(hey, type here for great stuff)

access to tools for the beginning of infinity

Algues, o com convertir CO2 i residus en biocombustibles

Apareixen mètodes més eficients i econòmics per produir biocombustibles. Les algues no incideixen sobre el preu dels aliments i converteixen gasos contaminants en combustible.

Les algues, lluny de la noblesa de la megafauna, no són els animals preferits de cap nen. El seu desconeixement per part de les cultures humanes és substancial encara avui.

Malgrat això, les algues són els principals productors de matèria orgànica a partir de la inorgànica al mar, i un essencial mode d’alimentació de les cadenes tròfiques (corrent d’energia i nutrients que s’estableix entre les espècies).

Algues i plantes són els productors primaris, responsables de captar energia solar i generar tant matèria orgànica com l’oxigen, un “residu” que ha permès a gairebé tots els organismes terrestres treure avantatge del metabolisme aerobi.

L’atmosfera terrestre, amb la seva única composició rica en oxigen, és una conseqüència del procés fotosintètic dut a terme per cianobacteris durant 1.500 milions d’anys.

Encara avui, les cianobacteris són els organismes fotosintètics més abundants de la Terra (un litre d’aigua marina conté 100 milions d’aquestes cèl·lules).

Les cianobacteris, anomenades tradicionalment algues algues blaves o verd-blavoses, són l’únic grup d’organismes procariotes (éssers unicel·lulars sense nucli cel·lular diferenciat) que ha estat inclòs tradicionalment sota el concepte d’algues.

La resta d’algues són eucariotes (organismes amb una o més cèl·lules amb nucli diferenciat), encara que comparteixen la mateixa naturalesa elemental de les cianobacteris: utilitzen diòxid de carboni com a aliment i generen oxigen a través de la fotosíntesi.

A més de generar oxigen, les algues destaquen per les seves propietats alimentàries, hidratants, antioxidants i regeneradores, nombrosos gèneres d’algues són investigats per la indústria cosmètica i farmacèutica degut als seus potencials beneficis sanitaris.

El biocombustible més atractiu

Però les algues són també una de les fonts per produir biocombustibles (bioetanol, biobutanol i biodièsel) que susciten més interès: la seva producció en massa no incidiria sobre el preu dels aliments com ocorre amb els cultius de cereals i altres plantes, mentre poden créixer desenes de vegades més ràpid que cultius vegetals i extreure un major rendiment energètic a partir de la mateixa massa.

Així mateix, s’estudien mètodes per utilitzar plantes amb grans cultius d’algues que capturarien diòxid de carboni i emetrien oxigen (consultar animació de The Guardian sobre el mètode utilitzat per produir combustible a través del cultiu d’algues).

Seria possible, per exemple, situar plantes d’algues per segrestar diòxid de carboni al costat d’indústries contaminants i convertir els gasos nocius en matèria primera per generar biocombustible no contaminant.

Donades les seves potencials avantatges, el cultiu d’algues per al sector dels biocombustibles interessa a empreses de nova creació; centres de recerca públics i privats (o una simbiosi d’ambdós models, com la col·laboració entre el Departament de Ciències del Mar de la Universitat d’Alacant i l’empresa BFS biofuel Systems, que desenvolupen el prototip Airemar, mecanisme capaç de convertir CO2 en biocombustible a partir del cultiu d’algues); i fins i tot agències governamentals.

L’aposta pública per les algues creix imparable: el Govern britànic finança, a través de la seva agència independent The Carbon Trust, el major programa de recerca per crear combustibles a partir d’algues (amb 26 milions de lliures de pressupost i l’objectiu que els biocombustibles a partir d’algues siguin realitat comercial en 2020), el programa de rescat impulsat per Barack Obama destina 1.500 milions de dòlars a la recerca d’alternatives als combustibles fòssils, i s’espera que almenys una porció d’aquesta quantitat sigui destinada a biocombustibles derivats d’algues.

També inversors privats com Vinod Khosla (qui creu que les algues formen part de la solució a la crisi climàtica i energètica), personalitat lligada al desenvolupament tecnològic de Silicon Valley, creuen que les algues són l’únic biocombustible capaç d’oferir una alternativa als carburants fòssils. D’aquí que coincideixi amb el govern britànic i hagi invertit en nombroses noves empreses que intenten produir combustible a partir d’algues a un preu prou competitiu.

Les algues produeixen, segons els científics, un ampli rang de substàncies químiques que varia en funció de les espècies utilitzades i les condicions mediambientals en què de desemboliquen.

D’assolir una fórmula adequada, econòmica i viable per a la producció a gran escala, el combustible resultant podria ser utilitzat per propulsar tot tipus de vehicles; destaca especialment l’interès entre la indústria aeronàutica per crear avions capaços de volar amb biocombustibles.

Un vell conegut dels centres de recerca

Com passa amb qualsevol altra tecnologia que hagi pretès en les últimes dècades oferir una alternativa viable als combustibles fòssils, ja en la dècada dels 70 del segle passat, coincidint amb la crisi del petroli de 1973, el Govern nord-americà finançà un programa de recerca per crear combustible a través del cultiu d’algues.

El 1996, el mateix programa fou cancel·lat: l’Administració de Bill Clinton va concloure que produir biodièsel a partir d’algues era massa car i, per tant, inviable fins que el preu del barril de petroli no assolís els 40 dòlars.

A finals de febrer de 2009, el preu del barril de Brent (el de referència a Europa) se situa al voltant dels 40 dòlars i el 2008 va arribar a estar a 147 dòlars. De fer cas a la recomanació de l’esmentat programa d’investigació de l’Administració nord-americana, els biocombustibles a partir d’algues serien comercialment viables a l’actualitat.

La decidida aposta de l’Administració dels Estats Units per les tecnologies renovables pot constituir l’impuls necessari per a què diverses tecnologies energètiques converteixin mers prototips en alternatives als combustibles tradicionals.

Quan la despesa esdevé aliment

William McDonough i Michael Braungart prengueren de disciplines tan dispars com la química aplicada i la permacultura el coneixement necessari per desenvolupar la seva atractiva tesi sobre el disseny industrial: els productes s’han de poder regenerar ad infinitum i no general cap despesa; a tot estirar, els productes poden constituir, al final de la seva vida, un nutrient per a altres productes.

La premissa “cradle to cradle” (C2C, “del bressol al bressol”) que converteix la “despesa” derivada d’un procés o producte en “aliment” per un altre producte (fet que elimina tot residu) es pot aplicar a la producció de biocombustible a partir del cultiu d’algues.

Al cap i a la fi, aquest heterogeni grup d’animals fotosintètics pot produir matèria orgànica per al seu ús en biocombustibles tot alimentant-se de llum solar, diòxid de carboni, altres gasos contaminants i residus orgànics, fins i tot residus sèptics, tant animals (els contaminants purins) com humans (quan no són degudament tractats, constitueixen un perillós focus de contaminació i epidèmies).

Dels 1.500 milions de dòlars que l’Administració Obama dedicarà a la investigació en energies renovables, “una petita partida [de fons serà destinada] a conceptes innovadors per a la reutilització beneficiosa del CO2”, diu el propi pla de rescat.

A diferència dels projectes per segrestar CO2 a diferents localitzacions, la investigació amb algues pretén donar amb mètodes que converteixin el CO2 en l’aliment necessari per generar energia: com si tractés d’emular el concepte “cradle to cradle”, la despesa es convertiria en aliment. D’aconseguir donar amb mètodes viables econòmicament, combatre els gasos d’efecte hivernacle generant energia neta i oxigen com efluent és difícil de refutar.

La companyia Ternion Bio, per exemple, assegura haver desenvolupat un procés de bioreacció econòmicament viable per capturar CO2 procedent de qualsevol planta industrial.

Els gasos podrien ser emprats a continuació per criar algues, que al seu torn serien convertides en biocombustibles. El procés eliminaria gasos contaminants, generaria oxigen i biocombustible. Tot a partir de l’aprofitament dels gasos que causen el canvi climàtic.

Amb projectes com el de Ternion Bio llestos per ser explotats i la necessitat d’empreses i governs de combatre les seves emissions, cada vegada més inversors segueixen l’estela de Vinod Khosla i, malgrat la crisi mundial, es pregunten si les algues poden salvar el món “una altra vegada” (com recorda Reuters en un insinuant titular).

Les algues tenen nombrosos atributs especialment útils per al desenvolupament de combustible biològic:

  • Utilitzar cultius terrestres per produir combustible vegetal és una activitat cada vegada més criticada per les seves conseqüències mediambientals (destrucció de boscos i collites tradicionals, eliminació d’hàbitats, foment del monocultiu), econòmiques (augment dels preus de cultius bàsics com els cereals) i socials (crisis alimentàries en els països més pobres). Les algues, al contrari, creixen en indrets inhabitables i no són destinades al consum massiu.
  • Diversos tipus d’alga poden créixer de 20 a 30 vegades més ràpidament que els cultius tradicionals.
  • És científicament viable -i relativament tant senzill com poc costós- identificar quines soques d’alga produiran la major quantitat d’oli, capaç d’absorbir a la vegada la major quantitat de CO2 en mitjans de cultiu.
  • La necessitat de comptar amb una font de CO2 per poder alimentar ha suscitat l’interès de factories industrials a alimentar cultius d’algues amb fums rics en diòxid de carboni procedents de les seves plantes energètiques.

No obstant això, i malgrat els clars avantatges derivats de l’ús d’algues, Carole Llewellyn, una de les expertes en química marina del Laboratori Marí de Plymouth (Regne Unit), creu que s’han de superar molts obstacles abans que els biocombustibles a partir de algues esdevinguin una realitat comercial.

La cursa és també econòmica

Steve Skill, bioquímic del Laboratori Marí de Plymouth, creu que ha començat la carrera per aconseguir mètodes viables que converteixin les algues en oli vegetal que després pot ser convertit en biodièsel, combustible per avions i productes plàstics.

Skill prediu que la nova indústria puntera, emmarcada en el dinàmic nou sector de les tecnologies netes, podrà cultivar algues en quantitats viables per a produir comercialment el suficient nou oli vegetal en menys d’una dècada.

El carburant produït a partir d’algues és considerat un combustible amb emissions neutrals, degut a que les algues absorbeixen gasos amb efecte hivernacle.

Diverses companyies treballen en sistemes per crear biocombustibles a partir d’algues (les nord-americanes Solazyme, Sapphire Energy, Blue Marble Energy OriginOil, BioCentric Energy, PetroAlgae; la brasilera MPX Energia, o l’esmentada firma espanyola BFS biofuel Systems), fins a comptabilitzar diverses desenes. Fa 5 anys, només existia un grapat d’empreses.

Mentre les companyies que desenvolupen tècniques alternatives als bioreactors es posicionen, el grup d’empreses que creuen que aquests recipients són la millor manera d’aconseguir cultius d’algues optimitzats per crear més tard biocombustible intenta reduir els costos de producció per aconseguir diferenciar-se de la creixent competència.

L’empresa Solix Biofuels assegura, mentrestant, haver trobat la fórmula secreta que tot el sector camina buscant: com reduir els costos de producció de biocombustibles a partir d’algues en un 90-95%.

L’empresa està preparant una planta de producció de combustible a Durango, Colorado (Estats Units). En ella funcionaran els bioreactors dissenyats per l’empresa, el disseny afavoreix la circulació passiva de CO2 de tal manera que no es requereixen mecanismes addicionals per alimentar les algues. Això reduiria el cost dramàticament.

Altres empreses intenten cridar l’atenció mediàtica i d’inversors assegurant que la seva tecnologia és molt més convenient i sostenible que el biodièsel, l’etanol o qualsevol gas.

On és l’oferta comercial?

Sigui com sigui, encara no existeix un sol centre o companyia que produeixi biocombustible a partir d’algues en quantitats industrials i a un preu que pugui competir amb els combustibles usats en automòbils i avions.

I això que algunes companyies aèries mostren interès a adaptar la seva flota d’avions per a l’ús de biocombustibles. És el cas de Japan Airlines.

A més, el departament d’investigació relacionat amb l’Exèrcit dels Estats Units DARPA ha contractat a l’empresa Science Applications International Corporation (SAIC) per desenvolupar combustible per avions a partir d’algues.

Les forces aèries nord-americans pretenen que tota la seva flota estigui llista en 2011 per utilitzar combustibles alternatius, basats en una barreja conformada per combustibles sintètics, biocombustibles i petroli.

L’aeronàutica europea Airbus i Honeywell també han anunciat el seu propi projecte per subministrar un terç dels combustibles requerits per l’aviació en forma de biofuel compost per biomassa vegetal i algues.

Això sí, el projecte no reduiria a llarg termini les emissions de la indústria aeronàutica, explica Keith Johnson al Wall Street Journal, si es manté el creixement dels vols globals.

Biocombustibles compostos per algues i una altra matèria vegetal, així com motors més eficients, són dues de les receptes que permetrien a l’aviació reduir la seva creixent petjada de carboni.

Així mateix, la legislació pot ajudar a que la indústria aeronàutica prengui consciència del problema amb més rapidesa: la Unió Europea, a través del Consell de Medi Ambient, inclou el sector de l’aviació dins del sistema europeu de comerç d’emissions a partir de 2012.

Sigui com sigui, la producció de biocombustibles a partir d’algues té un futur prometedor, tal com coincideixen el llegendari inversor de capital risc Vinod Khosla, la Universitat d’Alacant, els governs dels Estats Units i el Regne Unit i desenes d’empreses a Amèrica del Nord, Europa o Amèrica Llatina.

Qualsevol procés que prometi consumir quantitats ingents de CO2, produir oxigen com efluent i convertir allò resultant en combustible capaç de substituir el petroli és més que benvingut.

Tot això sense alterar el preu dels aliments, al no requerir l’ús de cultius també que serveixen com a base de productes alimentaris.