Técnicas de Reducción de Emisiones y Aumento de la Eficiencia Energética
El artículo comienza con una breve Introducción al problema que son las eMisiónes de gases de efecto invernadero que causan una degradación continua en la capa de ozono todo esto por acción a antropogénica, lo que sugiere la creación de sistemas que permitan reducir el daño que estas causan en la atmósfera tanto como en la salud del ser humano. Para esto, los autores plantean un mecanismo de valorización basado en la capacidad de absorbancia de CO2 para su posterior transformación en biomasa y en última instancia, generación de biocombustible. “Las eMisiónes de estos gases han incrementado su presencia en un 70%” según (Rogner etal. 2007) y es necesario disminuir esta huella impactiva, ¿cómo? Estableciendo cambios sustanciales y esenciales dentro de las políticas actuales sobre desarrollo sostenible.
Es importante recalcar que en la actualidad existen técnicas de reducción de eMisiónes y aumento de la eficiencia energética que no necesariamente cuenta con Objetivos como la captura y almacenamiento de óxido de carbono.. Por otra parte al ser el consumo energético otro problema medioambiental y uno de los principales contaminantes de la atmosfera, “el perfeccionamiento de la eficiencia energética tiene un efecto positivo en la seguridad energética y en la eliminación local y regional de la contaminación del aire” (López, Acién, Fernández Sevilla, & Molina, 2011)
El juego que desempeñan las energías alternativas es importante debido a que su principal Objetivo es evitar a toda costa las eMisiónes de CO2 sin embargo una de las desventajas más importantes es que este tipo de energía genera desechos nucleares, los mismos que constituyen otro tipo de contaminación medio ambiental aún más drástica. Es por este motivo que las grandes investigaciones científicas buscan una fuente de energía alternativa amigable con el ambiente; y es aquí donde las Energías Renovables hacen su aparición, siendo las energías: eólica, hidroeléctrica, solar y geotérmica las más investigadas debido a su gran contribución en la reducción de eMisiónes de gases de efecto invernadero.
Otra alternativa es la forestación, al ser las plantas y árboles uno de los principales captores de CO2 obtenemos como resultado una cantidad considerable de CO2 secuestrado sin contar las increíbles cantidades de biomasa que los árboles reúnen hasta el final de sus días.
El artículo hace énfasis en las técnicas de captura del CO2, las mismas que implican procesos como la precombustión, postcombustión oxicombustión. Sin embargo estos procesos tienen un alto costo de producción; por ello, se está investigando para aumentar la eficiencia de los procesos y reducir el coste. También se exponen temas de suma importancia como las técnicas de almacenamiento.
Según (López, Acién, Fernández Sevilla, & Molina, 2011) “El almacenamiento geológico a largo plazo es la tecnología más aceptada”, ciertamente existen otros tipos de almacenamiento para el CO2, los yacimientos de petróleo y gas, las formaciones salinas profundas, las capas de carbón inexplotables y el acaparamiento oceánico; no obstante este tipo de almacenamientos tienen costos de implementación exorbitantemente altos.
Además se pueden tomar ciertas medidas en diversos ámbitos, por ejemplo, la extracción mejorada de petróleo, la carbonatación mineral, recuperación de metano en capas de carbón, conversión química a combustibles y la conversión biológica en combustibles. Cabe destacar que la conversión biológica en combustibles se genera a partir de organismos fotosintéticos como las microalgas.
La ardua investigación ha dado como resultado varias alternativas, una de ellas corresponde a un estudio donde se menciona que los aceites extraídos de las algas obtuvieron un mayor índice de aceptación en contraste con hidrocarburos convencionales puesto que, al analizar la fabricación de biocombustibles a partir de algas se encontró varias ventajas sobre otros productos que, también fueron analizados.
Debido a la reducción de las fuentes de combustibles fósiles y la necesidad de encontrar fuentes más sostenibles, eficientes y amigable con el ambiente, el autor propone el uso de una alternativa a los combustibles convencionales; biocombustible. Aprovecha las propiedades de las microalgas y su capacidad para producir aceites a partir de la luz solar agua y dióxido de carbono. De acuerdo a (Georgianna & Mayfield, 2012).
La idea de obtener biocombustible a partir de las algas es impresionante. Los Objetivos que cumplirían tanto la producción e implementación de este biocombustible beneficiarían mucho al medio ambiente, pues nos ofrecen un dos por uno, es decir; un biocombustible alternativo al combustible fósil y la reducción de dióxido de carbono (CO2) a la atmosfera. A pesar de que resulta una idea muy brillante, mientras más nos empapamos de sus procesos vemos ciertos inconvenientes como el incremento del consumo de energía que cabe recalcar también es un contaminante ambiental, también tenemos los procesos para obtener dicho biodiesel, pues una reducción de costos afectaría notoriamente el rendimiento del mismo.
Existen procesos alternativos no relacionados con la captación de CO2. El concepto de eficiencia energética es uno muy recurrente dentro de este ámbito ya que, por ejemplo, en las centrales térmicas se busca que, en lugar de satisfacer la demanda con más suministros, se aumente la eficiencia de la energía que se está tratando. En estas centrales se puede aumentar un 30% de eficiencia hasta un valor superior al 50%. De esta forma las eMisiónes polutivas se reducen significativamente. De igual forma, existen energías alternativas, dentro de esta categoría se puede identificar la energía nuclear. Este tipo de energía tiene la ventaja de no producir gases de anhídrido carbónico (CO2); no obstante, genera residuos nucleares que por lo General tienen carácter radiactivo lo que causa el rechazo de la sociedad hacia ese tipo de energía. Las energías verdes tales como: Eólica, hidroeléctrica, solar, entre otras, contribuyen al decaimiento de la presencia de los gases a largo plazo, pero su eficiencia es sumamente menor a las anteriormente mencionadas. Una de las técnicas más obvias para lograr el Objetivo, es la reforestación con aras de producir biomasa y aprovechar la naturaleza captadora de CO2 de estos bosques; dentro de este tema, hay que tener en cuenta que la productividad de esta actividad sea baja, para que no se dependa solamente de eso y opaque a las demás alternativas; de igual forma, evitar la deforestación para que, en consecuencia, se produzcan gases por efecto de la combustión.
La fotosíntesis es un proceso aprovechable para la captación de CO2. Los micro organismos tales como las cianobacterias y las microalgas son captores de este gas por excelencia. Se tienen datos que menciona la productividad de una masa forestal que puede alcanzar 10 toneladas de biomasa por año lo que supone una fijación de 17/t*Ha*año. En contraste, la captación por medio de microalgas se traduce a una fijación de 75t/Ha*año. Este últimos procesos tiene una ventaja que es que trabaja en ambientes hídricos de baja calidad por lo que se infiere que no supone un competidor directo de la agricultura por sus propios recursos.
El esquema principal que tiene este proceso es el inyectar directamente el gas combustible en el cultivo. La inyección previa, causa la acidificación del medio lo que calienta el mismo y permite que especies que soporten esas condiciones se puedan evaluar. A partir de aquí se menciona que en años previos se utilizaban reactores abiertos que tenían una eficiencia de 0.1g/L lo que permitió inferir que la productividad de estos no era tan elevada como se esperaba. Por otro lado, hoy en día con la mejora de los diseños de los reactores mencionados y con el abaratamiento de la materia prima se logró obtener reactores de cientos de metros de longitud con una eficiencia de hasta 15 veces la mencionada anteriormente. Los cultivos de microalgas han sido siempre posibles alternativas, además de no necesitar grandes cantidades de terreno, tampoco necesitan una cantidad ingente de recursos.
Otro esquema importante es aquel en el que se puede hacer una captación previa de CO2. En esta fase se hace la reabsorción de CO2 mediante una fase líquida mediante absorción de gas. Esta materia inorgánica producida durante ese proceso se le suministra al cultivo de algas para la posterior conversión de estas sustancias en materia orgánica. En Europa un sistema de cualidades semejantes tuvo la iniciativa de aplicar este proceso en España y de lo cual salieron datos que permitieron el análisis de la aplicabilidad y funcionalidad de este. La captación de CO2 previa, mediante una fase acuosa disminuye drásticamente las pérdidas de cantidades de CO2 a nivel del suelo.
En los últimos años, la captación de CO2 por microalgas ha llamado la atención de la comunidad científica y de empresas privadas en busca de generar ideas que permitan mejorar la calidad de vida en cuestiones ambientales. Cuando se apoyan estas ideas la principal objtivo es caracterizar y seleccionar diferentes estirpes de algas que permitan un aumento en la eficiencia de los procesos que se mencionan, en lugar de producir biodieles y demás combustibles biológicos. Un ejemplo ilustrativo de estos proyectos impulsados por la empresa privada es Enerbioalgae que tiene como finalidad el aprovechamiento del cultivo microaglatico para poder tratar las aguas residuales y conjunto con esto aprovehcar estos cultivos para depurar la existencia de gases mediante microaglas.
El cultivo de algas (Generalmente) puede alcanzar niveles de productividad que superen las expectativas. El autor no concuerda en este último estamento ya que, considera que tales aseveraciones no tienen bases fundamentadas en buenos datos, sino que, esa información está basada en una base reducida de información y además, información específica para periodos cortos. Es más, considera que en ningún caso estudiado se establece una productividad alta atípica; que las microalgas tienen el mismo proceso fotosintético de las plantas altas y al momento de tratar aguas residuales no existe una diferencia remarcable en cuanto a cultivos terrestres. Sin embargo, define ciertos aspectos que podrían dar al cultivo de estas algas una posible potencialidad en su productividad, por ejemplo: Provee nutrientes óptimos (CO2, P, N, etc) en todo momento; ausencia de estructuras no fotosintéticas como tallos, raíces, frutas, entre otros. A pesar de estos argumentos, es poco probable que las algas logren superar la máxima productividad observada hasta ahora tanto en su campo como en cuestión a platnas de altitud considerable, verbigracia, la Saccharum officinarum, o caña de qzúcar. Otro inconveniente es la necesidad de respiración de las algas en altas tensiones de oxígeno presentes en los estanques de cultivo masivo. Las algas poseen alta productividad, pero evidencia sugiere que esa productividad está mal fundamentada.
Uno de los productos principales que generan las industrias es el CO2. La producción de CO2 significa un medio nutritivo para las algas; además, su absorción estimula el crecimiento. Como menciona (Kelly,D.J.,Budd,K.,Lefebvre,D., 2007) que no existe evidencia sostenible que mencione que el Hg sea perjudicial para el cultivo de algas, de hecho, está demostrado que algunas algas pueden bio-convertir el Hg en algunas formas, lo que representa una posible ruta de remediación de la toxicidad. Las algas pueden procesar as eMisiónes tóxicas de las industrias incluyendo algunos metales pesados.
En conclusión, como se puede observar existen métodos bastante eficaces al momento de realizar estos procesos que se tenían como Objetivo desde un inicio, los procesos que involucran la utilización de algas es muy importante debido a la cualidad energética, la eficiencia y la cantidad de recursos que se utilizan para poder generar tanto biomasa como bioenergía. En este artículo se ve el punto de vista donde se menciona su apoyo a la implementación de estas tecnologías. No obstante, no se puede plantear una decisión objetiva final porque el estudio fue financiado por una organización privada ENDESA Generación y el Centro para el Desarrollo Tecnológico Industrial (CENIT-CO2), Ministerio de Educación y Ciencia. Los procesos planteados en el presente artículo son considerados ideas consecuentes con la reducción de gases contaminantes y un ahorro energético para la industria eléctrica al reducir sus productos contaminantes y transformarlos directamente en materia valorizable. Finalmente, la mayor cantidad de gases que se encuentran en la biosfera son producidos por los grandes potencias industrializadas, estos países tienen la obligación de establecer normas y estatutos que garanticen la reducción necesaria de estos gases que tanto daño hacen a la humanidad, previniendo así un cambio climático inminente y un efecto irreversible para los entes biológicos hallados en el planeta.
