¿EL POR QUÉ DE LOS BIOCOMBUSTIBLES DE 2ª GENERACIÓN?

Todavía andábamos preguntándonos respecto a los biocombustibles, cuando ya se habla de biocombustibles de 2ª generación (2G). La actual entrada es la continuación de otra en esta misma página  y es el resumen de sendos artículos publicados en la revista Agricultura

Algunos todavía andamos analizando ventajas e inconvenientes de utilizar biocombustibles en nuestros tractores cuando ahora resulta que “tampoco así somos ecológicos” o bien nos metimos como agricultores-cultivadors en el “berenjenal” de los biocombustibles porque a todo el mundo le preocupa la contaminación ambiental y la realidad concreta del deterioro del medio ambiente, pero además ahora preocupa que las tierras dedicadas a producir “biocombustibles” contribuyan a incrementar la falta de alimentos en algunas partes del mundo.

Plantación de Paulonia

La idea de todo agricultor es rentabilizar su explotación agrícola, ¿son los cultivos para los denominados biocombustibles de 2ª generación una posible solución a nuestros menguantes ingresos agrícolas?

¿QUÉ ES UN BIOCOMBUSTIBLE DE 2ª GENERACIÓN?

El biodiesel o el bioetanol son combustibles que provienen de la biomasa o materia orgánica de origen animal o vegetal. Hasta aquí bien, pero ahora vamos con las denominadas “generaciones” y los de 2ª generación (2G) son aquellos biocombustibles que comparten con los 1G el intento de disminuir el “calentamiento global” y la dependencia de los combustibles fósiles, pero con las siguientes diferencias:

•  Son producidos a partir de materias primas que no son fuentes alimenticias
• Se pretende que la elaboración se realice con mejores procesos tecnológicos
• Se cultiven en terrenos no agrícolas o marginales

De esta forma, se zanja la polémica generada por los actuales biocombustibles que “compiten” con los alimentos. En teoría, en la Unión Europea, los actuales "biocombustibles" deberán de dejar de utilizar el prefijo "bio" y usar el prefijo de “agrocombustible”

Y AHORA LAS AEROLÍNEAS SE SUMAN

Para ir “abriendo boca” a los agricultores que se quieran sumar al cultivo de los “productos 2G” insistimos en que los productos 2G seguirán siendo los combustibles, gasolinas y gasóleos, de vehículos viarios y extraviarios, pero ahora se sumarán nuevos clientes. Ahí está la gran diferencia, cada vez más se suman clientes al nuevo combustible, y ahora son clientes poderosos. Nos referimos a sustituir los querosenos de los aviones por bioqueroseno.

Contamos con la certeza, quizá nos equivoquemos, que puede ser la aviación mundial la que dé un impulso al uso de los biocombustibles. La IATA (Asociación Internacional del Transporte Aéreo) ha fijado el límite de reducción de emisiones hasta en un 1,5% al año hasta 2020. Pero hay más datos para alimentar el optimismo como que la aviación consume el 10% de todo el combustible usado para el transporte o que los aviones no tienen alternativas al queroseno, bio o no bio (los coches tienen alternativas eléctricas o hidrógeno o gas natural. En los grandes barcos la energía nuclear lleva muchos años de moda), en el caso de los aviones o les das queroseno de mucho octanaje o se caen. Por si todo esto fuese poco imagina el siguiente argumento de naturaleza "logística". En EEUU existen unas 160.000 gasolineras pero sólo 1700 aeropuertos. Esto significa que es muy fácil servir biocombustibles a “sólo” 1700 puntos, pero es necesaria toda una red de distribución para alcanzar las gasolineras convencionales

Recolectando caña

Ya hay fabricantes, como Airbus, que se han dado cuenta y están creando las denominadas cadenas de valor que unen refinerías, centros de I+D y agricultores.

Ahora la mayoría de las aerolíneas se suman a la “fiebre verde” y lanzan a bombo y platillo cuando algunas de sus rutas se hacen con biocombustibles

PAC: ¿hay vida más allá del 2014?

Los objetivos fijados por la PAC para después de 2013, están adaptados al plan estratégico UE 2020 que está diseñado para salir de la actual crisis económica. Lo que se adivina y que ya se está filtrando es que el futuro es negro.

El objetivo principal de la PAC ha sido y debería seguir siendo el agricultor, pero este podría desaparecer, si la renta de dicho colectivo está muy por debajo de otros sectores.

Hasta ahora los objetivos de las políticas agrarias eran afines al sector agrícola. Se ha hecho hincapié, sobre todo, en la seguridad alimentaria, el desarrollo rural, la biodiversidad, el cambio climático y las energías renovables. Estos objetivos se iban fijando en función del peso y los turnos de presidencia, de unos países u otros. Tradicionalmente los países “del norte” abogan por políticas de reducción de la PAC y a favorecer el medio ambiente. Los países “del este” tienden a las ayudas lineales para todos los agricultores. Los países “del mediterráneo” piden fortalecimiento de la PAC….

MAQUINARIA ESPECÍFICA PARA LOS CULTIVOS PRODUCTOS DE BIOCOMBUSTIBLES 2G

La gran ventaja es que no existe maquinaria específica para este tipo de cultivos. La que tenemos es suficiente.

• Se trata de cultivos que no necesitan una maquinaria específica o diferente a la que ya tenemos en nuestras explotaciones
• Son cultivos, en teoría, poco “exigentes” y que podrían ser cultivados en tierras no excesivamente “buenas”, es decir, en aquellas parcelas que, por su baja productividad, hemos abandonado y se encuentran en situación de “semi” erial. Incluso, en algunos casos, podrán servir para recuperar terrenos erosionados en laderas o zonas semidesérticas



Panicum, una buena alternativa biomasa herbácea

• Requieren menos recursos (fertilizantes, pesticidas, agua, terrenos, etc.) para ser producidos

¿A QUÉ CULTIVO NOS REFERIMOS?

Se trata de una pregunta fácil de responder. La principal materia prima para esta nueva generación es la biomasa celulósica. Lo que he podido obtener consultando diversas fuentes y acudiendo a la opinión de los expertos es que las especies “más prometedoras” pueden ser:

• Las especies arbóreas, álamo, sauce y pawlonia. Este tipo de biomasa es más difícil de descomponer que las usadas en los biocombustibles 1G, aunque este es un problema de las plantas transformadoras y no de los agricultores. En estos momentos existen multitud de viveros que ya están estudiando algunas especies de los árboles citados, mediante mejora genética, para que tengan un crecimiento más rápido. Estas especies son especialmente aptas para la fabricación de bioetanol (sustituto de la gasolina) y tienen un rendimiento por hectárea muy elevado
• Otra especie bien situada es el pasto de elefante (miscanthus), se trata de una hierba alta de pasto perenne. Similar a la anterior es el switchgrass o bien el mijo perenne forrajero (panicum virgatum). En realidad se están probando bastantes combinaciones de céspedes naurales de las grandes praderas (EEUU y Rusia sobre todo). El objetivo es comprobar la sostenibilidad de diferentes cultivos perennes y con buen comportamiento bioenergéticos. Los últimos estudios aseveran que mejor que un monocultivo de estas especies es plantar una mezcla puesto que consigue rendimientos más duraderos a largo plazo: mejor defensa a ataques de patógenos o incluso a las variaciones anuales climáticas.
• La más conocida, la Jatropha curcas. Se trata de un árbol que produce frutos, tóxicos, no comestibles con un gran contenido en aceites y que ya se está usando en la obtención de biocombustibles 1G (por eso tiene algunos detractores). Se reproduce fácilmente en tierras poco fértiles y precisa poco agua.
• En países como Francia y Alemania se está investigando cultivos como la Camelina sativa, Crambe abyssinica y el Pogianus
• En España prometen, por nuestras particulares condiciones climáticas la Brassica carinata y la Cynara curdunculus. Ambos cultivos son alternativas reales en el secano. En concreto la Cynara es un cultivo plurianual y permanente, de unos 10 años, orientado a la producción de biomasa en la proporción de unos 3000 kg de semilla para la fabricación de biodiesel
• Por último hay que contar con los restos de cosechas, tallos de maíz, vinazas o alpechines

Obsérvese la diferencia de los cultivos citados “2G” con los actuales “1G”:

·         Biodiesel: Aceite de girasol y colza (sobre todo en Europa) y que han venido produciéndose en paralelo a las regulaciones de retirada obligatoria de tierras en la PAC. Soja en EEUU. Coco, y Palma sobre todo en países como Filipinas y Malasia

Planta producción algas

·         Bioetanol: obtenido a partir de los azucares contenidos en la remolacha, cereales y otros cultivos como el maíz y la  caña de azúcar

¿QUIEN NOS LLEVA VENTAJA?

Pues los mismos que ya nos sacaron “varios cuerpos” en la primera etapa. Los principales países que están apostando por estos nuevos biocombustibles 2G, son, en Europa, Alemania y Suecia, y en América los Estados Unidos, son los que más están investigando para su implantación a gran escala.

España, aunque bastante atrasada, tiene alguna iniciativa interesante. Cabe destacar que existe una planta piloto para producir bioetanol (la alternativa a la gasolina) a partir de lignocelulosa. Se encuentra en Salamanca y está participada, al 50 %, por las empresas Abengoa y Ebro Puleva.

Existen otros proyectos dignos de mencionar como es la producción de biodiesel a partir de la glicerina (uno de los principales residuos generados en la fabricación del biodiesel). O la producción de bioetanol a partir de residuos de la industria cítrica.

Un proyecto que nos gusta particularmente es el que está llevando a cabo la empresa AlgaEnergy, que a pesar de tener un nombre tan poco “cervantino”, es español.

La empresa, del mismo nombre tan poco afortunado, está participada por Repsol e Iberdrola, aunque también participa la Secretaría de Estado de Transporte, AENA e Iberia. Su objetivo es obtener biocombustibles 2G a partir microalgas cultivadas. Entre sus objetivos está la mejora genética de microalgas en cultivo a la intemperie para producir biocombustibles. La idea original es que la materia prima para los biocombustibles 2G no sólo debían buscarse en tierra si no en el mar, concretamente en las algas que se ve como un producto ideal para llevar a las biorefinerías. La ventaja de las algas es que se trata de un recurso biológico renovable y que absorben CO₂ en un ciclo infinito sin fin.

OBJETIVO: ¡AHORRO DE COMBUSTIBLE! Parte III

New Holland T6080

Correcta conducción y utilización del tractor

No toda la energía contenida en el gasóleo será utilizada para realizar trabajos de tracción. Parte de la energía total se pierde por los gases de escape, refrigeración, pérdidas en la transmisión, deslizamiento... Una vez restados todos esos sumandos, lo que queda, es la energía utilizable.

El tractor más eficiente será el que más energía utilizable tenga tras los “descuentos” energéticos. Lo primero que deberá hacer un agricultor es comprar “el tractor más eficiente”, pero aunque esto es así, hay mucho más, y es que el conductor tiene mucho que decir debido a su forma de conducir el tractor.

Analicemos estas 3 componentes: Mantenimiento del tractor, Lastrado, Utilización y Conducción del mismo

mantenimiento: cuidar el tractor para ahorrar

Con el uso del tractor, se sucede una acumulación de sustancias en los filtros (polvo, hollín, etc.), amén de desgastes, todo ello se resume en un incremento de consumo de combustible. Se tiende a olvidar que el mantenimiento de un tractor a de hacerse a lo largo de toda su vida útil. El usuario se ajustará al manual del usuario.  

Eje delantero lastrado y con "supergiro"

• Realizar un buen mantenimiento del sistema de aspiración. Especial cuidado y además de lo más sencillo de realizar, merece el filtro de aire. Un litro de gasóleo necesita unos 13.000 litros de aire para quemarse. Esto da una idea de la importancia de llevar el filtro de aire limpio y con un buen mantenimiento del aire que entra en los cilindros depende la mezcla correcta aire-combustible.

Si se reduce el aire aspirado un 20 % se incrementa en la misma cantidad el consumo de gasóleo.
Lo más habitual es el filtro de aire de cartucho en seco. Se debe proceder al limpiado del filtro mediante sacudidas o aire a presión (siempre desde el interior hacia el exterior, es decir, en sentido contrario al funcionamiento normal)

• Realizar los cambios de aceite motor según especificaciones del fabricante, sin olvidar que el cambio de aceite es una operación sencilla y relativamente barata y a la postre será la vida del motor. La incorrecta utilización de los aceites, por menor viscosidad o por pasarse de las horas de cambio, produce pérdida de eficacia y rozamientos
• Sistema de alimentación. Un mal quemado del gasóleo puede incrementar el consumo hasta en un 25 %. Se deberá poner atención primaria en el filtro de gasóleo cuya misión es evitar la entrada de restos sólidos en la bomba e inyectores. La avería ocasionada por un gasóleo con impurezas es muy costosa llegando a obturar la bomba inyectora o inyectores
• Mantenimiento general del tractor: lubricación de rodamientos; lubricación de caja de cambios. Un lubricante demasiado viscoso incrementa inútilmente el consumo, al ofrecer más resistencia interna

Lastrado



Consiste en añadir peso sobre los ejes motrices para evitar el patinamiento (contrapesos delanteros, traseros y agua en ruedas) Se trata de una operación relativamente sencilla con una buena parte en el resultado final de la optimización del funcionamiento de un tractor. Recuérdese que un tractor “tira” en función del peso que tiene y no tanto de su potencia.

Se debe lastrar el tractor en función de las operaciones previstas. En los trabajos de tracción se produce un incremento del consumo de combustible del orden del 15%, debido a las pérdidas por rodadura y por deslizamiento. En ambos casos, las pérdidas dependen en gran medida del peso del tractor.

Un peso excesivo ocasiona unas pérdidas de rodadura mayores pero disminuye el deslizamiento. Una falta de peso se traduce en exceso de patinamiento. El agricultor deberá buscar el equilibrio entre pérdidas por rodadura y por deslizamiento.

El lastrado insuficiente incrementa el deslizamiento y ocasiona mayor desgaste de los neumáticos. Por consiguiente aumenta el consumo.

El lastrado excesivo incrementa la pérdida de potencia por rodadura y compacta el suelo. Por consiguiente también aumenta el consumo.

UTILIZACIÓN

• Evitar realizar las operaciones agrícolas en condiciones desfavorables del suelo, el producto, el cultivo o la meteorología. (Ejemplo: el suelo húmedo demanda mayor potencia)
• Organización, control y gestión del trabajo: Se debe planificar la organización en los recorridos, en plantaciones de leñosos estudiar detenidamente las líneas de plantación que optimice el movimiento en parcela aunque sin olvidar otros detalles agronómicos (vientos, insolación, pendientes…); el marcado de pasadas; forma de hacer las cabeceras
• Repostar durante la madrugada, cuando las temperaturas son más bajas, el combustible es más denso. Las bombas de los surtidores miden y cargan según volumen, no según la densidad. A baja temperatura el combustible es más denso y no existen tantos vapores
• Adecuación de los aperos (hasta un 10 %). Se debe elegir el apero adecuado pero también tenerlos bien mantenidos (golondrinas, botas, rodamientos, etc.)
• Elegir el surtidor más barato. Comprar gasóleo a mayoristas y almacenarlo en depósitos propios. Sí es posible usar tarjetas de crédito debido a los descuentos

¿Cómo se debe conducir un tractor para mejorar el ahorro?

Mantenimiento: fácil limpieza radiadores

El estilo de conducción es determinante y puede provocar hasta un ahorro del 40% en combustible.

Toda la energía disponible en un tractor proviene del consumo de combustible, pero no todo el combustible se “convierte” en trabajo, es decir, no todo el combustible se aprovecha. Parte de la energía se pierde por los gases de escape, o en refrigeración y también existen pérdidas en la transmisión (aprox. 10 %), por último existe energía que se pierde en el  patinamiento de las ruedas motrices.

Una vez restadas las pérdidas lo que queda es energía utilizable. El tractor más eficiente será el que más energía utilizable reste tras los “descuentos” energéticos. Esto es así, pero también es cierto que tiene mucho que decir el conductor en su forma de conducir el tractor. ¿Cómo?, la respuesta se encuentra sabiendo que el consumo de un motor varía según su velocidad de giro y la carga que debe vencer.

El tractorista, actuando sobre el acelerador y la caja de cambios debe ser capaz de obtener el mejor aprovechamiento posible del combustible, transformando en potencia la energía del combustible.

Estas son algunas de las reglas básicas para ahorrar combustible

• Utilizar adecuadamente el régimen del motor y la relación de cambio: Seleccionar el régimen de funcionamiento en la zona de bajo consumo. No hacer una buena utilización del régimen puede llegar a incrementar el consumo en ¡un 30 %!
• Uso adecuado de la doble tracción y bloqueo de diferencial: Conducir con la mente puesta en las ventajas del uso de la doble tracción y el bloqueo de los diferenciales. Si el tractor dispone de dispositivos automáticos de control, controlar que se encuentran en posición “auto” (usar la doble tracción puede suponer un ahorro del 15 % respecto al mismo tractor sin conexión de la DT)

Un tractor de simple tracción debe mantener un patinamiento del 10-20%, uno de doble tracción del 5-15%

 



Sistema SCR y DPF

• Elección correcta de los neumáticos y la presión de inflado: Los neumáticos deberán estar en buen estado y ser los adecuados para la labor desarrollada. Es muy importante escoger las presiones adecuadas. La presión de inflado es la presión que se ejerce sobre el suelo. En operaciones de transporte se usan presiones más altas (hasta 1,8 kg/cm2) que en suelos blandos (aprox. 1,2-1,4 kg/cm2) Presiones bajas aumentan el consumo por incremento del rozamiento. Los neumáticos anchos, de baja presión y las ruedas gemelas reducen el consumo, amén de prolongarles la vida. También tienen un mejor comportamiento los neumáticos radiales.
• Utilizar las posiciones de la toma de fuerza económica para trabajos ligeros; cuando la máquina que se ha de accionar con el tractor demanda poca potencia
• Arrancar el motor sin acelerar y comenzar la marcha lo antes posible. En cuanto sea posible utilizar la marcha más larga
• El uso del aire acondicionado aumenta entre un 10-20% el consumo de combustible

Reglas prácticas para una conducción económica:

Trabajos ligeros (cultivador, grada de discos, rulo…), se elegirá un régimen que es el 65 % del régimen nominal. La relación de transmisión adecuada será aquella que cuando se suelte el embrague, con el implemento enganchado, ocasione una caída de vueltas de unas 300 revoluciones. Si la caída es mayor es que la velocidad escogida es demasiado larga y si es menor es que es demasiado corta. Por ejemplo en las curvas de la Fig. 3, las líneas amarillas indican zona de trabajo con grandes esfuerzos de tracción y que representa el 85 % de la potencia máxima y con suficiente reserva de par

Trabajos pesados (subsolador, vertedera), se debe buscar que el motor en vacío gire al 80 % del régimen nominal, ahora escoger la velocidad con el mismo criterio que en el punto anterior. Si se observase una velocidad de avance excesiva es que se puede aumentar la anchura del apero

Trabajos a la toma de fuerza (tdf), el régimen escogido es aquel que hace que el eje de la toma de fuerza gire a su velocidad normalizada (540 ó 1.000 r/min.), pero esa velocidad se puede escoger con las posiciones económicas si el trabajo es ligero (pulverización, azufrado…)

Tractor potencia motor	Consumo (L/h)
Aprox. 35 CV	3,5
» 50 CV	5,0
» 70 CV	6,1
» 90 CV	7,2
» 110 CV	8,5
» 130 CV	12,4
» 150 CV	14,5
» 170 CV	16,4

Consumo aproximado según tipo de tractor (datos propios provenientes de análisis de boletines de homologación)

BIBLIOGRAFIA

• Ahorro de combustible en el tractor Agrícola. IDAE (instituto para la diversificación y ahorro de la energía)
• Potencia y Par, ¿qué son y para que sirven? Rev. Agricultura. Septiembre 2010