En un context global on les polítiques climàtiques estan guanyant protagonisme i els països busquen reduir les emissions de CO2, els biocombustibles emergeixen com una de les solucions clau. El transport representa un sector crític, generant un 29% de les emissions de CO2 equivalent global el 2019. Per tant, és fonamental trobar maneres de descarbonitzar aquesta indústria i els biocombustibles de segona i tercera generació juguen un paper important en aquesta estratègia.
En aquest article, explorarem detalladament què són els biocombustibles de segona i tercera generació, com es produeixen, les seves característiques i els seus avantatges davant dels combustibles fòssils tradicionals.
Biocombustibles de primera generació
Els biocombustibles de primera generació s'obtenen a partir de cultius agrícoles destinats a l'alimentació, com ara el blat de moro, la canya de sucre o la soja. El bioetanol i el biodièsel són dos exemples representatius d'aquest tipus de biocombustible. El bioetanol s'obté principalment de cultius rics en sucres o midons mitjançant la fermentació, i es fa servir barrejat amb gasolina per crear combustibles vehiculars. D'altra banda, el biodièsel és creat a partir d'olis vegetals o greixos animals, a través d'un procés químic anomenat transesterificació.
Encara que aquests biocombustibles han estat essencials en la primera etapa de la transició energètica, se'ls critica per competir amb la producció d'aliments, cosa que pot elevar els preus i, en alguns casos, causar desforestació i pèrdua de biodiversitat en destinar grans àrees de terres agrícoles per a la producció denergia en lloc daliments.
Els biocombustibles de segona i tercera generació
Biocombustibles de segona generació
Els biocombustibles de segona generació suposen una millora significativa respecte dels de la primera generació perquè la producció no competeix amb l'alimentació humana. Aquests biocombustibles s'obtenen de matèries primeres lignocel·lulòsiques no comestibles, cosa que inclou residus agrícoles i forestals, com palla, residus de cel·lulosa, bagàs de canya de sucre, entre d'altres.
Una de les tecnologies més usades en aquest procés és la producció de bioetanol cel·lulòsic, que implica una descomposició química de materials cel·lulòsics utilitzant enzims i microorganismes. Aquest procés és més complex en comparació amb els mètodes tradicionals, però permet una major sostenibilitat ecològica en donar-li un nou ús a materials considerats deixalles.
Una altra font important és l'obtenció de biodièsel a partir de olis no comestibles, com l'oli de jatrofa o les algues. Amb aquests recursos, evitem el problema de la competència amb els aliments, ia més s'utilitzen terres marginals i cultius que requereixen menys recursos hídrics.
Un dels avantatges més grans dels biocombustibles de segona generació és que poden reduir dràsticament les emissions de gasos amb efecte d'hivernacle (GEI), millorant la sostenibilitat del sector energètic i reduint la desforestació i la degradació de sòl causada per la producció de biocombustibles de primera generació.
Biocombustibles de tercera generació
Els biocombustibles de tercera generació representen una nova frontera a la producció de combustibles sostenibles. Es desenvolupen a partir de microorganismes o algues que tenen la capacitat de produir olis i altres compostos energètics. Les algues, en particular, són una font prometedora a causa de la seva capacitat per créixer en ambients diversos, inclosos els cossos d'aigua salobre i les aigües residuals, sense competir per terres agrícoles productives.
Un exemple clau de biocombustible de tercera generació és el biodièsel de microalgues. Les microalgues es conreen en reactors dissenyats per maximitzar-ne el rendiment, i els lípids que acumulen s'extreuen i processen per produir combustible. Aquest procés té l'avantatge de no requerir grans quantitats de terra, a més de millorar l'eficiència en la captura de carboni, ja que les algues són excel·lents absorbint CO2 durant el creixement.
A més, la biotecnologia ha permès la modificació genètica de certs microorganismes per produir biocombustibles amb característiques similars als hidrocarburs fòssils. Aquests sistemes avançats estan en desenvolupament però tenen el potencial de crear combustibles totalment renovables i lliures de competència amb els recursos alimentaris.
Objectius i avantatges dels biocombustibles de segona i tercera generació
L'objectiu principal dels biocombustibles de segona i tercera generació és minimitzar la dependència dels combustibles fòssils mentre es redueix limpacte ambiental de la producció energètica a nivell global. Aquests biocombustibles ofereixen una manera sostenible de satisfer les necessitats energètiques del sector del transport sense comprometre la producció alimentària ni causar danys irreversibles al medi ambient.
Alguns dels avantatges més importants són:
- Reducció d'emissions de gasos amb efecte d'hivernacle: S'estima que els biocombustibles de segona i tercera generació poden reduir les emissions de CO2 fins a un 70% en comparació dels combustibles fòssils convencionals.
- Ús de recursos no alimentaris: En estar basats en residus no comestibles i microorganismes, aquests biocombustibles no acceleren la crisi alimentària ni exerceixen pressió sobre els preus dels aliments.
- Flexibilitat i diversitat: Els biocombustibles de tercera generació utilitzen una àmplia varietat de fonts, des de residus fins a microalgues, permetent una major versatilitat en la seva producció i aplicació.
Reptes i desafiaments en la producció de biocombustibles
Tot i que el potencial dels biocombustibles és enorme, la seva producció encara enfronta alguns desafiaments. Un dels principals reptes és el alt cost de producció, especialment en el cas dels biocombustibles de tercera generació. Conrear algues o modificar genèticament microorganismes requereix una gran inversió inicial i tecnologia especialitzada.
Un altre desafiament és la disponibilitat d'infraestructures i l'adaptació de les refineries i les plantes de producció per manejar i processar aquests nous tipus de biocombustibles. Encara que hi ha avenços en aquest camp, encara queda molt per fer per millorar l'eficiència i fer que la producció sigui més econòmicament viable.
Finalment, és important abordar les regulacions i polítiques públiques, que varien molt entre països, cosa que dificulta una adopció generalitzada dels biocombustibles. A nivell mundial, cal un major suport governamental, incentius i regulacions que fomentin la inversió en aquestes tecnologies.
Amb aquests avenços tecnològics i un major enfocament en la implementació de polítiques verdes, els biocombustibles de segona i tercera generació tenen el potencial de ser veritables solucions sostenibles per a la descarbonització del transport.
Aquests biocombustibles representen el futur de l'energia renovable, utilitzant fonts no alimentàries i permeten una reducció significativa a les emissions de gasos d'efecte hivernacle. Si s'aconsegueixen superar els reptes actuals en termes de cost i de producció, aquests combustibles jugaran un paper essencial en la lluita contra el canvi climàtic.