Energy Crops
Energy crops, also called "bioenergy crops", are fast-growing crops that are grown for the specific purpose of producing energy (electricity or liquid fuels) from all or part of the resulting plant.
A case in Spain.
Abengoa Bioenergy’s aim is to produce fuel ethanol from local crops in Spain, e.g. cereals with high starch content, lignocellulosic materials as cereal straw, and other herbaceous and woody crops.
Within the Agrobihol project, funded by the Ministry of Education and Science, Abengoa Bioenergy aims to study the viability of producing bioethanol from sweet sorghum and Jerusalem artichoke crops. This project also demonstrates the suitability of bioethanol as alternative fuel, in ethanol-gasoline and ethanol-diesel blends for conventional vehicles, and to produce hydrogen for fuel cells.
Concerning the production of ethanol, two non-traditional and promising crops are being investigated: Jerusalem artichoke (Helianthus tuberosus L.) and sugar sorghum (Sorghum bicolour). The Agrobihol project proposes to study and quantify the sugar content in the stalks, choosing the best moment in the plant development, just before the emigration of sugars from the stalks to the roots to constitute the tubers. In that way, the harvesting of tubers can be avoided, which is a very expensive operation. Instead of that, sugars can be obtained by cutting the stalks at that precise moment, before the tuber formation
This project will have a high impact on rural areas in a near future, as well as in the industrial and transport sectors. However, a massive introduction of biofuels in transport, as in Brazil or the United States, will be only possible after achieving a competitive production of bioethanol compared to fossil fuels, which can be solved by developing the concept of energy crops in Spain.
Cultivos Energéticos
Los cultivos energéticos son plantaciones de crecimiento rápido que se realizan con el propósito específico de producir energía en alguna de sus tipologías: térmica, eléctrica o mediante su transformación en biocarburantes.
Un caso en España.
Abengoa bioenergy pretende obtener etanol a partir de cultivos producidos en España con este propósito, bien cereales con elevado contenido en almidón, materiales lignocelulósicos como la paja u otras cosechas herbáceas o arbóreas, o bien cultivos azucarados.
Dentro del proyecto Agrobihol, financiado por el Ministerio de Educación y Ciencia, Abengoa Bioenergy está estudiando la viabilidad de producir etanol a partir de sorgo azucarero y pataca, ambos cultivos con elevados contenidos en azúcares fermentables. En el mismo proyecto se evalúa el bioetanol como combustible para su uso en vehículos convencionales en mezclas con gasolina y con gasoil, y para la producción de hidrógeno.
Referente a la producción de etanol, se están investigando dos cultivos prometedores y no tradicionales: la pataca (Helianthus tuberosus L.) y sorgo azucarero (Sorghum bicolour). El proyecto de Agrobihol propone estudiar y cuantificar el contenido de azúcar en los tallos, eligiendo el mejor momento del desarrollo de la planta, antes de la emigración de azúcares de los tallos a las raíces para constituir los tubérculos. De esta manera, la cosecha de tubérculos, que es una operación muy costosa, puede ser evitada. En vez de eso, los azúcares pueden ser obtenidos cortando los tallos.
Este proyecto tendrá un alto impacto en áreas rurales en un futuro cercano, así como en los sectores industriales y de transporte. Sin embargo, una introducción masiva de biocombustibles en transporte, como en Brasil o en los Estados Unidos, solo será posible después de alcanzar una producción competitiva de bioetanol comparada a los combustibles fósiles, que pueden ser solucionados desarrollando el concepto de los cultivos energéticos en España.
CULTIVOS ENERGÉTICOS COMO MATERIA PRIMA PARA LA PRODUCCIÓN DE BIOCARBURANTES
El hecho de que en la actualidad la producción de biocarburantes se realice a partir de cultivos tradicionales (caña de azúcar, cereal, remolacha, colza, girasol, etc.) que han sido seleccionados y mejorados para la producción alimentaria (y no por el energético), y que sea este mercado el que gobierne sus precios, hace que los biocarburantes sean competitivos sólo por el hecho del precio récord que el petróleo ha alcanzado a fines de 2007-principios de 2008.
Por ello deben desarrollarse, desde una perspectiva energética, nuevos cultivos más productivos y con menores costes de producción. En este sentido, la colza (Brassica carinata), el cardo (Cynara cardunculus L.) y la utilización de los aceites vegetales usados son ejemplos prometedores de materias primas para la obtención de biodiesel en un futuro.
Para la producción de bioetanol combustible se están investigando otras especies como la pataca (Helianthus tuberosus L.) y el sorgo azucarero (Sorghum bicolor L.). Estos cultivos, además de su menor coste de producción, serían más rentables para la producción de etanol ya que se podrían emplear los tallos secos (pataca) o el bagazo (sorgo) para la producción del vapor y la electricidad necesaria en el proceso de obtención de etanol.
Además de los nuevos cultivos anteriormente citados, los materiales lignocelulósicos son los que ofrecen, en el futuro, un potencial mayor para la producción de bioetanol. Una gran parte de los materiales con alto contenido en celulosa, susceptibles de ser utilizados para estos fines, se generan como residuos en los procesos productivos de los sectores agrícola, forestal e industrial.
Los residuos agrícolas proceden de los cultivos leñosos y herbáceos y, entre ellos hay que destacar los producidos en los cultivos de cereal y algunos otros cultivos con utilidad industrial textil y oleícola.
Los residuos de origen forestal, proceden de los tratamientos silvícolas y de mejora y mantenimiento de los montes y masas forestales.
También pueden utilizarse residuos generados en algunas industrias, como la industria papelera, y la fracción orgánica de los residuos sólidos industriales. Muchos de estos residuos no sólo no tienen valor económico en el contexto en el que se generan, sino que suelen provocar problemas ambientales durante su eliminación.
Los materiales lignocelulósicos también puede ser producidos en cultivos dedicados específicamente a la producción de biomasa con fines energéticos.
Dentro de estos se pueden diferenciar dos tipos:
- los orientados a la producción de materiales leñosos con especies de crecimiento rápido y cultivadas en ciclos cortos, como el eucalipto o el chopo.
- los orientados a la producción de especies vegetales anuales, como por ejemplo, el cardo (Cynara cardunculus L.), que presentan un elevado contenido en biomasa lignocelulósica, y la gramínea perenne switchgrass.
Los materiales lignocelulósicos presentan una estructura compleja (formada mayoritariamente por celulosa, hemicelulosa y lignina) que hace que el proceso de obtención de los azúcares para su transformación en etanol sea más difícil que en el caso del almidón, y en los últimos años se han realizado avances significativos en investigación y desarrollo, que están posibilitando que los procesos de producción de etanol de lignocelulosa estén cercanos a la comercialización: La empresa Biocarburantes de Castilla y León (sociedad creada al 50% por Ebro Puleva y Abengoa), está construyendo la primera fábrica mundial que producirá a partir del año 2005 bioetanol a partir de biomasa procedente no sólo del grano de cereales sino también de la paja.
