de madera y también el calor residual es más común en Europa) El vapor residual alimenta la fábrica de etanol [25] , donde el calor residual de las fábricas también se utiliza en la red de calefacción urbana.

El etanol se puede utilizar en motores de gasolina como sustituto de la gasolina; se puede mezclar con gasolina en cualquier porcentaje. La mayoría de los motores de gasolina de los automóviles pueden funcionar con mezclas de hasta un 15% de bioetanol con petróleo / gasolina. El etanol tiene una densidad energética menor que la de la gasolina; esto significa que se necesita más combustible (volumen y masa) para producir la misma cantidad de trabajo. Una ventaja del etanol ( CH
3CH
2OH ) es que tiene un índice de octanaje más alto que la gasolina sin etanol disponible en las estaciones de servicio al borde de la carretera, lo que permite un aumento de la relación de compresión de un motor para una mayor eficiencia térmica . En lugares de gran altitud (aire enrarecido), algunos estados exigen una mezcla de gasolina y etanol como oxidante de invierno para reducir las emisiones de contaminación atmosférica.

El etanol también se utiliza para alimentar chimeneas de bioetanol . Como no requieren una chimenea y son "sin humos", los fuegos de bioetanol [26] son extremadamente útiles [ cita requerida ] para casas y apartamentos de nueva construcción sin chimenea. Las desventajas de estas chimeneas es que su salida de calor es ligeramente menor que la calefacción eléctrica o los fuegos de gas, y se deben tomar precauciones para evitar la intoxicación por monóxido de carbono.

La conversión de maíz en etanol y otras reservas alimentarias ha llevado al desarrollo del etanol celulósico . Según una agenda de investigación conjunta realizada a través del Departamento de Energía de Estados Unidos, [27] las relaciones de energía fósil ( FER ) para el etanol celulósico, el etanol de maíz y la gasolina son 10,3, 1,36 y 0,81, respectivamente. [28] [29] [30] [ aclaración necesaria ]

El etanol tiene un contenido de energía aproximadamente un tercio menor por unidad de volumen en comparación con la gasolina. Esto se contrarresta en parte por la mejor eficiencia cuando se usa etanol (en una prueba a largo plazo de más de 2,1 millones de km, el proyecto BEST descubrió que los vehículos FFV son entre un 1 y un 26% más eficientes energéticamente que los automóviles de gasolina, pero el consumo volumétrico aumenta en aproximadamente un 30%, por lo que se requieren más paradas para repostar).

Otros bioalcoholes [ editar ]

El metanol se produce actualmente a partir de gas natural , un combustible fósil no renovable . En el futuro, se espera que se produzca a partir de biomasa como biometanol . Esto es técnicamente factible, pero la producción se está posponiendo actualmente por preocupaciones de que la viabilidad económica aún está pendiente. [31] La economía del metanol es una alternativa a la economía del hidrógeno , que se contrasta con la producción actual de hidrógeno a partir del gas natural.

Butanol ( C
4H
9OH ) se forma por fermentación ABE (acetona, butanol, etanol) y las modificaciones experimentales del proceso muestran ganancias netas de energía potencialmente altas con butanol como único producto líquido. El butanol producirá más energía que el etanol debido a su menor contenido de oxígeno [32] y, supuestamente, se puede quemar "directamente" en los motores de gasolina existentes (sin modificar el motor o el automóvil), [33] y es menos corrosivo y menos soluble en agua. que el etanol, y podría distribuirse a través de las infraestructuras existentes. DuPont y BP están trabajando juntos para ayudar a desarrollar el butanol. [ cita requerida ] Escherichia colitambién se han diseñado con éxito cepas para producir butanol modificando su metabolismo de aminoácidos . [34] Un inconveniente de la producción de butanol en E. coli sigue siendo el alto costo de los medios ricos en nutrientes, sin embargo, un trabajo reciente ha demostrado que E. coli puede producir butanol con una suplementación nutricional mínima. [35]

Biodiesel [ editar ]

Bombas de biocombustible DCA 07 2010 9834
Artículo principal: Biodiesel
Más información: Biodiesel en el mundo

El biodiésel es el biocombustible más común en Europa. Se produce a partir de aceites o grasas mediante transesterificación y es un líquido de composición similar al diesel fósil / mineral. Químicamente, se compone principalmente de ésteres metílicos (o etílicos) de ácidos grasos ( FAME ). Las materias primas para el biodiésel incluyen grasas animales, aceites vegetales, soja , colza , jatropha , mahua , mostaza , lino , girasol , aceite de palma , cáñamo , berros de campo , Pongamia pinnata y algas.. El biodiésel puro (B100, también conocido como biodiésel "puro") reduce actualmente las emisiones hasta en un 60% en comparación con el diésel B100 de segunda generación. [36] A partir de 2020 , los investigadores de CSIRO de Australia han estado estudiando el aceite de cártamo como lubricante de motor , y los investigadores del Centro de combustible avanzado de la Universidad Estatal de Montana en los EE. UU. Han estado estudiando el rendimiento del aceite en un motor diesel grande , con resultados descritos como un "cambio de juego". [37]

Vagón de la División de Biocombustibles de Targray que transporta Biodiesel.

El biodiesel se puede utilizar en cualquier motor diesel cuando se mezcla con diesel mineral. También se puede usar en su forma pura (B100) en motores diesel, pero pueden ocurrir algunos problemas de mantenimiento y rendimiento durante la utilización en invierno, ya que el combustible se vuelve algo más viscoso a temperaturas más bajas, dependiendo de la materia prima utilizada. [38]

En algunos países, los fabricantes cubren sus motores diésel con garantía para el uso del B100, aunque Volkswagen de Alemania , por ejemplo, pide a los conductores que consulten por teléfono con el departamento de servicios ambientales de VW antes de cambiar al B100. En la mayoría de los casos, el biodiésel es compatible con los motores diésel a partir de 1994, que utilizan caucho sintético ' Viton ' (de DuPont ) en sus sistemas mecánicos de inyección de combustible . Sin embargo, tenga en cuenta que ningún vehículo está certificado para el uso de biodiésel puro antes de 2014, ya que no había un protocolo de control de emisiones disponible para el biodiésel antes de esta fecha.

Los sistemas de tipo " common rail " e " inyector unitario " controlados electrónicamente desde finales de la década de 1990 en adelante solo pueden utilizar biodiésel mezclado con combustible diésel convencional. Estos motores tienen sistemas de inyección de múltiples etapas finamente dosificados y atomizados que son muy sensibles a la viscosidad del combustible. Muchos motores diésel de la generación actual están fabricados para que puedan funcionar con B100 sin alterar el motor en sí, aunque esto depende del diseño del riel de combustible . Dado que el biodiésel es un solvente eficaz y limpia los residuos depositados por el diésel mineral, es posible que los filtros del motor deban reemplazarse con mayor frecuencia, ya que el biocombustible disuelve los depósitos viejos en el tanque de combustible y las tuberías. También limpia eficazmente el motorcámara de combustión de depósitos de carbón, ayudando a mantener la eficiencia. En muchos países europeos, una mezcla de biodiesel al 5% se usa ampliamente y está disponible en miles de estaciones de servicio. [39] [40] El biodiésel también es un combustible oxigenado , lo que significa que contiene una cantidad reducida de carbono y un mayor contenido de hidrógeno y oxígeno que el diésel fósil. Esto mejora la combustión del biodiésel y reduce las emisiones de partículas del carbono no quemado. Sin embargo, el uso de biodiésel puro puede aumentar las emisiones de NO x [41].

El biodiesel también es seguro de manipular y transportar porque no es tóxico y es biodegradable , y tiene un alto punto de inflamación de aproximadamente 300 ° F (148 ° C) en comparación con el combustible diesel de petróleo, que tiene un punto de inflamación de 125 ° F (52 ° C). ° C). [42]

En los EE. UU., Más del 80% de los camiones comerciales y autobuses urbanos funcionan con diésel. Se estima que el mercado emergente de biodiésel de EE. UU. Creció un 200% entre 2004 y 2005. "A fines de 2006, se estimaba que la producción de biodiésel se había cuadruplicado [desde 2004] a más de" mil millones de galones estadounidenses (3.800.000 m 3 ). [43]

En Francia, el biodiésel se incorpora a una tasa del 8% en el combustible utilizado por todos los vehículos diésel franceses. [44] Avril Group produce bajo la marca Diester , una quinta parte de los 11 millones de toneladas de biodiésel que consume anualmente la Unión Europea . [45] Es el principal productor europeo de biodiésel. [44]

Diésel verde [ editar ]

Artículo principal: refinado de aceite vegetal

El diesel verde se produce mediante el hidrocraqueo de materias primas de aceite biológico, como aceites vegetales y grasas animales. [46] [47] El hidrocraqueo es un método de refinería que utiliza temperaturas y presiones elevadas en presencia de un catalizador para descomponer moléculas más grandes , como las que se encuentran en los aceites vegetales , en cadenas de hidrocarburos más cortas utilizadas en motores diesel . [48] También puede denominarse diésel renovable, aceite vegetal tratado con hidrógeno (combustible HVO) [48] o diésel renovable derivado del hidrógeno. [47] A diferencia del biodiésel, el diésel verde tiene exactamente las mismas propiedades químicas que el diésel a base de petróleo.[48] [49] No requiere nuevos motores, tuberías o infraestructura para distribuir y utilizar, pero no se ha producido a un costo que sea competitivo con el del petróleo . [47] También se están desarrollando versiones a gasolina. [50] El diesel verde está siendo desarrollado en Louisiana y Singapur por ConocoPhillips , Neste Oil , Valero , Dynamic Fuels y Honeywell UOP [47] [51] así como Preem en Gotemburgo, Suecia, creando lo que se conoce como Evolution Diesel. [52]

Aceite vegetal puro [ editar ]

Este camión es uno de los 15 con sede en el centro de distribución de Walmart en Buckeye , Arizona, que se convirtió para funcionar con un biocombustible elaborado a partir de grasa de cocina recuperada producida durante la preparación de alimentos en las tiendas Walmart. [53]
Artículo principal: combustible de aceite vegetal

El aceite vegetal comestible puro sin modificar generalmente no se usa como combustible, pero se ha usado aceite de menor calidad para este propósito. El aceite vegetal usado se procesa cada vez más en biodiésel o (más raramente) se limpia de agua y partículas y luego se utiliza como combustible.

Al igual que con el biodiésel 100% (B100), para garantizar que los inyectores de combustible atomicen el aceite vegetal en el patrón correcto para una combustión eficiente, el combustible de aceite vegetal debe calentarse para reducir su viscosidad a la del diésel, ya sea mediante bobinas eléctricas o intercambiadores de calor. Esto es más fácil en climas cálidos o templados. MAN B&W Diesel , Wärtsilä y Deutz AG , así como varias empresas más pequeñas, como Elsbett , ofrecen motores que son compatibles con aceite vegetal puro, sin necesidad de modificaciones posventa.

El aceite vegetal también se puede utilizar en muchos motores diésel antiguos que no utilizan sistemas de inyección diésel electrónicos de inyección unitaria o common rail . Debido al diseño de las cámaras de combustión en los motores de inyección indirecta , estos son los mejores motores para usar con aceite vegetal. Este sistema permite que las moléculas de aceite relativamente más grandes tengan más tiempo para quemarse. Algunos motores más antiguos, especialmente Mercedes, son impulsados ​​experimentalmente por entusiastas sin ninguna conversión. Un puñado de conductores ha tenido un éxito limitado con motores VW TDI anteriores a "Pumpe Duse" y otros motores similares con inyección directa . Varias empresas, como Elsbett o Wolf, han desarrollado kits de conversión profesionales e instalado con éxito cientos de ellos durante las últimas décadas.

Los aceites y grasas se pueden hidrogenar para dar un sustituto del diesel. El producto resultante es un hidrocarburo de cadena lineal con un índice de cetano alto , bajo en aromáticos y azufre y no contiene oxígeno. Los aceites hidrogenados se pueden mezclar con diesel en todas las proporciones. Tienen varias ventajas sobre el biodiésel, incluido un buen rendimiento a bajas temperaturas, sin problemas de estabilidad durante el almacenamiento y sin susceptibilidad al ataque microbiano. [23]

Bioéteres [ editar ]

Producción de biocombustibles por región

Los bioéteres (también denominados éteres combustibles o combustibles oxigenados ) son compuestos rentables que actúan como potenciadores del índice de octanaje . "Los bioéteres se producen por reacción de isoolefinas reactivas, como isobutileno, con bioetanol". [54] Los bioéteres se crean a partir del trigo o la remolacha azucarera. [55] También mejoran el rendimiento del motor , al tiempo que reducen significativamente el desgaste del motor y las emisiones tóxicas de escape . Aunque es probable que los bioéteres sustituyan a los petréteres en el Reino Unido, es muy poco probable que se conviertan en un combustible en sí mismos debido a la baja densidad energética. [56]Al reducir en gran medida la cantidad de emisiones de ozono a nivel del suelo , contribuyen a la calidad del aire. [57] [58]

Cuando se trata de combustible para transporte, hay seis aditivos de éter: éter dimetílico (DME), éter dietílico (DEE), metil terc- butil éter (MTBE), etil terc- butil éter (ETBE), terc -amil metil éter (TAME) y terc -amil etil éter (TAEE). [59]

La Asociación Europea de Combustibles Oxigenados (EFOA) identifica el metil terc- butil éter (MTBE) y el etil terc- butil éter (ETBE) como los éteres más utilizados en el combustible para reemplazar el plomo. Los éteres se introdujeron en Europa en la década de 1970 para reemplazar el compuesto altamente tóxico. [60] Aunque los europeos todavía usan aditivos de bioéter, los EE. UU. Ya no tienen un requisito de oxígeno, por lo que los bioéteres ya no se usan como el principal aditivo de combustible. [61]

Biocombustibles y medio ambiente [ editar ]

Neutralidad de carbono [ editar ]

Vías de producción de carbono negativo (miscanthus) y carbono positivo (álamo).
Relación entre el rendimiento sobre el suelo (líneas diagonales), el carbono orgánico del suelo (eje X) y el potencial del suelo para el secuestro de carbono exitoso / no exitoso (eje Y). Básicamente, cuanto mayor sea el rendimiento, más tierra se podrá utilizar como herramienta de mitigación de GEI (incluida la tierra relativamente rica en carbono).

Se dice que un proyecto de biocombustible es carbono neutral si el CO 2 absorbido por el cultivo compensa las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) relacionadas con el proyecto. El CO 2 es el más importante de los gases de efecto invernadero y hay aproximadamente un 27% de carbono en el CO 2 (12/44). [62] Esto incluye cualquier emisión causada por el cambio de uso de la tierra directo o indirecto . Muchos proyectos de biocombustibles de primera generación no son neutros en carbono según esta definición. Algunos tienen emisiones incluso más altas que algunas alternativas basadas en fósiles. [63] [64] [65]

Es la cantidad total de absorción y emisiones que, en conjunto, determina si el costo del ciclo de vida de los GEI de un proyecto de biocombustible es positivo, neutral o negativo. Si las emisiones durante la producción, el procesamiento, el transporte y la combustión son más altas de lo que se absorbe, tanto por encima como por debajo del suelo durante el crecimiento de los cultivos, el costo del ciclo de vida de los GEI es positivo. Asimismo, si la absorción total es mayor que las emisiones totales, el costo del ciclo de vida es negativo.

Whitaker y col. argumentan que un cultivo de miscanthus con un rendimiento de 10 toneladas por hectárea por año captura tanto carbono que el cultivo compensa con creces tanto las emisiones de las operaciones agrícolas como las emisiones del transporte. (Las emisiones que se originan en la combustión son absorbidas por completo por el crecimiento de plantas sobre el suelo de la próxima temporada). El gráfico superior a la derecha muestra dos vías de producción de miscanthus negativas para CO 2 y dos vías de producción de álamos positivas para CO 2 , representadas en gramo CO 2 - equivalentes por megajulio. Las barras son secuenciales y se mueven hacia arriba y hacia abajo como CO 2 atmosférico .se estima que aumente y disminuya. Las barras grises / azules representan las emisiones relacionadas con la agricultura, el procesamiento y el transporte, las barras verdes representan el cambio de carbono del suelo y los diamantes amarillos representan las emisiones finales totales. [66]

El secuestro exitoso depende de los sitios de plantación, ya que los mejores suelos para el secuestro son aquellos que actualmente tienen un bajo contenido de carbono. Los variados resultados que se muestran en el gráfico resaltan este hecho. [67] Para el Reino Unido, se espera un secuestro exitoso de tierras cultivables en la mayor parte de Inglaterra y Gales, y se espera un secuestro infructuoso en partes de Escocia, debido a suelos ya ricos en carbono (bosques existentes) más rendimientos más bajos. Los suelos que ya son ricos en carbono incluyen turberas y bosques maduros. Los pastizales también pueden ser ricos en carbono, sin embargo Milner et al. argumentan que el secuestro de carbono más exitoso en el Reino Unido tiene lugar debajo de los pastizales mejorados. [68] El gráfico inferior muestra el rendimiento estimado necesario para lograr CO2 negatividad para diferentes niveles de saturación de carbono del suelo existente. Cuanto mayor sea el rendimiento, más probable será la negatividad del CO 2 .

Contaminación del aire [ editar ]

En general, una sustancia o energía se considera contaminación cuando se libera al medio ambiente a un ritmo más rápido de lo que el medio ambiente puede dispersar, diluir, descomponer, reciclar o almacenar de alguna forma inofensiva. [69] Según esta definición, tanto los combustibles fósiles como algunos biocombustibles tradicionales están contaminando el medio ambiente. Por ejemplo, el IPCC sostiene que el uso tradicional de leña en estufas de cocina y fuegos abiertos produce contaminantes que pueden tener consecuencias graves para la salud y el medio ambiente. Sin embargo, un cambio a la bioenergía moderna contribuirá a mejorar los medios de vida y puede reducir la degradación de la tierra y los impactos en los servicios de los ecosistemas. [a]Según el IPCC, existe una fuerte evidencia de que la bioenergía moderna tiene "grandes impactos positivos" en la calidad del aire. [70] Cuando se queman en instalaciones industriales, la mayoría de los contaminantes provenientes de la biomasa leñosa se reducen en un 97-99%, en comparación con la quema al aire libre. [71] Un estudio de la neblina marrón gigante que cubre periódicamente grandes áreas en el sur de Asia determinó que dos tercios de ella se habían producido principalmente por la cocina residencial y la quema agrícola, y un tercio por la quema de combustibles fósiles. [72]

Producción de energía en comparación con otras energías renovables [ editar ]

Para calcular los requisitos de uso de la tierra para diferentes tipos de producción de energía, es esencial conocer las densidades de energía específicas del área relevante. Smil estima que las densidades de potencia medias específicas del área para la producción de biocombustibles, energía eólica, hidroeléctrica y solar son de 0,30 W / m 2 , 1 W / m 2 , 3 W / m 2 y 5 W / m 2 , respectivamente (potencia en el forma de calor para biocombustibles y electricidad para energía eólica, hidráulica y solar). [73] El consumo medio de energía humana en terrenos sin hielo es de 0,125 W / m 2 (calor y electricidad combinados), [74] aunque aumenta a 20 W / m 2 en las zonas urbanas e industriales. [75] La razón de la baja densidad de potencia específica de un área para los biocombustibles es una combinación de bajos rendimientos y solo una utilización parcial de la planta cuando se fabrican combustibles líquidos (por ejemplo, el etanol generalmente se hace a partir del contenido de azúcar de la caña de azúcar o el contenido de almidón de maíz, mientras que el biodiésel a menudo lo es). elaborado a partir de aceite de semilla de colza y soja).

Smil estima las siguientes densidades:


Etanol

  • Trigo de invierno (EE. UU.) 0,08 W / m 2 [76]
  • Maíz 0,26 W / m 2 (rendimiento 10 t / ha) [77]
  • Trigo (Alemania) 0,30 W / m 2 [76]
  • Miscanthus x giganteus 0,40 W / m 2 (rendimiento 15 t / ha) [78]
  • Caña de azúcar (Brasil) 0,50 W / m 2 (rendimiento 80 t / ha húmedo) [79]


Combustible para aviones

  • Soja 0,06 W / m 2 [79]
  • Jathropa (tierra marginal) 0,20 W / m 2 [79]
  • Aceite de palma 0,65 W / m 2 [79]


Biodiesel

  • Colza 0,12 W / m 2 (media de la UE) [80]
  • Colza (ajustada por el aporte de energía, Países Bajos) 0,08 W / m 2 [81]
  • Remolacha azucarera (ajustada por el aporte de energía, España) 0,02 W / m 2 [81]


La combustión de biomasa sólida es más eficiente desde el punto de vista energético que la combustión de biocombustibles (líquidos), ya que se utiliza toda la planta. Por ejemplo, las plantaciones de maíz que producen biomasa sólida para combustión generan más del doble de energía por metro cuadrado en comparación con las plantaciones de maíz que producen etanol, cuando el rendimiento es el mismo: 10 t / ha generan 0,60 W / m 2 y 0,26 W / m 2 respectivamente. [82] La biomasa seca del horno en general tiene un contenido calorífico de aproximadamente 18 GJ / t, [83] y cada t / ha de rendimiento de biomasa seca aumenta la producción de energía de una plantación en 0,06 W / m 2 . [84]

Como se mencionó anteriormente, Smil estima que el promedio mundial de producción de energía eólica, hidráulica y solar es de 1 W / m 2 , 3 W / m 2 y 5 W / m 2 respectivamente. Para igualar estas densidades de energía, los rendimientos de las plantaciones deben alcanzar 17 t / ha, 50 t / ha y 83 t / ha para eólica, hidroeléctrica y solar, respectivamente. Esto parece alcanzable para las plantaciones tropicales: Smil estima que las plantaciones a gran escala de eucalipto , acacia , leucaena , pinus y dalbergia en las regiones tropicales y subtropicales rinden de 20 a 25 t / ha, equivalente a 1,20 a 1,50 W / m 2 . [85] También parece alcanzable para pastos de elefante, p. Ej.miscanthus (10-40 t / ha, o 0,6-2,4 W / m 2 ) y napier (15-80 t / ha, o 0,9-4,8 W / m 2 ), pero poco probable para los bosques y muchos otros tipos de cultivos de biomasa - La estimación de Smil para los bosques mixtos templados naturales es de 1,5–2 toneladas secas por hectárea (2–2,5 m 3 , equivalente a 0,1 W / m 2 ), que van desde 0,9 m3 en Grecia a 6 m 3 en Francia). [86]

Ver también [ editar ]

  • Biocombustible de aviación
  • Bioenergía Europa
  • Bioetanol para el transporte sostenible
  • Centro de biocombustibles de Carolina del Norte
  • Biofuelwatch
  • Planta motriz de biogás
  • Saneamiento ecológico
  • Agencia Internacional de Energías Renovables
  • Lista de empresas e investigadores de biocombustibles
  • Lista de tecnologías emergentes
  • Lista de aceites vegetales utilizados para biocombustible
  • Energía renovable por país
  • Transición a las energías renovables
  • Relación residuo-producto
  • Combustible de aviación sostenible
  • Transporte sustentable
  • Tabla de rendimientos de cultivos de biocombustibles

Referencias [ editar ]

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  63. ^ «Los costes y beneficios medioambientales de la bioenergía han sido objeto de un debate importante, especialmente para los biocombustibles de primera generación producidos a partir de alimentos (por ejemplo, cereales y semillas oleaginosas). Los estudios han informado ahorros de GEI durante el ciclo de vida que van desde una reducción del 86% hasta un aumento del 93% en las emisiones de GEI en comparación con los combustibles fósiles (Searchinger et al., 2008; Davis et al., 2009; Liska et al., 2009; Whitaker et al., 2009). al., 2010). Además, se ha expresado la preocupación de que las emisiones de N2O del cultivo de materias primas para biocombustibles podrían haberse subestimado (Crutzen et al., 2008; Smith & Searchinger, 2012) y que la expansión del cultivo de materias primas en tierras agrícolas podría desplazar la producción de alimentos a tierras con alto contenido de carbono. existencias o un alto valor de conservación (es decir, iLUC) que crean una deuda de carbono que podría tardar décadas en pagarse (Fargione et al., 2008).Otros estudios han demostrado que las emisiones directas relacionadas con el nitrógeno de las materias primas de los cultivos anuales se pueden mitigar mediante prácticas de gestión optimizadas (Davis et al., 2013) o que los tiempos de recuperación son menos significativos que los propuestos (Mello et al., 2014). Sin embargo, todavía existen preocupaciones significativas sobre los impactos de iLUC, a pesar de los desarrollos de políticas dirigidos a reducir el riesgo de que ocurra iLUC (Ahlgren y Di Lucia, 2014; Del Grosso et al., 2014). » Whitaker, J., Field, JL, Bernacchi, CJ, Cerri, CE, Ceulemans, R., Davies, CA, DeLucia, EH, Donnison, IS, McCalmont, JP, Paustian, K., Rowe, RL, Smith, P ., Thornley, P. y McNamara, NP (2018), Consenso, incertidumbres y desafíos para los cultivos bioenergéticos perennes y el uso de la tierra. GCB Bioenergy, 10: 150-164.2013) o que los tiempos de recuperación son menos significativos que los propuestos (Mello et al., 2014). Sin embargo, todavía existen preocupaciones significativas sobre los impactos de iLUC, a pesar de los desarrollos de políticas dirigidos a reducir el riesgo de que ocurra iLUC (Ahlgren y Di Lucia, 2014; Del Grosso et al., 2014). » Whitaker, J., Field, JL, Bernacchi, CJ, Cerri, CE, Ceulemans, R., Davies, CA, DeLucia, EH, Donnison, IS, McCalmont, JP, Paustian, K., Rowe, RL, Smith, P ., Thornley, P. y McNamara, NP (2018), Consenso, incertidumbres y desafíos para los cultivos bioenergéticos perennes y el uso de la tierra. GCB Bioenergy, 10: 150-164.2013) o que los tiempos de recuperación son menos significativos que los propuestos (Mello et al., 2014). Sin embargo, todavía existen preocupaciones significativas sobre los impactos de iLUC, a pesar de los desarrollos de políticas dirigidos a reducir el riesgo de que ocurra iLUC (Ahlgren y Di Lucia, 2014; Del Grosso et al., 2014). » Whitaker, J., Field, JL, Bernacchi, CJ, Cerri, CE, Ceulemans, R., Davies, CA, DeLucia, EH, Donnison, IS, McCalmont, JP, Paustian, K., Rowe, RL, Smith, P ., Thornley, P. y McNamara, NP (2018), Consenso, incertidumbres y desafíos para los cultivos bioenergéticos perennes y el uso de la tierra. GCB Bioenergy, 10: 150-164.Del Grosso et al., 2014) ». Whitaker, J., Field, JL, Bernacchi, CJ, Cerri, CE, Ceulemans, R., Davies, CA, DeLucia, EH, Donnison, IS, McCalmont, JP, Paustian, K., Rowe, RL, Smith, P ., Thornley, P. y McNamara, NP (2018), Consenso, incertidumbres y desafíos para los cultivos bioenergéticos perennes y el uso de la tierra. GCB Bioenergy, 10: 150-164.Del Grosso et al., 2014) ». Whitaker, J., Field, JL, Bernacchi, CJ, Cerri, CE, Ceulemans, R., Davies, CA, DeLucia, EH, Donnison, IS, McCalmont, JP, Paustian, K., Rowe, RL, Smith, P ., Thornley, P. y McNamara, NP (2018), Consenso, incertidumbres y desafíos para los cultivos bioenergéticos perennes y el uso de la tierra. GCB Bioenergy, 10: 150-164.https://doi.org/10.1111/gcbb.12488
  64. ^ «El impacto de los cultivos de bioenergía y biocombustibles ha sido motivo de especial preocupación, y algunos sugieren que el equilibrio de gases de efecto invernadero (GEI) de los cultivos alimentarios utilizados para el etanol y el biodiésel puede no ser mejor ni peor que el de los combustibles fósiles (Fargione et al., 2008). ; Searchinger et al., 2008). Esto es controvertido, ya que la asignación de emisiones de GEI a la gestión y el uso de coproductos puede tener un gran efecto en la huella de carbono total de los productos bioenergéticos resultantes (Whitaker et al., 2010; Davis et al., 2013). Las posibles consecuencias del cambio de uso de la tierra (LUC) a la bioenergía en el equilibrio de GEI a través del desplazamiento de cultivos alimentarios o el cambio 'indirecto' de uso de la tierra (iLUC) también son una consideración importante (Searchinger et al., 2008). Milner, S., Holland, RA, Lovett, A., Sunnenberg, G., Hastings, A., Smith, P., Wang, S. y Taylor, G. (2016),Impactos potenciales enservicios ecosistémicos de la transición del uso de la tierra a cultivos bioenergéticos de segunda generación en GB. GCB Bioenergy, 8: 317–333. https://doi.org/10.1111/gcbb.12263
  65. ^ «Si bien la premisa inicial con respecto a la bioenergía era que el carbono capturado recientemente de la atmósfera a las plantas produciría una reducción inmediata de las emisiones de GEI por el uso de combustibles fósiles, la realidad resultó menos sencilla. Los estudios sugirieron que las emisiones de GEI de la producción de cultivos energéticos y el cambio de uso de la tierra podrían superar cualquier mitigación de CO2 (Searchinger et al., 2008; Lange, 2011). La producción de óxido nitroso (N2O), con su poderoso potencial de calentamiento global (GWP), podría ser un factor significativo para compensar las ganancias de CO2 (Crutzen et al., 2008), así como la posible acidificación y eutrofización del medio ambiente circundante (Kim & Dale, 2005). Sin embargo, no todas las materias primas de biomasa son iguales, y la mayoría de los estudios críticos de la producción de bioenergía se refieren a los biocombustibles producidos a partir de cultivos alimentarios anuales a un alto costo de fertilizantes.a veces utilizando tierras despejadas de ecosistemas naturales o en competencia directa con la producción de alimentos (Naik et al., 2010). Los cultivos energéticos perennes dedicados, producidos en tierras agrícolas existentes de menor calidad, ofrecen una alternativa sostenible con ahorros significativos en las emisiones de gases de efecto invernadero y en el secuestro de carbono del suelo cuando se producen con un manejo adecuado (Crutzen et al., 2008; Hastings et al., 2008, 2012; Cherubini et al., 2009; Dondini et al., 2009a; Don et al., 2012; Zatta et al., 2014; Richter et al., 2015). » McCalmont, JP, Hastings, A., McNamara, NP, Richter, GM, Robson, P., Donnison, IS y Clifton ‐ Brown, J. (2017), Costos y beneficios ambientales del cultivo de Miscanthus para bioenergía en el Reino Unido. GCB Bioenergy, 9, página 490.Los cultivos energéticos perennes dedicados, producidos en tierras agrícolas existentes de menor calidad, ofrecen una alternativa sostenible con ahorros significativos en las emisiones de gases de efecto invernadero y en el secuestro de carbono del suelo cuando se producen con un manejo adecuado (Crutzen et al., 2008; Hastings et al., 2008, 2012; Cherubini et al., 2009; Dondini et al., 2009a; Don et al., 2012; Zatta et al., 2014; Richter et al., 2015). » McCalmont, JP, Hastings, A., McNamara, NP, Richter, GM, Robson, P., Donnison, IS y Clifton ‐ Brown, J. (2017), Costos y beneficios ambientales del cultivo de Miscanthus para bioenergía en el Reino Unido. GCB Bioenergy, 9, página 490.Los cultivos energéticos perennes dedicados, producidos en tierras agrícolas existentes de menor calidad, ofrecen una alternativa sostenible con ahorros significativos en las emisiones de gases de efecto invernadero y en el secuestro de carbono del suelo cuando se producen con un manejo adecuado (Crutzen et al., 2008; Hastings et al., 2008, 2012; Cherubini et al., 2009; Dondini et al., 2009a; Don et al., 2012; Zatta et al., 2014; Richter et al., 2015). » McCalmont, JP, Hastings, A., McNamara, NP, Richter, GM, Robson, P., Donnison, IS y Clifton ‐ Brown, J. (2017), Costos y beneficios ambientales del cultivo de Miscanthus para bioenergía en el Reino Unido. GCB Bioenergy, 9, página 490.ofrecen una alternativa sostenible con ahorros significativos en emisiones de gases de efecto invernadero y secuestro de carbono del suelo cuando se producen con un manejo adecuado (Crutzen et al., 2008; Hastings et al., 2008, 2012; Cherubini et al., 2009; Dondini et al. , 2009a; Don et al., 2012; Zatta et al., 2014; Richter et al., 2015). » McCalmont, JP, Hastings, A., McNamara, NP, Richter, GM, Robson, P., Donnison, IS y Clifton ‐ Brown, J. (2017), Costos y beneficios ambientales del cultivo de Miscanthus para bioenergía en el Reino Unido. GCB Bioenergy, 9, página 490.ofrecen una alternativa sostenible con ahorros significativos en emisiones de gases de efecto invernadero y secuestro de carbono del suelo cuando se producen con un manejo adecuado (Crutzen et al., 2008; Hastings et al., 2008, 2012; Cherubini et al., 2009; Dondini et al. , 2009a; Don et al., 2012; Zatta et al., 2014; Richter et al., 2015). » McCalmont, JP, Hastings, A., McNamara, NP, Richter, GM, Robson, P., Donnison, IS y Clifton ‐ Brown, J. (2017), Costos y beneficios ambientales del cultivo de Miscanthus para bioenergía en el Reino Unido. GCB Bioenergy, 9, página 490.(2017), Costos y beneficios ambientales del cultivo de Miscanthus para bioenergía en el Reino Unido. GCB Bioenergy, 9, página 490.(2017), Costos y beneficios ambientales del cultivo de Miscanthus para bioenergía en el Reino Unido. GCB Bioenergy, 9, página 490.https://doi.org/10.1111/gcbb.12294
  66. ^ «Una perspectiva del ciclo de vida de las contribuciones relativas y la variabilidad del cambio en las existencias de carbono del suelo y las emisiones relacionadas con el nitrógeno a la intensidad neta de GEI (g CO2-eq MJ − 1) [gramos equivalentes de CO2 por megajulio] de producción de biocombustible a través de una producción seleccionada vías (materia prima / uso previo de la tierra / fertilizante / tipo de conversión). Las contribuciones positivas y negativas a las emisiones de GEI del ciclo de vida se grafican secuencialmente y se suman como la intensidad neta de GEI para cada escenario de biocombustible, en relación con la intensidad de GEI de la gasolina convencional (línea marrón) y los umbrales de ahorro de GEI de 50% y 60% (US Renewable Norma de combustible y Directiva del Consejo 2015/1513); líneas naranja y roja, respectivamente. Las estimaciones de fuentes de GEI por defecto del ciclo de vida se toman de Wang et al. (2012) y Dunn et al. (2013); emisiones directas de N2O de la Fig. 1;y cambio en las existencias de carbono del suelo (0–100 cm de profundidad) de Qin et al. (2016). Consulte el Apéndice S1 para conocer los métodos detallados ». Whitaker, J., Field, JL, Bernacchi, CJ, Cerri, CE, Ceulemans, R., Davies, CA, DeLucia, EH, Donnison, IS, McCalmont, JP, Paustian, K., Rowe, RL, Smith, P ., Thornley, P. y McNamara, NP (2018), Consenso, incertidumbres y desafíos para los cultivos de bioenergía perenne y el uso de la tierra. GCB Bioenergy, 10: 150-164.https://doi.org/10.1111/gcbb.12488
  67. ^ «Si bien estos valores representan los extremos, demuestran que la selección del sitio para el cultivo de cultivos bioenergéticos puede marcar la diferencia entre grandes ahorros o pérdidas de GEI, desplazando las emisiones de GEI [gases de efecto invernadero] del ciclo de vida por encima o por debajo de los umbrales obligatorios. Por lo tanto, reducir las incertidumbres en ∆C [aumento o disminución de carbono] después de LUC [cambio de uso de la tierra] es más importante que refinar las estimaciones de emisiones de N2O [óxido nitroso] (Berhongaray et al., 2017). El conocimiento sobre las reservas iniciales de carbono del suelo podría mejorar los ahorros de GEI logrados a través del despliegue específico de cultivos de bioenergía perenne en suelos bajos en carbono (ver sección 2). […] La suposición de que las tierras de cultivo anuales ofrecen un mayor potencial de secuestro de carbono del suelo que los pastizales parece ser demasiado simplista,pero existe la oportunidad de mejorar las predicciones del potencial de secuestro de carbono del suelo utilizando información sobre la reserva inicial de carbono del suelo como un predictor más fuerte de ∆C [cambio en la cantidad de carbono] que el uso anterior de la tierra. Whitaker, J., Field, JL, Bernacchi, CJ, Cerri, CE, Ceulemans, R., Davies, CA, DeLucia, EH, Donnison, IS, McCalmont, JP, Paustian, K., Rowe, RL, Smith, P ., Thornley, P. y McNamara, NP (2018), Consenso, incertidumbres y desafíos para los cultivos bioenergéticos perennes y el uso de la tierra. GCB Bioenergy, 10: 150-164.P., Thornley, P. y McNamara, NP (2018), Consenso, incertidumbres y desafíos para los cultivos de bioenergía perenne y el uso de la tierra. GCB Bioenergy, 10: 150-164.P., Thornley, P. y McNamara, NP (2018), Consenso, incertidumbres y desafíos para los cultivos de bioenergía perenne y el uso de la tierra. GCB Bioenergy, 10: 150-164.https://doi.org/10.1111/gcbb.12488
  68. ^ "Higo. 3 confirmó que no hubo cambios o una ganancia de COS [carbono orgánico del suelo] (positivo) al plantar Miscanthus en tierras cultivables en Inglaterra y Gales y solo una pérdida de COS (negativo) en partes de Escocia. El cambio total anual de COS en GB en la transición de arable a Miscanthus si se plantara toda la tierra no restringida sería de 3.3 Tg C año-1 [3.3 millones de toneladas de carbono por año]. Los cambios medios para el COS para los diferentes usos de la tierra fueron todos positivos cuando se excluyeron los histosoles, con pastizales mejorados que produjeron el mayor Mg C ha-1 año-1 [toneladas de carbono por hectárea por año] con 1,49, seguido de tierras arables con 1,28 y bosque en 1. La separación de este cambio de COS por el uso original de la tierra (Fig. 4) revela que hay grandes regiones de pastizales mejorados que, si se plantan con cultivos bioenergéticos, se prevé que darán como resultado un aumento en el COS.Se encontró un resultado similar al considerar la transición de tierra cultivable; sin embargo, para el centro este de Inglaterra, se pronosticó un efecto neutral sobre el COS. Sin embargo, se predice que Escocia tendrá una disminución para todos los usos de la tierra, particularmente para los bosques debido principalmente a un mayor COS y menores rendimientos de Miscanthus y, por lo tanto, menos insumos ». Milner, S., Holland, RA, Lovett, A., Sunnenberg, G., Hastings, A., Smith, P., Wang, S. y Taylor, G. (2016), Impactos potenciales en los servicios ecosistémicos del uso de la tierra transiciones a cultivos bioenergéticos de segunda generación en GB. GCB Bioenergy, 8: 317–333.particularmente para los bosques debido principalmente a un mayor COS y menores rendimientos de Miscanthus y, por lo tanto, menos insumos ». Milner, S., Holland, RA, Lovett, A., Sunnenberg, G., Hastings, A., Smith, P., Wang, S. y Taylor, G. (2016), Impactos potenciales en los servicios ecosistémicos del uso de la tierra transiciones a cultivos bioenergéticos de segunda generación en GB. GCB Bioenergy, 8: 317–333.particularmente para los bosques debido principalmente a un mayor COS y menores rendimientos de Miscanthus y, por lo tanto, menos insumos ». Milner, S., Holland, RA, Lovett, A., Sunnenberg, G., Hastings, A., Smith, P., Wang, S. y Taylor, G. (2016), Impactos potenciales en los servicios ecosistémicos del uso de la tierra transiciones a cultivos bioenergéticos de segunda generación en GB. GCB Bioenergy, 8: 317–333.https://doi.org/10.1111/gcbb.12263
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  83. ^ Ghose 2011 , p. 263.
  84. ^ Cf. Estimación de Smil de 0,60 W / m 2 para el rendimiento de 10 t / ha anterior. El cálculo es: Rendimiento (t / ha) multiplicado por el contenido energético (GJ / t) dividido por segundos en un año (31 556 926) multiplicado por el número de metros cuadrados en una hectárea (10 000).
  85. ^ Smil 2015 , p. 85.
  86. ^ Smil 2008 , p. 75-76.
  1. ^ «La biomasa tradicional (leña, carbón vegetal, residuos agrícolas, estiércol de animales) utilizada para cocinar y calentar alrededor de 2.800 millones de personas (38% de la población mundial) en países no pertenecientes a la OCDE representa más de la mitad de toda la bioenergía utilizada en todo el mundo (IEA 2017; REN21 2018) (recuadro transversal 7 del capítulo 6). Cocinar con biomasa tradicional tiene múltiples impactos negativos en la salud humana, particularmente en mujeres, niños y jóvenes (Machisa et al.2013; Sinha y Ray 2015; Price 2017; Mendum y Njenga 2018; Adefuye et al.2007) y en la productividad familiar. incluyendo altas cargas de trabajo para mujeres y jóvenes (Mendum y Njenga 2018; Brunner et al.2018; Hou et al.2018; Njenga et al.2019). La biomasa tradicional tiene un uso intensivo de la tierra debido a la dependencia de los fuegos abiertos, las estufas ineficientes y la sobreexplotación de leña, lo que contribuye a la degradación de la tierra.pérdidas de biodiversidad y servicios ecosistémicos reducidos (IEA 2017; Bailis et al. 2015; Masera et al. 2015; Specht et al. 2015; Fritsche et al. 2017; Fuso Nerini et al. 2017). Los combustibles de madera tradicionales representan entre el 1,9% y el 2,3% de las emisiones mundiales de gases de efecto invernadero, particularmente en los `` puntos críticos '' de degradación de la tierra y agotamiento de la leña en África oriental y el sur de Asia, de modo que un tercio de los combustibles de madera tradicionales a nivel mundial se cosechan de manera insostenible (Bailis et al. 2015) . Los escenarios para reducir significativamente la dependencia de la biomasa tradicional en los países en desarrollo presentan múltiples beneficios colaterales (evidencia alta, acuerdo alto), incluida la reducción de emisiones de carbono negro, un forzador climático de corta duración que también causa enfermedades respiratorias (Shindell et al. 2012). Un cambio de la bioenergía tradicional a la moderna, especialmente en el contexto africano,contribuye a mejorar los medios de vida y puede reducir la degradación de la tierra y los impactos en los servicios de los ecosistemas (Smeets et al. 2012; Gasparatos et al. 2018; Mudombi et al. 2018). »IPCC 2019a .


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Lectura adicional [ editar ]

  • GA Mansoori, N Enayati, LB Agyarko (2016), Energía: fuentes, utilización, legislación, sostenibilidad, Illinois como estado modelo , World Sci. Pub. Co., ISBN 978-981-4704-00-7 
  • Caye Drapcho; Nhuan Phú Nghiêm; Terry Walker (agosto de 2008). Tecnología de procesos de ingeniería de biocombustibles . [McGraw-Hill]. ISBN 978-0-07-148749-8.
  • Grupo temático de tecnología de conversión de energía IChemE (mayo de 2009). Un compendio de biocombustibles . [IChemE]. ISBN 978-0-85295-533-8. Archivado desde el original el 19 de julio de 2011.
  • Evaluación de impacto de la Directiva de calidad del combustible
  • Revista de biocombustibles
  • Mitchell, Donald (2010). Biocombustibles en África: oportunidades, perspectivas y desafíos . El Banco Mundial , Washington, DC ISBN 978-0-8213-8516-6. Archivado desde el original (disponible en PDF) el 11 de agosto de 2011 . Consultado el 8 de febrero de 2011 .
  • Li, H .; Cann, AF; Liao, JC (2010). "Biocombustibles: Fundamentos y Avances de la Ingeniería Biomolecular". Revista anual de ingeniería química y biomolecular . 1 : 19–36. doi : 10.1146 / annurev-chembioeng-073009-100938 . PMID  22432571 .

Enlaces externos [ editar ]

  • Localizador de estaciones de combustible alternativo ( EERE )
  • Towards Sustainable Production and Use of Resources: Assessing Biocombustibles por el Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente , octubre de 2009.
  • Orientación sobre biocombustibles para empresas, incluidos los permisos y licencias requeridos en NetRegs .gov.uk
  • ¿Cuánta agua se necesita para producir electricidad? —El gas natural requiere la menor cantidad de agua para producir energía, algunos biocombustibles son los que más, según un nuevo estudio.
  • Conferencia internacional sobre normas de biocombustibles - Normalización de biocombustibles de la Unión Europea
  • Biocombustibles de biomasa: consideraciones de política y tecnología Descripción general detallada del MIT
  • Noticias de The Guardian sobre biocombustibles
  • El Programa de Ciudades Limpias del DOE de EE. UU . : se vincula a las 87 coaliciones de Ciudades Limpias de EE .
  • Los biocombustibles Hoja de datos por la Universidad de Michigan 's Centro de Sistemas Sostenibles
  • Aprenda biocombustibles: recurso educativo para estudiantes