La gran promesa verde para el biodiesel

Septiembre 2011
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La gran promesa verde para el
biodiesel
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Hace casi tres años que en nuestro país los investigadores intentan develar los misterios
de este cultivo. Su fácil adaptación a suelos pobres, bajos requerimientos hídricos y el alto
contenido de aceite de su semilla, son su mejor carta de presentación. Pero aún quedan
muchas preguntas sin resolver: la falta de variedades comerciales, la incertidumbre de los
subproductos y las incógnitas agronómicas son algunas de ellas.
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Es un hecho. Estamos inmersos en la era del petróleo. El 85% de la energía que consumimos proviene de energía
no renovable, de la cual el 80% es energía fósil. El futuro no es muy alentador: se estima que el consumo del
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petróleo se duplicará de aquí al 2050. Sólo en nuestro país se consumen 15 millones de litros de petróleo al día.
Chile se puso metas claras para intentar revertir esta situación. En 10 años más, el 20% de la energía total de
nuestro país debería provenir de Energías Renovables No Convencionales (ERNC). “Vemos la bioenergía como un
aporte fundamental para buscar mayor independencia, diversificación de la matriz y sustentabilidad ambiental”,
manifestó el ministro de Energía, Ricardo Raineri en la inauguración del seminario de Biomasa realizado el 30 de
junio y 1 de julio en Santiago.
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Daniel
Elmer
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Ricardo
C uchareando Josely n V ale S ebastián
Las investigaciones para lograrlo no se detienen. El 2008 un arbusto comenzaba a llamar la atención de los
investigadores nacionales: La Jatropha Curcas L. De su semilla se extrae aceite, que tras un proceso de
transesterificación, puede convertirse en biodiesel (ver recuadro). Las expectativas no son bajas: algunos autores
sugieren que por há de jatropha se puede producir entre 1.400 y 1.900 litros de biodiesel, rendimiento que incluso
supera a cultivos como el raps y la soya.
Las acciones no se hicieron esperar. El 2008 el FIA cofinanció el estudio que hasta hoy desarrolla la Universidad de
Chile y que a fines del 2010 contará con 10 mil plantas. Paralelamente en Arica, la Universidad de Tarapacá planea
plantar 10 há y además el INIA posee cuatro parcelas experimentales en la IV región, las que en total suman 1500
plantas.
La Jatropha Curcas L. es un arbusto perenne caducifolio que puede llegar a medir hasta 8 metros de altura. Existen
germoplasmas tóxicos y no tóxicos, se propaga con facilidad, es resistente a sequías y adaptable a suelos pobres,
condiciones que la sitúan como la gran promesa verde para la industria de los biocombustibles. Vive en promedio
50 años y puede lograr de 10 a 12 kilos de semilla por planta al año. Es originaria de Centroamérica, fue introducida
a África y a Asia por comerciantes portugueses, donde su aceite comenzó a utilizarse en las lámparas que
iluminaban las calles de las antiguas ciudades y los legendarios templos.
El gran contenido de aceite de la semilla también está dando de qué hablar, la que oscila entre un 30 y 55% de
fracciones por solvente. Incluso hay variedades que se desarrollan en México y Guatemala que presentan hasta un
67% de aceite. “Aún sabemos muy poco de la Jatropha y por eso es bueno que hayan muchos grupos que trabajen
con ella para formar un paquete tecnológico y así sacar adelante la industria de este cultivo”, explica Manuel
Paneque, quien lidera el proyecto “Desarrollo y validación del cultivo de Jatropha en la zona norte de Chile para la
producción de biodiesel”, de la Universidad de Chile.
El mundo también está atento a los desarrollos de este cultivo. China, India y África suman 5 millones de há
sembradas, aunque la tarea no ha sido fácil. Variedades poco homogéneas son las principales piedras de tope.
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“Hemos estado seleccionado genotipos porque hemos monitoreado más de mil árboles con producción de 2 años
y hemos visto diferencia en la producción de semilla que van desde los 200 gramos hasta los 2 kg”, explica Miguel
Angulo, investigador mexicano del CIAD, institución que trabaja hace 4 años en la investigación de Jatropha en el
estado de Sinaloa.
El camino por recorrer aún es largo, aunque los vaticinios internacionales no se detienen: se espera que para el
2020 la jatropha proporcione el 19% del aceite que se requerirá para la producción mundial de biodiesel. Esto
significa que 20 millones de toneladas de aceite de Jatropha deberán ser producidas cada año, lo que requerirá de
al menos 15 millones de hectáreas cultivadas.
Paso a paso
Si la Jatropha resulta ser la gran promesa verde para la producción de biodiesel, ¿dónde cultivarla? Ésa es la
pregunta que intentan responder los investigadores de la Universidad de Chile. Debían rastrear entonces suelos
marginales, es decir que no tuvieran hasta el día de hoy uso agrícola alguno. Las miradas apuntan hacia los
sectores situados en el secano costero o en el norte de Chile.
“Tenemos ahora un nuevo escenario: combustibles de segunda generación que cambian un poco la perspectiva del
problema de la demanda de nuevos espacios, en primer lugar porque son combustibles cuyas materias primas no
tienen destino alimentario y por no competir con terrenos agrícolas”, explica Andrés de la Fuente, quien lidera el
grupo de dinámica territorial del proyecto de la Universidad de Chile. El equipo ha logrado rastrear más de 2
millones 300 mil há de suelo sin uso y potencialmente aptas para el cultivo de Jatropha en nuestro país. 250 mil
estarían situadas en zonas desérticas/áridas.
Además lograron un convenio con el Ministerio de Bienes Nacionales para que, a través de concesiones, se
identifiquen y utilicen suelos sin uso con fines energéticos. A mediados del 2011 estará listo un software de
zonificación destinado a cultivos energéticos que contendrá un mapa agroclimático de Chile para asesorar la toma
de decisiones de dónde plantar. “También estamos estudiando otros 120 cultivos con potencial energético, para
cada uno de ellos estamos investigando la huella de agua, carbono, eficiencia energética, etc. La idea es que al final
podamos obtener aquellos 25 cultivos que puedan tener mayor potencial de desarrollo en Chile”, explica Manuel
Paneque.
Por ahora, el presente de la Jatropha en nuestro país es más escueto. Este año recién se cosechó el primer puñado
de semilla en Ovalle, en una de las 13 parcelas experimentales que posee el proyecto de la Universidad de Chile y
que planea crecer a 25 a fines de este año. Cuatro de ellas estarán situadas en pleno desierto.
Preguntas agronómicas
Uno de los grandes desafíos para el desarrollo de la industria de la Jatropha es el desarrollo de variedades
comerciales. “Todo lo que hay sembrado hoy son variedades salvajes de las que no podemos predecir la
producción”, explica el investigador Manuel Paneque.
Es por eso que un paso importante se llevará a cabo con la importación de material genético desde Guatemala para
la multiplicación de germoplasmas. “Nuestro laboratorio tiene desarrollado la propagación in vitro de jatropha y la
apuesta es poder utilizar esto para el mejoramiento genético, ya sea a través de mutaciones, de radiación o
introducción de genes para tener mayor cantidad de aceite o para modificar el aceite por el que queramos, para
resistencia a las heladas o a la salinidad, etcétera”, afirma Paneque.
Algunas preguntas agronómicas también se han estado trabajando en México. Después de dos años de
producción, se han dado cuenta de que es importante seleccionar genotipos con alta producción de flores
femeninas: “La ramificación también es importante pero en el manejo del paquete tecnológico podemos manipular
eso de alguna manera con la poda”, explica Miguel Angulo, investigador del CIAD.
En este proyecto, que se desarrolla en el estado de Sinaloa (zona que cuenta con 300 há cultivadas), han
experimentado rendimientos al segundo año de 1.58 toneladas por hectárea de semilla. “Esto lo hemos conseguido
sin aplicación de fertilizantes, cuando aplicamos fertilizantes orgánicos esta producción se nos dobla”, afirma
Angulo. En esta zona las temperaturas oscilan entre los 11 y 28 grados celcius, los suelos son arcillo/arenosos,
profundos y bien drenados, y presenta precipitaciones de 500 mm al año, entre julio y septiembre. Para el 2011
esperan sembrar otras mil há de Jatropha.
“Hicimos una corrida financiera para determinar el valor del cultivo de jatropha a los siete años, con lo que logramos
demostrar que el cultivo en la región es rentable si tenemos una segunda producción de 792 kilogramos, 1.58 kg en
el año dos, 3.16 en el año tres y en los posteriores años, 4 toneladas 700 kg por há”, explica Angulo.
El requerimiento de agua también sigue siendo un misterio. La experiencia ha demostrado que la Jatropha es un
cultivo altamente resistente al déficit hídrico, aunque no se sabe exactamente cuánta agua necesita. Las hipótesis
apuntan a que al ser una planta de metabolismo C3, su consumo de agua no puede ser menor que 2,5 mm.
El INIA Intihuasi también está trabajando fuerte para responder a esta interrogante y está implementando el riego
por goteo en todas sus parcelas, aplicando entre 400 y 500 litros por planta nueva cada temporada. También están
fertilizando vía fertirriego principalmente con Nitrógeno y aplicando Fósforo, Potasio y Hierro, dependiendo del sector.
“Los resultados hasta ahora han sido óptimos y tenemos plantas que miden hasta un metro y medio”, afirma Carlos
Sierra, director del proyecto “Evaluación agronómica de Jatropha Curcas L. como materia prima para producir
biodiesel bajo condiciones edafoclimáticas de Chile semiárido”, llevado a cabo por el INIA Intihuasi desde el año
2008.
Las bajas temperaturas son algo a considerar. Este frío invierno ha pasado la cuenta a las parcelas ubicadas en la
IV región, donde Sierra relata que todas las plantas prácticamente se congelaron, aunque esperan que revivan como
Ave Fénix en primavera. La conclusión preliminar es que con mínimas de 5º C las plantas no crecen.
Las plagas y enfermedades también es un punto de alerta. En México los cultivos con dos años de producción han
presentado problemas de damping off, cortamiento de tallo y plagas como la araña roja y saltamonte. “En nuestra
parcela sólo una planta de 500 ha presentado problemas de arañita aunque las Tetranychus urticae y T.
cinnab arinus son potencialmente dañinas ya que al colonizar el follaje podían causar un daño importante”, explica
Carlos Sierra, director del proyecto del INIA Intihuasi.
Por eso hay muchos investigadores que llaman a la cautela. “La Jatropha no es el cultivo maravilloso del que tanto
se habla. Tiene sus plagas, hay que preparase. Va a producir siempre y cuando tenga el manejo adecuado.
Necesita agua, nutrientes, control de plagas si quieres un rendimiento alto. Hay varios cultivos que están fracasando
y esto debería ser una alerta para nosotros”, explica Martjin Venn, perteneciente a la empresa consultora holandesa
SNV, compañía que ha trabajado en este cultivo con más de 20 familias en Centroamérica.
Pero los investigadores no pierden la esperanza: “El mejoramiento genético y la investigación del cultivo lo pueden
convertir en un proyecto económicamente viable y sostenible. Si esto llegara a funcionar como cultivo puede tener
gran potencial en nuestro país”, finaliza Paneque.
La importancia de los subproductos
Pasar de la investigación a la industria no es tan simple. El costo inicial de los proyectos puede ser una barrera de
entrada que muchos no están en condiciones de superar. Pero lo más relevante es que estos proyectos serán
rentables siempre y cuando el precio de barril de petróleo se mantenga alto. Y eso es una incertidumbre.
Es por eso que muchos ya están comenzando a buscar la rentabilidad a los subproductos de la Jatropha. “Hemos
estado trabajado sobre el paquete tecnológico pero también sobre el desarrollo de productos de valor agregado,
porque si no le damos valor agregado a los subproductos esto no es sustentable”, explica Miguel Angulo,
investigador mexicano.
En Perú, están investigando el procesamiento de la torta en biodigestores para la producción de biogás o la
utilización de ésta en un generador para producir electricidad en comunidades aisladas. Además, el producto
residual de la extracción de aceite tiene hasta un 55% de proteína, lo que convertiría a la Jatropha en un buen
candidato para la alimentación animal. Como si fuera poco, las variedades tóxicas también pueden servir como
insecticidas y el glicerol, sustancia que se obtiene tras la reacción de transesterificación, es materia prima para la
elaboración de jabones. Un abanico de posibilidades que tientan a investigadores del mundo entero.
En México, separan la cascarilla de la torta para la producción de harina, utilizada especialmente para la dieta de
peces. Y de la cáscara del fruto, producen fertilizantes. “Hacemos un proceso de transformación con la lignina para
la creación de ácidos húmicos que son muy importante en la agricultura de la región”, explica Angulo.
Trabajar con cultivos de rotación también puede ser una muy buena alternativa. “Esto puede ser una respuesta a la
presión alimentaria, por ejemplo rotar la Jatropha con maní o frijoles pude mejorar las condiciones de suelo. O
también funciona muy bien con el girasol en conjunto”, explica Martjin Venn.
Son las investigaciones que esperan dar el salto definitivo hacia una producción sostenible más temprano que
tarde.
Del huerto al automóvil
Los biocombustibles de segunda generación son aquellos que son producidos con residuos agrícolas, forestales o
con cultivos no comestibles como la Jatropha, de cuya semilla se extrae el aceite que puede utilizarse como materia
prima para la elaboración de biodiesel.
El biodiesel es un biocombustible que se obtiene tras la reacción de los metilesteres de los aceites vegetales con
metanol, a través de una reacción de transesterificación. Este puede mezclarse con el diesel convencional y
utilizarse en vehículos sin necesidad de modificar el motor. Su uso reduce en un 100% las emisiones de CO2
(dióxido de carbono) y de SO2 (dióxido sulfuroso).
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