Los biocombustibles modernos se han promocionado como una alternativa más ecológica a la gasolina y el diésel desde principios del siglo XX. Parece una buena idea en papel, y funcionan, pero su uso y producción no están exentos de problemas.

La primera generación de biocombustibles, principalmente etanol elaborado a partir de cultivos vegetales, y la segunda generación, derivados de corrientes de desechos vegetales y animales, ambos tenían ambientalistas y otros preocupados por la competencia por la tierra y los nutrientes entre la producción de biocombustibles y la producción de alimentos.

Fue con mucha esperanza y exageración, que se inició la producción de la tercera generación de biocombustibles. A diferencia de sus predecesores, estos biocombustibles se derivan de las algas, y así, en teoría, se resolvería el dilema de alimentos versus combustible de los biocombustibles basados ​​en cultivos.

El petróleo y el gas fósiles se originaron a partir de algas antiguas en gran medida, por lo que el concepto aquí es replicar la esencia de la creación de combustibles fósiles, aunque acelerado y optimizado con ingeniería química moderna. Se afirmó que el uso de algas sería mucho más eficiente que la creación de biocombustibles a partir de plantas terrestres y que la tecnología haría uso de tierras de mala calidad que no podrían producir otros cultivos.

Millones de dolares, se han gastado euros y otras monedas tratando de hacer funcionar la maravilla de las algas. Gran parte del dinero se ha destinado a perfeccionar el proceso de ingeniería, Encender eléctricamente el cultivo, que crece en suspensión líquida, cosecharlo y escurrirlo. La solución a la optimización se consideró principalmente tecnológica, no biológica, aunque la selección de especies y las condiciones de crecimiento también fueron reconocidas como factores importantes.

Squib húmedo

Sin embargo, resulta que el bombo publicitario se ha extraviado. Nuestra investigación ha encontrado que la producción de biocombustibles de algas no es ni comercial ni ambientalmente sostenible. Los niveles de producción alcanzables son una fracción de los que se reclamaron. La cantidad de biocombustible producido a partir del cultivo prolongado de algas en sistemas a escala piloto en realidad no es muy diferente de la de las plantas terrestres:alrededor de 5, 000 a 10, 000 litros por hectárea por año.

De hecho, la tasa de producción de algas que crecen en los vastos estanques necesarios para una producción verdaderamente masiva es, para un área determinada de tierra, similar al visto en las áreas más productivas del océano. Asciende a alrededor de 4 g de carbono de CO₂ fijado en biomasa por metro cuadrado todos los días.

¿Entonces, cuál es el problema? ¿Por qué los biocombustibles de algas no son tan buenos como se esperaba? Muy simple, es biología.

El sueño se ha roto no por fallas en la ingeniería, sino por la ineficacia de la bioquímica. Las simulaciones de la producción de biocombustibles de microalgas muestran que para acercarse al 10% de los combustibles de transporte de la UE que se espera sean suministrados por biocombustibles, se necesitarían estanques tres veces el área de Bélgica. Y para que las algas de estos estanques produzcan biocombustible, Requeriría fertilizantes equivalentes al 50% de las necesidades totales anuales de plantas de cultivo de la UE. Irónicamente, dichos estanques también tendrían que estar ubicados cerca de la industria pesada que produce CO₂ para proporcionar el nivel requerido por las microalgas para la fotosíntesis.

Problemas de escala

El problema con los biocombustibles de tercera generación siempre ha sido aumentar las tasas de producción medidas en pequeños frascos de cultivo para que crezcan en miles de metros cúbicos de tamaño. En las culturas más grandes, la densidad de biomasa de las algas, necesaria para que los procesos de cultivo y recolección sean económicos, anula las tasas de crecimiento deseadas porque los organismos se difuminan entre sí. Esto significa que no reciben la luz solar necesaria para realizar la fotosíntesis y producir los compuestos ricos en carbono necesarios para producir el biocombustible lo suficientemente rápido.

También ha habido malentendidos sobre cómo reaccionan las algas a su entorno. En tono rimbombante, esos compuestos vitales ricos en carbono solo se acumulan realmente en las células que están limitadas en nitrógeno y, por lo tanto, crecen lentamente. Las primeras estimaciones de producción suponían un alto contenido rico en carbono en células de rápido crecimiento, pero no ha sido así.

¿No podríamos modificar genéticamente una solución a la ineficiencia biológica inherente? Quizás, pero, ¿deberíamos realmente manipular factores que son tan fundamentales para la vida en la Tierra y correr el riesgo de generar imparables especies de algas dañinas que podrían destruir las pesquerías y dañar el suministro de agua potable? Incluso si creáramos las algas perfectas para la producción de biocombustibles, la necesidad de todo ese fertilizante y CO₂ permanecería.

En última instancia, el público ha pagado por esta visión fallida, pero su dinero no se ha desperdiciado. Si hay algo que los humanos necesitan más que combustible es comida, y este trabajo puede ayudarnos a comprender cómo cultivar mejor microalgas para apoyar la cría de peces y mariscos, y producir suplementos dietéticos, como Omega-3. La producción masiva de microalgas también podría generar alimentos que contengan ácidos grasos omega para peces de cultivo, por ejemplo, lo que significa que ya no necesitaríamos pescar en ríos y océanos para hacerles harina de pescado.

El futuro del cultivo masivo de microalgas sigue siendo literal y metafóricamente verde, simplemente no se basa en la producción de biocombustibles.

Este artículo se publicó originalmente en The Conversation. Lea el artículo original.