Caña energética: alternativa sostenible de desarrollo mitigante del calentamiento global (página 2)
Enviado por Joaqu�n de Jes�s Obreg�n Luna
DESARROLLO
Antecedentes
Ante la disyuntiva planetaria de la humanidad expuesta anteriormente, a los efectos de mitigar ese fenómeno se recurre a fuentes renovables y sostenibles de energía. Demostrado está que todas existen porque existe el Sol (Turrini, 2006), fotoeléctrica, hídrica, eólica, biogás y biomasa vegetal como las principales. En este último caso la estrategia de producir bioetanol como agrocombustible para vehículos automotores, a partir de destinar enormes cantidades de cereales y de caña de azúcar a este propósito, ha sido fuerte y argumentadamente cuestionado (Castro, 2007), dado el encarecimiento que origina a los alimentos de consumo humano y para piensos, esto último engendrando la cadena del aumento de los precios del pan, las pastas alimenticias, la leche, las carnes y sus derivados entre otros; que solo podrán pagar los ricos, el resto de la humanidad los pobres que son la inmensa mayoría, a ajustarse más aun los cinturones ya de por sí apretado; aunque se ha expresado que esta polémica a favorecido mucho a los agrocombustibles (Dabdoud, 2007).
En esta dramática realidad, países con grandes extensiones territoriales como Brasil, pueden producir bioetanol a partir de las cañas, pero los medianos y pequeños deben meditar con más profundidad la estrategia a seguir, antes que decidir destinar áreas agrícolas de producción de alimentos incluido los pastos a este propósito (Obregón, 2007a).
Tradicionalmente la agroindustria azucarera de la caña ha sido más rentable que la de remolacha, toda vez que entre otros, el bagazo originado es más que suficiente para sus necesidades de vapor y electricidad, teniendo excedentes que emplea para la cogeneración eléctrica, alimento animal, compost, pulpa, papel y otros (Instituto Cubano de Investigaciones de los derivados de la Caña de Azúcar [ ICIDCA ], 2000; Rodríguez, 2006). Sin embargo, tiene en su contra que mayoritariamente los países cañeros azucareros, tienen a lo sumo cinco meses/año de operaciones, debido fundamentalmente a las características climáticas de sus territorios, independientemente de que ya existe una tecnología para conservar la caña azucarera que permite en principio trabajar todo el año (Batstone, 2005), así como, si las lluvias están distribuidas durante todo el año, se puede elaborar azúcar al menos 300 días/año (Ministerio del Azúcar [MINAZ], 2006). Las naciones que no están en este último caso como Cuba, son donde se origina el protagonismo de la caña energética, al permitir operar todo el año a los centrales azucareros cubanos, aunque sin producir azúcar después del período normal de zafra azucarera (Romero, 2005). Puede constatarse que la zafra azucarera queda como se hecho siempre, no se afectan las producciones de azúcares como alimento humano calórico y las melazas como subproducto con disímiles usos entre ellas el bioetanol, y las áreas agrícolas destinadas a la caña azucarera.
Por su parte, las producciones de bioetanol con jugos de caña azucarera directos y corrientes secundarias de la elaboración industrial de azúcar, sí se realiza a expensa de producir menos cantidad de este alimento calórico, ya que obedece a los resultados de un análisis de costos-beneficios en correspondencia con las demandas del mercado y los precios. Tecnológicamente esta forma de elaborar ambos productos principales, libera cantidades adicionales de bagazo que permite disponer de más biomasa combustible y/o materia prima para otras industrias, lo cual se enmarcan dentro de una concepción flexible, y existe mucha experiencia acumulada incluida Cuba (López & Peláez, 2006); aún así, no logra alcanzar para todo el año, lo cual ha sido objeto de estudios económicos para azúcar-alcohol-electricidad hace mas de 20 años (Keenliside, 1986).
Caracterización
Conceptualmente se debe definir qué son las variedades de caña energética, en el caso de las cubanas son aquellas F1 no transgénica obtenidas por hibridación de variedades híbridas azucareras comerciales con especies silvestres, todas del género Sacharum; cuyo contenido de fibra base seca en peso (w/w) es igual o mayor a 19% (Vera, 2006). Esto no es nuevo en Cuba ni en Estados Unidos ni en Méjico entre otros, y también se han denominado de muy alto contenido de fibra (Keenliside, 1986; Riera, 2004; Jorge et al, 2005).
Sus características de consistencia, altura y condiciones erectas de los tallos, ha permitido su utilización para sostener erguidas plantaciones hortícolas; pero entre lo más distintivo de las mismas es que poseen una alta velocidad de fotosíntesis extrayendo el gas de efecto invernadero CO2 de la atmósfera, y aportando oxígeno (O2) como mecanismo natural de esta actividad biológica utilizando la energía aportada por el Sol (Obregón, 2007a). Su rendimiento alcanza 100 t de materia seca/ha-año, o sea, cinco o más veces más precoz que el más precoz de los bosques energético (Vera, 2006), a un costo en las condiciones cubanas de más de dos veces menor que las biomasa forestal, principalmente raleo de los bosques (Rodríguez, 2006).
La foto que se muestra a continuación tomada en 2005 en Cuba, corresponde a un campo de caña energética de 12 meses de edad, lo cual ilustra lo antes expuesto y en cuya publicación científica expresan en su análisis energético, que cada ha de estas nuevas variedades, calculada sobre el mismo aporte de calor de combustión, representa 15 t de petróleo equivalente (Jorge et al, 2005). Obsérvese las características del terreno.
Foto de campo de caña energética de 12 meses tomada en Cuba en 2005
A grandes rasgos puede apreciarse que las características del suelo no son las más adecuadas para caña azucarera al menos, lo cual es otra propiedad de las nuevas variedades, es decir, poco exigente en la calidad del terreno, por lo que no compite con áreas agrícolas destinadas a producir la materia prima del alimento calórico azúcar.
La reingeniería iniciada en 2002 en Cuba en el sector azucarero que tenía 1,5 millones de ha destinadas a la caña de azúcar, priorizó mantener los mejores y más productivos suelos, liberando decenas de miles de ha para otros propósitos (Viera, 2004), tales como pastos naturales, cultivos varios, bosques frutales y maderables entre otros. Aún así, quedaron liberadas miles de ha parte de las cuales han sido invadidas por el marabú, planta que tradicionalmente para los cubanos es sinónimo de desatención y abandono de áreas agrícolas útiles; no obstante, con ella se produce un excelente carbón vegetal que se consume internamente y se exporta, así como, en estudios recientes de la Universidad de Camagüey se ha demostrado la utilidad de su cosecha y procesamiento como biomasa forestal combustible (Leyva, Calzadilla & Bracero, 2007).
En el caso de la provincia de Sancti Spíritus en la empresa azucarera Melanio Hernández, quien lleva la delantera nacional en Cuba en la industrialización de la caña energética, esta superficie alcanzan más de 3 000 ha. Son las áreas que se destinan y destinarán para la siembre y cultivo de la nueva gramínea, principalmente las variedades C-90 176 y C-90 178, hasta el momento las más productivas y resistentes a plagas, enfermedades y sequía; aunque se evalúan nueve variedades más endógenas y foráneas (Vera, 2007).
De esta forma las mismas no compiten tampoco con las producciones de alimentos agropecuarios.
Industrialización
La industrialización de la caña energética parte de varias premisas principales en Cuba, que son:
– Período de cosecha: mayo a diciembre.
– No producción de azúcar al no ser viable económicamente (Romero, 2005).
– Destinar el bagazo para completar biomasa combustible durante todo el año
(Hernández, Obregón, Romero & Vera, 1996, 1998), y los excedentes para la industria de la pulpa y el papel (Triana, Abril & León, 2006).
– Utilizar los jugos como componente de sustrato para la producción de bioetanol, biomasa proteica de levadura y otros derivados (Obregón, 2006, 2007a, b).
La empresa azucarera antes referida desde 2002 inició la industrialización, siendo tecnologías probadas y evaluadas en condiciones concretas de producción: la cogeneración eléctrica, el suministro de esta y de vapor a la destilaría anexa; las producciones de bioetanol, biomasa de levadura, dióxido de carbono y bebidas alcohólicas. A las mismas se le ha otorgado una patente (Centro Universitario de Sancti Spíritus [CUSS], 2007a), tiene otra de adición solicitada (CUSS, 2007 b) y una pendiente (CUSS, 2002); lo que manifiesta las novedades científico-técnicas de dicha industrialización. De hecho sus jugos son un nuevo componente de sustrato industrial para la fermentación alcohólica (Obregón, 2006), a diferencia de otro reporte que no refiere nada al respecto (Keenliside, 1986), por lo que se interpreta que siendo caña energética también, son otras variedades con sus características propias, aunque en su macrocomposición son bastante similares (Obregón, 2007b).
La caracterización realizada al bagazo de estas nuevas variedades con vistas a su industrialización en fábricas de celulosa y papel, han demostrado su mejor características al ser más largas las partículas de fibra entre otros (Abril, 2006), lo cual evidencia este otro potencial de diversificación.
Por su parte, los jugos no solo tienen utilización por la ruta alcoquímica, sino por la de alimento animal principalmente porcino y avícola (Díaz, 2002; Obregón, 2002).
La Figura 1 que se muestra a continuación ilustra la industrialización y sus potencialidades inmediatas hasta el momento en Cuba.
Figura 1.- Caña energética: industrialización y mitigación ambiental local de los residuales
Si bien se pudiera conjeturar que los más de 100 derivados que se obtienen de la caña de azúcar (de la Cruz, 2002) pueden obtenerse también de la caña energética, no se desea especular al respecto, toda vez que con estas nuevas variedades no se producen azúcares ni melazas.
Otro aspecto de la industrialización conllevó a encontrar soluciones al período de cosecha, época de lluvias y huracanes en Cuba. A continuación se resume a grandes rasgos las mismas (Romero, 2005; Obregón, 2006, 2007a).
– Cosecha de forma mecanizada e integralmente toda la biomasa cañera con paja, cogollos y hojas seca.
– Modificación a la máquina cosechadora retirándole los ventiladores y sus agregados, reduciendo significativamente su peso.
– No utilización de los ventiladores en los centros de recepción con lo que se disminuye el consumo eléctrico.
– Priorizar transportación por ferrocarril por ser menos costoso.
– Rentar cuando sea necesario carros cañeros de ferrocarril a otras empresas azucareras que también concluyeron la zafra azucarera, para completar no más de 30 días de molida, toda vez que puede almacenarse ese tiempo después de cortada, dado a que no sufre alteraciones significativas el bagazo, aunque el rendimiento en L de etanol/t si se afecta sensiblemente después de 10 días de cosechadas.
– Realizar cosecha mecanizada cuando el clima lo permita, muy por encima de la capacidad de molida diaria del central azucarero, acumular la caña en los carros de ferrocarril sin alterar la rotación normal de los mismos.
– Ejecutar inversión de almacenamiento de bagazo proyectada, a partir de que se alcance el punto de equilibrio de factibilidad económica, por las disponibilidades anuales de cañas azucarera y energética respectivamente.
Aunque antes se demostró que la caña energética no compite con la azucarera ni con áreas agrícolas destinadas a forestales, pastos y producción de alimentos como los principales; es pertinente puntualizar que el propósito con la misma es el completamiento de los días de operación durante todo el año en los centrales azucareros, por lo que sin ser absolutos, el mayor protagonismo productivo y energético al menos en Cuba, corresponde a la caña azucarera (Romero, 2005), es mas, la utilización de los jugos de caña energética como sustrato industrial por la ruta alcoquímica, necesita de la melaza de caña azucarera para completar azúcares, biotina, potasio y magnesio entre otros (CUSS, 2007a, Obregón, 2007b). No obstante, cada país debe analizar sus características propias, como lo ha hecho Cuba priorizando biomasa vegetal combustible renovable y sostenible, toda vez que es un país pobre no petrolero. A modo de ejemplo, en Venezuela y Trinidad y Tobago ambos países petroleros y subdesarrollados, la industrialización no necesariamente tiene que transitar priorizando en el aspecto energético, es factible por la vía de la celulosa y el papel más bioetanol para mezclar con la gasolina, lo cual amplía el espectro de diversificación industrial sin necesidad de talar bosques reguladores del régimen de lluvias entre otros (Jorge et al, 2005).
Consideraciones económicas
El análisis costos-beneficios de la caña energética no puede hacerse lineal y totalmente igual a la caña azucarera, toda vez que el mayor protagonismo en Cuba de esta última, es en el sector de la producción; mientras que con la primera lo hace en el sector de los servicios (Obregón, 2007c).
Ciertamente, el costo de la caña energética está sobre la base de la tecnología agrícola cañera existente (Vera, 2007), es decir, que es igual a la caña azucarera, no difieren; pero en los beneficios la valoración económica se realiza con relación a la biomasa forestal combustible que sustituye, principalmente raleo de los bosques, que como antes se expuso, la caña energética es más de dos veces menos costosa (Rodríguez, 2006). Si este beneficio se valora en base al agotable y costosísimos petróleo sustituido, los valores sobre las mismas bases calóricas se incrementan considerablemente, pero adicionalmente lo hace mitigando el calentamiento global al restituir el mismo CO2 que la caña energética extrajo anteriormente en un ciclo corto de uno o dos años, y no millones de años como los combustibles fósiles.
En correspondencia con lo anterior, no debe primar solamente los beneficios económicos, sino que el habitat natural de toda la diversidad biológica del planeta actuales incluida la especie humana (Nuñez, 2005), no se afecta ni el desarrollo de los países tampoco. Se parte del presupuesto de que la especie humana es racional, piensa y discurre; por lo que resulta inexplicable como desgraciadamente ocurre, que el afán desmedido de ganancias obnubile a niveles demenciales a los grandes emisores de CO2 procedente de los combustibles fósiles. Desde 2006 el ex-presidente cubano orientó y se inició en Cuba lo que se denominó una Revolución Energética (Castro, 2006), con prioridades en instalar grupos electrógenos eficientes y distribuidos, el ahorro, uso eficiente y racional; y la caña energética clasifica en un segundo escalón de prioridades, toda vez que su amplio aprovechamiento es más lento que cambiar equipos electrodomésticos ineficientes y lámparas incandescentes, lo cual se ha extendido a otros países del área geográfica. Por su parte el de Ecuador, ha señalado que en Latinoamérica no se está en una época de cambios, sino en un "cambio de época" (Buitrago, 2007), ¿ incluirá el cambio climático?. Un investigador indica que en esta área hay investigadores pero sin ciencias, con un evidente deslumbramiento por los países desarrollados (Cereijido, 2006), ¿será tan así? En fin, polémica, análisis y valoraciones a veces contradictorias existen; pero convergen en un consenso respecto a la necesidad de reducir las emisiones de CO2 sin alterar el equilibrio de la naturaleza, mitigando el calentamiento global sin comprometer el desarrollo de los países.
Lo anterior evidencia que los costosos y agotables combustibles fósiles tienen y tendrán todavía un papel principal, para cubrir el inevitable incremento de la demanda energética del planeta, pero a su vez, no es compatible con la mitigación del calentamiento global para garantizar el desarrollo.
Otro hecho cierto es que los países del tercer mundo no deben abocarse a una carrera desenfrenada, de alcanzar o copiar a los desarrollados por su esplendor económico, sino potenciar sus fortalezas propias que son donde están sus oportunidades. En tal sentido, mediante proyectos de investigación y desarrollo (I+D), pero principalmente de innovación tecnológica (CYTED, 2007), obtener los financiamientos para sus ejecuciones, cuyo empleo práctico puede ser del tipo corporativo, de empresas medianas y pequeñas que son más flexibles en ello; tanto estatales, como mixtas y privadas. Para el caso cubano, así se ha hecho con la caña energética con un enfoque ecléctico, pragmático y holístico.
Renovabilidad y sostenibilidad
Evidentemente las variedades de caña energética como biomasa vegetal combustible de ciclo corto de uno o dos años, son un recurso renovable y eficiente sumidero de CO2 atmosférico por su alta capacidad de fotosíntesis (Jorge et al, 2005).
Por su lado, la sostenibilidad tienes tres dimensiones fundamentales: la económica, la social y la del medio ambiente (Gil, 2005).
Antes se analizó la experiencia cubana con estas nuevas variedades, donde se evidenció su factibilidad económica como biomasa combustible a emplear en el período después de zafra en los centrales azucareros (Romero, 2005); pero a diferencia de la biomasa forestal y combustibles fósiles, originan jugos que permiten incrementar el valor agregado a su empleo (Obregón, 2006).
Por su parte, la incidencia macrosocial radica en que mitiga el calentamiento global para toda la diversidad biológica del planeta incluyendo a la especie humana, al estabilizar la velocidad de emisiones de CO2 a la atmósfera a niveles que se encuentran en equilibrio con la capacidad de fotosíntesis del sistema biótico de la tierra, y por lo tanto un ciclo corto normal del carbono en la naturaleza; es decir, no favorece la acumulación del CO2 y por ende el aumento del calentamiento global.
Más localmente, origina fuentes de empleo y sueldo en el sector agroindustrial azucarero cubano durante todo el año, al alcanzar una diversificación para el período inactivo después de la zafra, donde tradicionalmente cesan las producciones y los servicios asociados a la misma. Es aquí donde cobra notariedad económica-social, pues emplea cosechadoras, transporte, instalaciones industriales, personal calificado de nivel medio y superior, operarios y obreros ¡todos existentes!; por lo que facilita considerablemente la utilización práctica dada esta oportunidad, lo cual constituye a su vez, una de sus fortalezas. Tan importante como todo lo anterior, lo es el hecho de que origina una cultura comunitaria sobre la necesidad de cuidar a la naturaleza, sin la cual es prácticamente impensable soluciones concretas al problema con el calentamiento global, independientemente del grado de instrucción de las personas, como se verá al final.
Antes se ha publicado cuan noble y amigable con la naturaleza son las producciones y los servicios a partir de las cañas, por lo que es un hecho tangible la compatibilidad integral con el medio ambiente (Obregón, 2007b).
Desarrollo y energía
Sean países desarrollados o emergentes como China, India y Brasil; o del tercer mundo subdesarrollados, no pueden prescindir del desarrollo o aumento de este para su subsistencia e identidad, y no hay desarrollo posible sin aumento del consumo de energía (Turrini, 2006).
Existen decenas de informes científicos, estadísticos y periodísticos disponibles en Internet; que plantean que el aumento de la producción de petróleo alcanzó su punto de equilibrio en 2006, por lo que a partir de aquí no puede incrementarse significativamente toda vez que los nuevos pozos que entren en explotación, solo permitirán compensar los déficit que originan los que se agotan, pronosticándose que a partir de 2020 se iniciará una declinación que ya para 2060 la producción estará en el entorno de la mitad de la actual.
Con mayor o menor precisión cronológica, si existe un hecho evidente; el desarrollo no es garantizable por la vía de suministrar la energía pertinente a partir de combustibles fósiles, por una razón práctica muy sencilla independientemente del calentamiento global, no se dispondrá de los mismos.
Si bien la fisión nuclear ha sido otra fuente de energía alternativa potenciada en los países desarrollados o con capacidad tecnológica-financiera para ello, y que actualmente tiene más peso que la biomasa combustible en la balanza energética del planeta; el combustible uranio también es agotable como los fósiles, por las limitadas disponibilidades en el planeta (Turrini, 2006). Por tal razón, los países desarrollados en trabajos conjuntos estudian la fusión nuclear y ejecutan contosísimos proyectos de I+D en este campo, ya que el combustible hidrógeno (H2) contenido en el aire y el agua, sí estaría disponible para miles de años nunca antes de 2030 en lo adelante. Sin embargo, habría que preguntarse cuáles países podrán acceder a esta tecnología, y sin ser categóricos, la minoría tal y como está la economía mundial actualmente.
El desarrollo no se detendrá y por ende el incremento del consumo energético, entonces ¿cómo solucionar esta aparente contradicción? Es allí donde cada nación debe analizar sus fortalezas y oportunidades mirándose hacia adentro, a corto, mediano y largo plazo; y trazar su estrategia bien pensada y colegiada, a partir de sus propias potencialidades energéticas. Los países no petroleros tienen esta amenaza y debilidad actual al margen de su nivel de desarrollo, y los petroleros a más largo plazo también. Evidentemente en esta encrucijada paulatinamente hay que ir cambiando los patrones de generación y consumo de energético, tal vez un poco más espartano; y para países como Cuba subdesarrollado, no petrolero, pequeño y pobre en recursos financieros y naturales; prácticamente no tiene más alternativa que recurrir a las fuentes de energía renovable, y es allí donde se origina el protagonismo de la caña energética sostenible y mitigante del calentamiento global, sin competir con los alimentos. Ello no significa que sea la única alternativa, sino una de la sus fortaleza reales comprobadas (Romero, 2005). Tampoco es una receta para otros países del área del Caribe, toda vez que la solución global se inicia con soluciones locales, quizás puntuales, y la sumatoria de todas ellas redunda en el alcance del desarrollo sin comprometer la existencia de la biodiversidad, dentro de ellas la especie humana.
Si se fuera a expresar en una sencilla ecuación matemática lo antes expuesto, esta sería:
Desarrollo sin aumentar el calentamiento global =
Σ Soluciones energιticas locales sostenibles
CONSIDERACIONES FINALES
No ha estado en el ánimo del autor apologizar las bondades de las nuevas variedades de caña energética, ni demostrar que estos resultados científico-técnicos endógenos cubanos tienen la primicia regional. No, no se trata de eso, ni tan siquiera de encontrar un nuevo escenario de exhortación; simple y llanamente informar a la comunidad científica internacional, a los estudiantes y los estudiosos, a los ciudadanos de cualquier parte del planeta; que Cuba trabaja en ese sentido con sus propias características, por supuesto, cuestionables y perfectibles como toda obra humana, y que no se mantiene al corto, mediano y largo plazo ajena a las testarudas realidades objetivas del calentamiento global, del agotamiento y encarecimiento de los combustibles fósiles, de destinar alimentos para agrocombustibles encareciendo los comestibles con serios riesgos de incrementar la hambruna en el tercer mundo, que origina entre otros, masivas emigraciones de los habitantes de países pobres hacia los ricos, con un incremento de la entropía social en uno y otro sentido.
Tampoco se pretende satanizar o culpar a los países ricos por ser los grandes emisores de CO2 a la atmósfera entre otros gases de efecto invernadero, toda vez que son los grandes consumidores de combustibles fósiles, ya que si se desea un ejemplo de globalización, el clima siempre lo ha estado; y de democracia, su deterioro origina afectaciones comunes a todos.
Las nuevas variedades de caña energética son alternativas de diversificación sostenible para el desarrollo cubano, que lo interpretan como una de sus fortalezas, por lo que la enfatizan y la dan a conocer, a modo de contribución para que no perezca la especie a la cual pertenecen.
Por último, es oportuno recordar lo que muchos historiadores han denominado como "Carta al presidente norteamericano Franklin Pierce", que en 1854 el piel roja Noah Sealth escribiera, donde entre otros expresaba:
"…deben recordar que el aire no es inestimable, que el aire comparte su espíritu con la vida que sostiene. El viento que dio a nuestros abuelos el primer soplo de vida, también recibe sus últimos suspiros… La tierra no pertenece al hombre; el hombre pertenece a la tierra. Todo va enlazado como la sangre que une a una familia. Todo va enlazado. Todo lo que le ocurra a la tierra, les ocurrirá a los hijos de la tierra. El hombre no tejió la trama de la vida; él es sólo hilo. Lo que hace con la tierra se lo hace a sí mismo…".
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Joaquín de Jesús Obregón Luna
obregon[arroba]suss.co.cu
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