Coches que funcionan con algas


Aquí esta el reactor de fusión doméstico Mr. Fusion. No de fisión y sus incomodas particulas alfa, beta y gammas. De fusion, con sus neutronesEl 5 de noviembre de 1955 el Doctor “Doc” Emmet Brown intentaba colgar un reloj de pared en su baño, subido a un retrete. Le patinaron los pies y, al caer, golpeó con su cabeza en el lavabo. Al despertar tuvo una visión: el diseño del llamado “condensador de flujo“; el cacharro definitivo que permitiría viajar en el tiempo. El chisme necesitaba 1.21 GW de potencia, suministrados por un pequeño reactor nuclear de fisión alimentado con plutonio. A la vez ese vehículo del tiempo debía acelerarse al menos a 140 km/h; con gasolina bastaba, aunque era precisa una carrocería de acero inoxidable para dispersar el flujo temporal. Así se produjo el primer viaje en el tiempo. Un perro llamado “Einstein” (era de esperar que se llamase así) fue el primer viajero en el tiempo, el histórico 26 de octubre de 1985. Fue un viaje corto: de las 1:21 a las 1:22. El segundo viaje fue más complicado: del 26 de octubre de 1985 al 5 de noviembre de 1955 para ser precisos. No hubieron excesivos problemas durante esos periplos para sus viajeros. Luego sí, porque en el segundo viaje se acabó el plutonio, pero se resolvió al aprovechar (es una larga historia) la caída de un rayo que proporcionaría los 1.21 GW necesarios. Cuando un tiempo (impreciso) después Doc Brown viajó de nuevo al futuro (a 2015) el reactor de fisión ya podía ser sustituido por uno de fusión, de uso doméstico y desarrollado por la (futura) empresa Mr. Fusion, que permitía el uso de basura como combustible. Faltan sólo dos años ¿lo veremos?

Preguntar si repetiremos los viajes en el tiempo de Doc Brown en el DeLorean DMC-12 es algo de respuesta compleja. Mi intuición me dice que no. Preguntar si un automóvil podrá alimentarse de residuos para funcionar podría tener otra respuesta. Y a la pregunta de si va a poder funcionar con algas como combustible, parece que la respuesta es sí. La Dirección General de Tráfico de España (esa fiel compañera que no puede conducir por nosotros, pero sí multarnos) publicaba ya en 2007 un reportaje sobre biocombustible diesel obtenido con algas bajo el curioso nombre de “biopetróleo“. Aunque la revista “Tráfico y Seguridad Vial” no es, obviamente, “Science“, su carácter divulgativo muestra, la posible cercanía de una nueva alternativa para los combustibles obtenidos de biomasa llamados de tercera generación. Los de primera son los obtenidos a partir de productos típicos de la cadena alimentaria (maíz, colza, caña de azúcar, girasol…). Los de segunda son residuos de los anteriores (paja, hierba, cañas…). Los de tercera son, básicamente, aceites de algas o hidrógeno procedente de biomasa. Ya conoce (es un clásico) el mito del aumento del precio mudial de los cereales por culpa de la producción del biodiesel: no es exactamente así como se contó en este post de hace ya dos añitos… Sea así o no, la tercera generación puede ser una interesante alternativa energética.

Ahí va una de microalgas con esferificación de lipidos biocombustiblioides

Lo del aprovechamiento energético de las microalgas se lo plantearon (para variar) los nazis durante la II Guerra Mundial. Se dieron cuenta algunas especies de algas (no todas) pueden contener más del 60% de la composición en forma de lípidos; es decir, aceites; es decir, combustibles. Lógico en una Alemania que buscaba su Lebensraum, por las buenas o por las malas… Años más tarde, por ahí los 50, los americanos (en Carnegie Mellon) empezaron a estudiar el tema en profundidad, pero el tema se olvidó hasta los años 70, En realidad, lo mismo pasó con casi cualquier desarrollo energético diferente a basarse en el uso del petróleo; eso sí antes del embargo de 1973. Fue Jimmy Carter quién, en 1978, aprobó el programa de “Energy Aquatic Species” del NREL americano. Allí se empezó a evaluar el potencial de las algas entre otras muchas cosas. La idea del uso energético de las microalgas es sencilla: sacar los lípidos de las algas, y de ahí producir un aceite que luego se depura/reforma/mezcla hasta obtener un biodiesel, es decir un gasóleo de menor poder calorífico. La clave es encontrar la especie que permita una mayor relación de transformación fotosintética en lípidos y que, claro, crezca con menos aporte de suelo, luz y agua. El NREL tiene hasta 3.000 estudiadas, pero sólo unas pocas serían especies útiles. Las mejores serían las impronunciables Botryococcus braunii (hasta el 75% de su peso en aceite), Chlorella (29%), Dunaliella tertiolecta (40%), o la Pleurochrysis carterae (conocida también como CCMP647). Y eso sin olvidar que permiten obtener interesantes subproductos como cosméticos o vacunas.

Asi producen combustible las algasNo osbtante, lo relevante es que, para una misma unidad de superficie, las microalgas podrían producir de 10 a 30 veces más que la mejor biomasa comparable (el aceite de palma). Hace años el Washington Post recordaba un calculo del DOE por el que bastaría el 0,42% de la superficie de Estados Unidos con cultivos de microalgas (equivalente a un séptimo de todos se cultivos de maíz) para sustituir todo su combustible. Espectacular ¿no? Sin embargo, la cosa (no es un chiste) aún está muy verde. En este tipo de proyectos es imprescindible disponer de un balance de masa y energía, porque es necesario ver cómo se hace crecer las algas. Hay que utilizar lo que se llaman técnicas de bioproducción fotosintética (o sea, de forma natural o forzada, iluminar las algas para que crezcan) y eso acostumbra a tener un coste elevado. Otra opción es la inyección masiva de CO2, o el uso de biofertilizantes o aguas residuales, ya sea como acondicionadores de suelo o como alimento en la acuicultura. También son procesos caros que, muy parecidos a los de la primera generación necesitan economías de escala. Y todo eso sin olvidar el agua: hacen falta más de 300 litros de agua para las algas produzcan, al final, un litro de biodiesel. Todo ello lleva a que el coste hoy (he aquí un excelente paper sobre el tema) esté en unos costes de unos 2 euros por litro de aceite (para algas de 30% de aceite). De ahí, el litro de biodiesel saldría por unos 3,2 euros el litro (si se recupera el 50% del aceite). Son valores que, la verdad, aún no permiten que las algas sustituyan a los derivados petroleros.

Asi funciona el proceso de Algenol. Más que prometedor y con 9000 galones por acre, que son mas de 84.000 litros por hectarea. Lleno, por favor

A pesar de ello, es cierto que buena parte del sector capital riesgo americano ha dejado el sector de la producción de bioetanol (o sea gasolina) a partir de maíz y se ha ido al de las algas. Está en Solazyme, una compañía de San Diego que dispondría, según Forbes, de una de las 12 tecnologías más disruptoras en 2013 , y que ya ha utilizado su biodiesel en la US NAVY; o está también en la empresa de Florida Algenol, capaz de obtener más de 80.000 litros por hectárea de etanol (o sea gasolina), y espera llegar a los 100.000 en breve. Los 90 millones de dólares que han captado del capital riesgo ayudan… Pues aquí tiene muchas más. Visto el potencial, no parece que uno vaya a equivocarse si apuesta a que el futuro desarrollo del sector de los biocombustibles será en esta dirección. Pero con esos costes aún está complicado ¿Dónde puede estar el truco? Probablemente en el uso de técnicas transgénicas para aumentar esos rendimientos de producción. Craig Venter (el del mapa del genoma humano) está metido en estos temas. Exxon Mobil -que se asoció con Venter y le enchufo 600 millones de dólares en la famosa Synthetic Genomics Inc. – dijo hace cuatro años que en 10 tendríamos combustible de algas para automoción. Hoy, escarmentados, dicen que serán 25 años, al menos.

Porter nos diría que las barreras de entrada para el biofuel de algas resultan de la existencia de sustitutivos de menor coste (ficticio o no). Sin embargo, son de esperar impulsos para una economía más baja en carbono (básicamente en Europa…). Por ejemplo, las petroleras europeas van a pagar más impuestos por la nueva directiva y puede ser que tengan interés en potenciar el biodiesel (y no se van a ir al de girasol, colza y soja). Igual habrá una nueva directiva que obligue a que todo el diesel se mezcle con el biodiesel (como el PRO-ALCOHOL hizo en Brasil con la gasolina hace años). Quien sabe….Y no olvide los enormes incentivos para la nueva movilidad; la Comisión Europea, a través del Comisario de transportes Siim Kallas, propuso acabar con los vehículos convencionales de gasolina y diésel -en ciudades- en 2050 durante el acto de presentación de la hoja de ruta para transportes “Roadmap to a Single European Transport Area – Towards a competitive and resource efficient transport system“. Repetimos: eliminar TODOS los coches de gasolina y gasoil de las ciudades en 40 años de forma gradual, limitándose su uso a recorridos interurbanos. El 50% en 2030 (en 20 años). Si eso avanza, y la cosa sólo va de electricidad pues igual no entran las algas, pero si no… ¡¡¡esto es un Blue Ocean!!! Eso sí, creo que llegarán antes las algas que el plutonio en reactores caseros handmade o los de fusión domésticos de Mr. Fusion, que quedan mucho más en el futuro que en el pasado de Doc Brown y Marty McFly… Y es una lástima, porque siempre me hubiese gustado haber visto que hacía mi iaia de jovencita.

Dots
About these ads

Acerca de David Ruyet

David Ruyet (Barcelona, 1970) is Industrial Engineer by the UPC and MBA by ESADE Business Schoolm and Ph.D (c) in Economy. During all his professional career he has been always dealing with energy projects, devoted to renewable energy since 1995. Blogging at www.davidruyet.net is an opportunity to share oppinions about current topics regarding to energy and economy.
Esta entrada fue publicada en Energy y etiquetada , , , , , , , , , , , . Guarda el enlace permanente.

4 respuestas a Coches que funcionan con algas

  1. Beamspot dijo:

    Pregunta obligada en estos temas: ¿TRE del invento?
    Segunda pregunta obligada: ¿Quien va a pagar eso?

    • David Ruyet dijo:

      Gracias Beamspot por su comentario y por seguir este blog. El EROEI sería muy bajo, del orden de 0,0001 (aquí tiene un paper muy interesante sobre ello: http://algalbiofuels.pbworks.com/f/Energy+Return.pdf). Sobre quién va a pagar eso, entiendo que se refiere a las refinerías de algas. Eso está fácil: el capital riesgo interesado en cleantech. Ahí tiene como (sólo) las empresas citadas en el post han levantado un par de cientos de millones de dólares de inversión. El resto ya es meter el biodiesel en el circuito minorista con mecanismos administrativos de apoyo. Lo de siempre, vaya.

  2. Beamspot dijo:

    Gracias al autor por el esfuerzo de publicar gran cantidad de información de calidad.
    Valga como ejemplo el documenot adjunto de la Universidad de Tejas. Ciertamente el EROI calculado del método de laboratorio es bajo, pero es completo y en unas condiciones claramente subóptimas, y por tanto, mejorable.
    A falta de leer en profunidad el documento (apenas le he dado una lectura en diagonal del mismo), me parece que hay algunos detalles que no me acaban de gustar:
    Aunque no compita en espacio con los cultivos tradicionales, las instalaciones requeridas son claramente más complejas y caras que el campo necesario para hacer biocombustibles de primera generación (balsas grandes, sistemas de circulación y concentración, etc).
    También compiten con las explotaciones agrícolas por otros recursos como los nitratos y fosfatos. Aprovecho para recordar que los primeros se obtienen del gas natural (el 3% de la producción mundial de GN se dedica a estos menesteres, junto a entre un 1.5 y 3% – si la memoria no me falla – de la energía mundial consumida), y que los fosfatos son otro recurso fósil, además de uno de los caballos de batalla sobre la sostenibilidad del ciclo del fósfor.
    También necestian agua, en cantidades industriales, aunque el posible y atractivo uso de aguas residuales de las ciudades podría paliar o eliminar de todo este punto y los anteriores.
    Pero lo que no me cuadra de nada es cómo obtener el CO2 en las concentraciones que parece que necesitan. Apunta a que en realidad, en lugar de utilizar el atmosférico, hace falta utilizarlo concentrado, recuperado. Por ejemplo, de los gases de una central de ciclo combinado, o de otras centrales de combustibles fósiles (apuesto a que de ahora en adelante habrá cada vez más centrales a base de carbón). Es decir, que no lo elimina de la atmósfera, pues al final acaba quemándose el biocombustible con él obtenido en el tubo de escape de algún coche.
    El hecho de que el estado de Tejas sea famoso, no se debe precisamente a su pollo frito, y es evidente el camino que puede seguir esta tecnología: BAU puro. De ahí que junto a la sencillez de despliegue (básicamente, plantas de generación y posiblemente algunas refinerías especializadas) de esta tecnología, haya mucho interés y financiación para este tipo de proyectos.
    Lo cual no quita que no tenga puntos interesantes, ojo.

  3. sumidelec dijo:

    Al final, el dinero y la financiación mandan sobre la investigación y la tecnología.
    Saludos.

Deja un comentario

Introduce tus datos o haz clic en un icono para iniciar sesión:

Logo de WordPress.com

Estás comentando usando tu cuenta de WordPress.com. Cerrar sesión / Cambiar )

Imagen de Twitter

Estás comentando usando tu cuenta de Twitter. Cerrar sesión / Cambiar )

Foto de Facebook

Estás comentando usando tu cuenta de Facebook. Cerrar sesión / Cambiar )

Google+ photo

Estás comentando usando tu cuenta de Google+. Cerrar sesión / Cambiar )

Conectando a %s