Un novedoso proceso químico desarrollado por investigadores de la Universidad de Wisconsin-Madison convierte la celulosa de los desperdicios agrícolas en gasolina y combustible para reactores. Produce el combustible mediante la modificación de lo que hasta ahora se habían considerado como subproductos no deseados (el ácido levulínico y el ácido fórmico) de la descomposición de la celulosa en azúcares. El trabajo está descrito en el número de esta semana de la revista Science.

El proceso es uno entre una serie de tecnologías dedicadas a crear combustibles convencionales tales como la gasolina y el diesel a partir de biomasa en vez de petróleo. Al contrario que con el etanol—el tipo de biocombustible más común hoy día—estos nuevos combustibles se pueden usar fácilmente en automóviles convencionales y se pueden transportar usando la infraestructura existente. Es más, el combustible para reactores que produce es capaz de almacenar la energía suficiente como para alimentar a los aviones militares o comerciales.

No obstante, hasta ahora los métodos para fabricar estos biocombustibles avanzados a menudo requieren procesos biológicos en los que los microbios descomponen los azúcares derivados de la biomasa, incluyendo a la celulosa. El método de Wisconsin podría llegar a ser más fiable que esos otros procesos puesto que es un proceso químico de mantenimiento más sencillo. Es más, el dióxido de carbono creado durante su producción se puede capturar fácilmente—una ventaja sobre los otros biocombustibles convencionales.

Para convertir la celulosa, un gran componente de la biomasa, en combustible, los investigadores necesitan, en primer lugar, descomponerla en componentes más sencillos, como por ejemplo los azúcares simples. Después una serie de microorganismos procesan esos azúcares para crear combustibles líquidos. La celulosa se puede descomponer mediante su tratamiento con ácidos, pero esas reacciones son difíciles de controlar—los azúcares a menudo se acaban convirtiendo en ácidos fórmicos y levulínicos. “En vez de luchar contra ello, nos preguntamos si podríamos usar el producto no deseado para crear combustible,” afirma James Dumesic, profesor de ingeniería química y biológica en la Universidad de Wisconsin-Madison.

Es un “método totalmente distinto para la creación de biocombustibles,” señala Bob Baldwin, director de proceso termoquímico en el Laboratorio Nacional de Energía Renovable en Golden, Colorado, y que no estuvo involucrado en el trabajo. En el proceso de Wisconsin, los ácidos se combinan para formar gamma-valerolactona, un componente químico industrial. Después, unos catalizadores hechos de sílice y alúmina se usan para convertirlo en un gas llamado buteno, que puede convertirse fácilmente en combustibles de hidrocarburo líquidos, entre los que se incluyen la gasolina y el combustible para reactores.

Una ventaja del proceso de Wisconsin en comparación con las rutas biológicas hacia los biocombustibles es que podría reducir los niveles de gas de efecto invernadero, afirma Doug Cameron, director administrativo y consultor científico jefe de Piper Jaffray. Los biocombustibles convencionales son, como mucho, neutrales en cuanto a su huella de carbono—la cosecha de cultivos para su uso en biocombustibles logra extraer dióxido de carbono de la atmósfera, aunque este dióxido se vuelve a liberar cuando los cultivos son cosechados y procesados, y los biocombustibles se manufacturan y queman. El nuevo proceso produce un flujo puro y de alta presión de dióxido de carbono, que es fácil de capturar y de almacenar de forma permanente. Como resultado, las emisiones netas de dióxido de carbono podrían ser negativas—parte del dióxido de carbono absorbido por las plantas no volvería a la atmósfera.

Sin embargo, queda por resolver la cuestión económica. Baldwin señala que aunque el proceso produce altas cantidades de combustible, también requiere una gran cantidad de pasos de procesamiento, entre los que se incluye la separación de la celulosa de los otros componentes de la biomasa, algo que podría encarecer el proceso. También habrá que competir contra los otros procesos termoquímicos capaces de adaptarse al trabajo con biomasa, tales como los que hasta ahora se han estado utilizando para convertir el carbón en combustible líquido.