La biomasa como sumidero

La biomasa como sumidero de Carbono

Mario A. Rosato, m.rosato@sustainable-technologies.eu Indice Los gases efecto invernadero Energías renovables. La biomasa Digestión anaeróbica El bambú Residuos orgánicos Aplicar el bambú Conclusiones

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Entre los tantos problemas que debe resolver la sociedad moderna, la reducción del tenor de dióxido de carbono en la atmósfera suele encender los debates más exasperados. Desde las posiciones negacionistas hasta las más apocalípticas, nos queda a todos la impresión de que, como decía Buda, El camino de la verdad está en el justo medio. No obstante, es innegable que la cantidad de dióxido de carbono en la atmósfera va en aumento y que si no se toman medidas las cosas irán a peor. El problema es qué medidas son las más adecuadas y cómo organizar un plan de acción que no genere más problemas que los que resuelve.

Los gases efecto invernadero Ante todo, debemos recalcar que el problema de las emisiones de gases de efecto invernadero es político y no tecnológico. No es necesario recurrir a complicadas tecnologías de captura y almacenamiento de dióxido de carbono, como nos quieren hacer creer gobiernos, multinacionales y esa fracción del mundo académico que busca con más ardor quién le financie los juguetes nuevos para el laboratorio que el beneficio de la sociedad. El recurso a las energías renovables es sin duda una vía válida, pero no reduce la cantidad de carbono que ya se encuentra en la atmósfera. Sólo reduce la velocidad con la cual dicho carbono se acumula en la última al reemplazar la generación eléctrica con combustibles fósiles por generación eléctrica “limpia”. Sin embargo, la generación eléctrica representa apenas un tercio de las emisiones totales de dióxido de carbono.

Energías renovables. La biomasa El modo más barato es dejar crecer árboles y que éstos absorban el carbono atmosférico y lo acumulen en su propia biomasa. Lástima que según un reporte de Jeune Afrique, 5.000.000 de ha de bosque tropical desaparecen cada año (en África) para producir parket, vigas, muebles… porque la construcción es siempre el primer sector que tratan de desarrollar y mantener los políticos de todos los países. Y no se terminan aquí las perversiones políticas del sistema.

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Fig. 1: Flujos de carbono en el sistema propuesto. La línea punteada indica el sumidero de carbono efectivo Alguien ha definido que al quemar biomasa las emisiones de dióxido de carbono son “neutras”. Juego de palabras para justificar las especulaciones sobre compra de suelos para supuesta reforestación, con el fin último de utilizar la madera para producir electricidad y seguir manteniendo en pie el concepto de producción centralizada de energía, que favorece a las eléctricas.

La política europea de primas a la generación de energías renovables, filosóficamente correcta pero intrínsecamente insostenible, no ha hecho más que generar especulación. En algunos países como Italia e Inglaterra, y en menor medida también en la boscosa Austria, la especulación en proyectos de generación eléctrica con “biomasa”, donde por biomasa se entiende “madera” (y de la buena), han creado distorsiones de mercado tales que las industrias de los paneles de fibra y del papel -que son las que generan puestos de trabajo- comienzan a resentir del alza de precios de la materia prima.

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Otro ejemplo: una ley italiana declara (en modo científicamente correcto) que la gallinaza es biomasa y por lo tanto (un aberrante “por lo tanto” ) puede ser quemada para generación eléctrica. Consecuencia: en este momento el estiércol de las gallinas vale más que los huevos. Pero para poder quemar la gallinaza hay que agregar leña a la caldera, y lo que antes eran campos de maíz (abonados con gallinaza y con el objeto de alimentar a las gallinas) ahora son alamedas para producir la leña necesaria para cobrar las primas por generación eléctrica con biomasa. El maíz se debe entonces importar de Sudamérica, con las consecuentes emisiones de CO2 asociadas a su cultivo con fertilizantes químicos y transporte. Y al quemar la gallinaza se produce NO2, 290 veces peor que el CO2 en términos de efecto invernadero.

Sin embargo, con poca inversión y sin recurrir a quién sabe qué tecnologías súper avanzadas (léase caras y al alcance de unos pocos que tienen la patente o el know how o la capacidad financiera de llevarlas a cabo), se podría reducir drásticamente la concentración de CO2 en el aire. Y al mismo tiempo descontaminar las aguas residuales y además producir material de construcción barato, duradero y sostenible sin necesidad de abatir forestas tropicales.

Digestión anaeróbica El proceso, ganador del primer premio del concurso The EconomistInnocentive de ideas contra el cambio climático, fue propuesto en New York durante el congreso The Ideas Economy que se celebró en la prestigiosa Pace University el 16 y 17 de febrero de 2011. La idea es de verdad simple: los residuos de origen orgánico (estiércol, purín, fracción húmeda de basuras urbanas) están compuestos fundamentalmente por agua, carbono y nitrógeno.

Mediante un proceso de digestión anaeróbica de segunda generación (para producir biohidrógeno en vez de biometano) es posible extraer energía de esta biomasa residual (residual: palabra que, curiosamente, se les olvida siempre a los legisladores cuando redactan las leyes sobre el uso de la biomasa). El residuo de la digestión anaeróbica (¡Residuo de residuos!) se llama digestado, y sigue conteniendo agua, carbono y nitrógeno (éste último considerado un fertilizante pero también un contaminante por la Directiva

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91/676/CEE, que limita su utilización con fines agrícolas). Sin embargo el problema del exceso de nitrógeno puede convertirse fácilmente en una oportunidad.

Fig. 2: Fitolito de bambú visto con microscopio. Foto publicada en el estudio MORPHOLOGY OF PHYTOLITH IN BAMBUSOIDEAE (GRAMINEAE) AND ITS ECOLOGICAL SIGNIFICANCE. Li Quan, Xu Deke, Lu Houyuan. Institute of Geology and Geophysics, Chinese Academy of Sciences, Beijing. Graduate University of the Chinese Academy of Sciences, Beijing, 2005 – 2006

El Bambú El

bambú,

y

más

concretamente

las

especies

gigantes

como

Phyllostachys pubescens, es una planta que crece muy velozmente, fijando grandes cantidades de carbono atmosférico en sus tejidos, pero para ello necesita grandes cantidades de agua y nitrógeno (al menos 1.000 kg/ha año de este último, de tres a cinco veces más que el maíz). El truco para que ese carbono no vuelva a la atmósfera es producir algún bien durable con la biomasa del bambú (que está compuesta por 51% de carbono). Se da el caso que la “madera” del bambú (técnicamente, el parénquima, pues el bambú posee la mitad de lignina respecto a la madera) presenta características mecánicas superiores a las de cualquier madera de origen forestal.

A este punto el sumidero de carbono del sistema que estamos planteando lo constituirían el parquet y las vigas, puertas, muebles, y hasta paredes, de nuestras (esperemos que futuras) casas. Por lo tanto, con una

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superficie cultivada relativamente modesta se podrían dejar en paz de una vez a los árboles (los de madera dura en especial, que vienen de las forestastropicales) y utilizar el bambú para producir material de construcción.

Las partes menos nobles (hojas, ramas, extremo más fino de la caña) se pueden utilizar sin mayores problema para producir pasta de papel o pellets combustibles o tableros de fibra.

Residuos orgánicos Todo lo anterior se entiende mejor si lo ponemos en números, aunque más no sean indicativos. Veinte toneladas de residuos orgánicos (estiércol, basuras urbanas…) dejan, después de la digestión anaeróbica, diecinueve toneladas de digestato, de las cuales una tonelada es de nitrógeno y quince son de carbono. Con esta cantidad de digestato se puede cultivar una hectárea de bambú gigante, el cual fijará una tonelada de carbono en forma de fitolitos (partículas microscópicas que rezuman de la corteza del bambú, compuestas por un núcleo de carbono y una cáscara de silicio). Además producirá 18 ton de biomasa de calidad (apta para producir material para la construcción) y 22 ton de biomasa “de segunda” (apta para paneles de media densidad o pasta de papel).

La cantidad de energía producida por la fermentación anaeróbica equivale a la de 0,88 ton de carbón fósil (3,22 ton de CO2 ahorradas). Descontando las emisiones de dióxido de carbono inherentes a todos los procesos internos, el resultado final es que por cada 20 ton de basura se puede cultivar 1 ha de bambú y quedan 8,9 ton de carbono fijadas en bienes durables (muebles, elementos estructurales para la construcción, etc.). El proceso resulta sostenible porque se valoriza en forma de producto final el carbono atmosférico. Con 55 ha de bambú y la basura de un pueblo de 10.000 habitantes la facturación final rondaría el medio millón de euros.

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Fig. 3: Geoffrey Carr, jefe de redacción científico de The Economist, entrevista a Mario A. Rosato durante el congreso The Ideas Economy en la Pace University de New York

Aplicar el bambú Veamos ahora cómo se podría aplicar el bambú a escala nacional.

Asumimos que las emisiones totales de gases de efecto invernadero de los sectores industria y transporte en España equivalen a 441,36 106 ton de CO2 (120,37 106 ton de carbono). Por otro lado, la producción de fracción orgánica de residuos urbanos es de 4.124.567 ton/año. Supongamos que dicha basura se pudiera recoger selectivamente y utilizar con el sistema propuesto. La cantidad bastaría para cultivar unas 206.200 ha con bambú (menos de la mitad de las tierras marginales del país). En la biomasa final quedarían fijadas 1,83 106 ton de carbono (equivalentes a 6,73 106 ton de CO2). Sólo 1,5% de las emisiones totales efectivamente fijadas puede parecer poco, pero no debemos olvidar los factores multiplicadores: a) Poco menos de un millón de ha de bosques salvadas de la industria maderera. Esto representa de 2 a 4 millones de ton de CO2 fijadas anualmente en biomasa forestal viva. b) 17.220.000 ton equivalentes de CO2 no emitidas al sustituir vertederos y plantas de compostaje por el sistema propuesto. c) 7.105.000 ton de CO2 no emitidas al producir energía eléctrica con biohidrógeno en vez de carbón fósil.

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Fig. 4: Mario A. Rosato explica el balance económico de la idea ganadora del concurso The Economist-Innocentive sobre fijación biológica de carbono

Conclusiones Si consideramos todos los factores, fijación efectiva de carbono y reducción de emisiones, el sistema contribuiría a reducir unos 33 millones de ton de CO2 cada año, que es casi un 7,5% de la emisiones totales de España. Y que conste que en estos cálculos hemos considerado solo la fracción orgánica de las basuras urbanas y no hemos considerado las toneladas de CO2 ahorradas al sustituir ladrillo, cerámica, cal, aislantes y cemento por materiales derivados del bambú en el sector de la construcción.

Si se utilizase el nitrógeno de todo el purín de cerdo, gallinaza, estiércol de vaca y aguas servidas urbanas, la cifra nos acercaría aún más a los objetivos de 2020. Al mismo tiempo mejoraría notablemente la calidad de las aguas superficiales y subterráneas del país, crearía puestos de trabajo y una nueva cultura de sostenibilidad en la industria de la construcción.

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Video El Bambú

Nota del Editor Los enlaces a 2 videos relacionados con la “Biomasa como sumidero de Carbono”

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http://www.horticulturablog.com del Grupo THM. 1) El Bambú 2) el biohidrógeno y el bambú

http://www.horticulturablog.com/2012/06/la-biomasa-como-sumidero-decarbono.html#more

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