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1 de Agosto de 2012
Tecnología

Biocombustibles de segunda generación

Las partes no comestibles de la planta encierran la clave para los biocombustibles del futuro, pero la extracción de su energía plantea serios problemas biotecnológicos y químicos.

ISTOCKPHOTO/MICHAEL GUTTMAN

En síntesis

Se espera que la próxima generación de biocarburantes se obtenga a partir de desechos vegetales sin valor nutritivo.

Para ello es necesario descomponer la lignocelulosa, la mezcla que da a las plantas su carácter leñoso.

A tal efecto sirven algunas enzimas, pero por el momento resultan caras y de difícil aplicación industrial.

Los expertos intentan obtener nuevas enzimas y disolventes químicos que abaraten el proceso.

Hoy por hoy, carecemos de una fuente de energía renovable a gran escala. Cada año se producen —y en gran parte se desperdician— más de 40 millones de toneladas de material vegetal no comestible: caña de trigo, rastrojos de maíz y restos de la tala de árboles. En este contexto, la conversión de esos fragmentos leñosos en biocombustibles de segunda generación ofrece un gran atractivo.

El material leñoso que vertebra las plantas y les confiere rigidez consta de tres tipos de compuestos poliméricos (celulosa, hemicelulosa y lignina), los cuales reciben el nombre colectivo de biomasa lignocelulósica. Al separarlos, proporcionan compuestos que, al menos en principio, podrían aprovecharse para producir biocombustible. La celulosa es un polímero de la glucosa, la cual, una vez extraída, puede fermentarse para obtener etanol o butanol, un alcohol de cadena más larga. En las hemicelulosas tenemos polímeros de distintos tamaños que incorporan una variedad de azúcares. Por último, la lignina posee una cadena principal compuesta por grupos fenólicos, estructuras anulares de carbono. De la biomasa lignocelulósica pueden extraerse también otros compuestos útiles, como los furanos (moléculas cíclicas con cuatro átomos de carbono y un átomo de oxígeno), los cuales podrían servir como combustibles alternativos muy energéticos. Aunque gran parte de la investigación actual sobre biocombustibles de segunda generación se centra en el etanol, ya ha comenzado a prestarse atención a los furanos y al butanol.

El problema radica en que las plantas no se desprenden con ninguna facilidad de esas sustancias. Los polímeros de azúcar que componen la celulosa no se disuelven en agua; se disponen en estructuras cristalinas microfibrilares que dificultan el acceso a los azúcares y que se hallan ligadas a la hemicelulosa. Esta, a su vez, contiene varios tipos de azúcares, lo cual complica su conversión en un solo producto final, como el etanol. Finalmente, el conjunto queda rodeado por una capa protectora de lignina, una compleja maraña de polímeros unidos por enlaces muy fuertes. Por añadidura, su composición varía de unas plantas a otras, por lo que la verdadera estructura de tan macizo material continúa siendo una incógnita.

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