Los combustibles del mañana 1. Límites de biocombustibles

¿Cuáles serán los combustibles del mañana para nuestros automóviles: los límites de los agro y los biocombustibles? por O.Daniélo

Boleto escrito para la red humana (Cisco).
Gracias a Marguerite de Durant ya Thibault Souchet de SpinTank.fr por su colaboración (BFM TV, etc.).
Christian Matke (Chile) está traduciendo actualmente este texto al español.
Un debate sobre este tema sigue una publicación de Isabelle Delannoy en su blog.
Un debate en forum Econología ("Los pros y los contras del coche eléctrico")
Un debate sobre el forum Air-Car-Concept (forum que trata con autos de aire comprimido)

De Singapur a Los Ángeles, de París a la Ciudad de México, los habitantes de las ciudades de todo el mundo están hoy asfixiados por la contaminación de los automóviles. Los famosos y humeantes motores de combustión interna de los vehículos actuales plantean graves problemas de salud, emiten partículas y gases tóxicos y son muy ruidosos. Según la Comisión Europea, más de 400 europeos mueren prematuramente cada año por la contaminación del aire, y esta contaminación [1] También tiene un impacto en la productividad de los trabajadores, un impacto con consecuencias estimadas en varios miles de millones de euros. La contaminación del automóvil mata más que los accidentes de tráfico. Además, estos motores térmicos tienen inherentemente una eficiencia muy baja, 20% en el ciclo de uso de los automovilistas (18% para el motor de gasolina, 23% para el motor diesel; en el laboratorio, en condiciones ideales, eficiencia ligeramente superior. se obtuvieron altos). Esto significa que cuando compra un litro de combustible, solo una quinta parte de ese litro realmente hará avanzar su vehículo, el resto se desperdiciará. Interesante para quien vende el combustible, mucho menos para quien lo compra ...

¿Qué esperar de los agrocombustibles?

contaminación por agrocombustibles
En cuanto al coche que circulará mañana por nuestras carreteras, algunas personas están basando sus esperanzas en los agrocombustibles. Recuerda que para obtener agrocombustibles, ¡tienes que cultivar plantas! Sin embargo, las plantas (cereales, oleaginosas, árboles, etc.) tienen una eficiencia de conversión de la energía solar en energía química (biomasa) inferior al 1%. Sea cual sea el sector previsto, ya sea para agrocombustibles de primera o segunda generación, y cualesquiera que sean los agentes o procesos utilizados para la transformación (bacterias, hongos, termitas, enzimas, pirólisis, gasificación, fermentación etanólica, transesterificación etc ...), este límite físico aguas arriba es esencial, incluso con los OMG más eficientes que, además, no son necesariamente deseables. La energía no se crea, se transforma (primer principio de la termodinámica). Agreguemos que una vez obtenida la biomasa hay que recolectarla y luego transformarla en biocombustible, resultando en un consumo energético muy elevado y en ocasiones casi igual al contenido energético del agrocombustible obtenido ... Finalmente, inevitablemente se producen nuevas pérdidas a nivel motor térmico. Ya sea que funcione con gasolina o con etanol celulósico, con petro-diesel o con agro-diesel, la eficiencia de un motor térmico sigue siendo baja.

El balance global de la cadena energética "del sol a la rueda" es del 0,08% con los agrocombustibles, es decir, 100 veces menos que con el sector del automóvil eléctrico solar. [4]. Incluso si la eficiencia del motor térmico se multiplicara por 2 en los próximos 20 a 30 años, el equilibrio general de la cadena seguiría siendo muy bajo. Como se subraya en el informe "Agrocombustibles y medio ambiente" publicado a finales de 2008 por el Ministerio de Ecología, "los agrocombustibles se ubican en la zona de los rendimientos más bajos, de hecho están limitados por el rendimiento de la fotosíntesis que es muy bajo. (<1%). La tercera generación, que utiliza algas, seguirá siendo mucho menos eficiente que cualquier solución "eléctrica", especialmente el uso de energía solar. " 5

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Un desempeño tan pobre tiene importantes consecuencias ambientales y sociales: significa cultivar grandes áreas. Para reemplazar el 50 Mtep (equivalente en millones de toneladas de petróleo) quemado cada año en el transporte en Francia, ¡crecería 120% del área total de Francia! [6] La ecuación es insostenible; Como las áreas requeridas son inmensas, estamos viendo en países que están desarrollando masivamente agrocombustibles, como Indonesia, por ejemplo. [7] o Brasil [8], tiene prácticas deplorables: uso de tierras destinadas a cultivos alimentarios, expropiación de pequeños propietarios, deforestación masiva que tiene consecuencias dramáticas en términos de biodiversidad. Además, y lo olvidamos con demasiada frecuencia, los cultivos son grandes consumidores de agua dulce, un recurso precioso cada vez menos disponible en muchas regiones del planeta y la población mundial está aumentando. Por último, en cultivos energéticos se utilizan grandes cantidades de pesticidas (foto opuesta) y fertilizantes y su impacto ambiental también es preocupante (contaminación química del agua, eutrofización, etc.). Un estudio publicado en la revista Environmental Research Letters el 13 de enero de 2009, realizado en 238 países, estados o territorios bajo la dirección de Matt Johnston y que abarca 20 especies cultivadas, ha demostrado que hasta ahora hemos sido sobreestimados por un factor de 2. los rendimientos de etanol obtenidos por numerosas plantas: maíz, trigo, sorgo, cebada, mandioca, remolacha azucarera; lo mismo ocurre con los rendimientos de aceite de Jatropha, coco, maní, girasol, colza, etc. [9 y 10]

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El Departamento de Energía y Atmósfera de la Universidad de Stanford ha publicado 2008, un estudio de criterios múltiples. 11 permitiendo una comparación seria de las diversas energías renovables que puedan satisfacer las necesidades del sector del transporte. Criterios utilizados: emisiones de CO2, consumo de agua dulce, contaminación química, superficies utilizadas, impacto en la biodiversidad, etc. De este importante estudio se desprende que los agrocombustibles tienen el historial más pobre. Cabe señalar que la combustión de agrocombustibles plantea graves problemas de salud, que son todo menos insignificantes [12]. Por lo tanto, los biocombustibles solo deben utilizarse como sustituto del petróleo para aplicaciones en las que no se puede hacer de otra manera: aviones de largo recorrido, por ejemplo. Los carburantes de microalgas (que, sin embargo, siguen siendo muy caros hoy en día, 10 euros el litro según el equipo de investigación de Shamash) ofrecen interesantes perspectivas para este tipo de aplicación. Sin embargo, hasta la fecha no se ha realizado ninguna evaluación del impacto ambiental de este tipo de cultivo. La mayoría de las empresas que desarrollan estas tecnologías utilizan microalgas modificadas genéticamente. ¿Qué pasará si estas microalgas transgénicas se encuentran en la naturaleza?

Hay plantas que crecen en zonas áridas. Este es el caso, por ejemplo, de Jatropha curcas. Pero estas plantas, a pesar de su notable resistencia, son seres vivos como cualquier otro: sin agua ni fertilizantes, sobreviven y tienen baja productividad. Hace varios años se realizaron experimentos en zonas áridas con la variedad mexicana de Jatropha curcas por ingenieros agrícolas mexicanos. Conclusión de los experimentos: sin un suministro regular de agua, los rendimientos son extremadamente bajos y no rentables. Y el agua es un recurso precioso en las zonas áridas… Hoy, en regiones pobres o incluso muy pobres, asistimos al cultivo masivo de buenas tierras con Jatropha curcas, tierra donde podemos cultivar plantas alimenticias . El ricino, una planta como la Jatropha curcas, de la familia de las euforbiáceas, se cultiva hoy en Etiopía, por ejemplo, en lugar de cultivos alimentarios. La Red Internacional de Acceso a Energías Sostenibles denuncia las consecuencias de estas prácticas para las poblaciones locales [Etiopía: campesinos escaldados por las promesas de los biocombustibles 13]. Cultivo de Jatropha curcas o, mejor, el árbol fijador de nitrógeno Pongamia pinnata (pongamia pinnata), tiene interés para poblaciones desfavorecidas que no pueden, por ejemplo, adquirir paneles fotovoltaicos para producir electricidad. (pongamia pinnata) Con petróleo, estas poblaciones pueden alimentar un generador. La electricidad obtenida permite cubrir necesidades básicas: producir frío para almacenar medicamentos y alimentos, alimentar una computadora para tener acceso a la información, etc. El aceite se puede utilizar para alimentar el motor de una bomba de agua o una plataforma multifunción. También se puede utilizar como materia prima para la fabricación de jabón artesanal y así mejorar las condiciones higiénicas. El marinero y ecologista bretón Jo Le Guen, por ejemplo, puso en marcha un proyecto realmente relevante desde el punto de vista social en Burkina-faso, "Vivre au village". [15]. Por otro lado, en África, Asia y América del Sur, la explotación de tierras y poblaciones locales desfavorecidas por parte de empresas que venden aceite de Jatropha en Estados Unidos o Europa para fabricar combustibles para automóviles es una tontería. total en términos sociales y ecológicos.

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En el mundo de los agrocombustibles, solo la forma de recuperar los desechos en el biogás sigue siendo relevante. Pero la forma más eficiente de usar este biogás no es quemarlo en el motor de un vehículo especialmente equipado, sino en una planta de cogeneración que produce electricidad + calor, electricidad que alimenta los autos eléctricos. Tenga en cuenta también que si todos los desechos producidos en Francia (plantas de tratamiento de aguas residuales urbanas e industriales, vertederos, desechos sólidos y asimilables, incluidos los desechos de la industria alimentaria, digestores agrícolas) se recuperaran en biogás, obtendríamos 3,3 millones toneladas de petróleo equivalente (SOLAGRO, estimación alta [16]); las necesidades de transporte de oro son 50 Mtep en Francia.

Lo siguiente por venir.

Referencias y fuentes

contaminación térmica del motor
eficiencia térmica del motor

rendimiento comparativo de biocombustibles solares

1 comentario sobre “Los combustibles del mañana 1. Límites de los biocombustibles”

  1. A partir de ahora, también será necesario contar con hidrógeno solar producido a menor costo en regiones semidesérticas que pueda transformarse en “vectores energéticos” mucho menos costosos de transportar a regiones urbanizadas.

    Así, amoniaco, mineral de hierro reducido a acero primario, moléculas de hidrocarburos ...

    En cuyo caso, para el transporte, las cifras a recordar en cuanto a la eficiencia de conversión de la energía solar serán mucho menos desfavorables: en 2020, la eficiencia de los paneles fotovoltaicos ya alcanza el 20%, los combustibles sintéticos obtenidos serían por tanto del 8 o incluso del 10% de la energía solar de partida.

    Así, la energía mecánica útil sería del 2, o incluso del 3%, frente al 10-12% del sector de las baterías “totalmente eléctricas”.

    Porque, hay que decirlo, en muchos casos, el "todo eléctrico" tiene muchos inconvenientes ...

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