La sustitución de los combustibles fósiles por biocombustibles—combustibles producidos a partir de material orgánico renovable—tiene el potencial de reducir Algunos aspectos indeseables de la producción y el uso de combustibles fósiles, incluidas las emisiones contaminantes convencionales y de gases de efecto invernadero (GEI), el agotamiento de los recursos agotables y la dependencia de proveedores extranjeros inestables. La demanda de biocombustibles también podría aumentar los ingresos agrícolas., Por otro lado, debido a que muchas materias primas para biocombustibles requieren tierra, agua y otros recursos, la investigación sugiere que la producción de biocombustibles puede dar lugar a varios efectos indeseables. Los posibles inconvenientes incluyen cambios en los patrones de uso de la tierra que pueden aumentar las emisiones de GEI, la presión sobre los recursos hídricos, la contaminación del aire y el agua y el aumento de los costos de los alimentos. Dependiendo de la materia prima y el proceso de producción y del horizonte temporal del análisis, los biocombustibles pueden emitir incluso más GEI que algunos combustibles fósiles sobre una base de energía equivalente., Los biocombustibles también tienden a requerir subsidios y otras intervenciones en el mercado para competir económicamente con los combustibles fósiles, lo que crea pérdidas de peso muerto en la economía.
- Antecedentes
- beneficios económicos potenciales de la producción de biocombustibles
- potenciales beneficios económicos e impactos de la producción de biocombustibles
- enfoques de política de EE.UU. para apoyar la producción de biocombustibles
- referencias relacionadas
antecedentes
los biocombustibles de primera generación están hechos de cultivos de azúcar (caña de azúcar, remolacha azucarera), soja, canola) y grasas animales., Los cultivos de azúcar y almidón se convierten a través de un proceso de fermentación para formar bioalcoholes, incluidos etanol, butanol y propanol. Los aceites y grasas animales pueden ser procesados en biodiesel. El etanol es el combustible bioalcohol más utilizado. La mayoría de los vehículos pueden usar mezclas de gasolina y etanol que contienen hasta un 10 por ciento de etanol (por volumen). Los vehículos de combustible Flexible pueden usar E85, una mezcla de gasolina y etanol que contiene hasta un 85 por ciento de etanol. En 2013 había más de 2300 estaciones de servicio E85 ubicadas en todo Estados Unidos (departamento de energía de Estados Unidos).,
los biocombustibles de segunda generación, o biocombustibles celulósicos, están hechos de celulosa, que está disponible a partir de cultivos no alimentarios y biomasa residual como rastrojo de maíz, mazorcas de maíz, paja, madera y subproductos de madera. Los biocombustibles de tercera generación utilizan algas como materia prima. La producción comercial de biocombustibles celulósicos comenzó en los Estados Unidos en 2013, mientras que los biocombustibles de algas aún no se producen comercialmente.
beneficios económicos potenciales de la producción de biocombustibles
La sustitución de los combustibles fósiles por biocombustibles tiene el potencial de generar una serie de beneficios., A diferencia de los combustibles fósiles, que son recursos agotables, los biocombustibles se producen a partir de materias primas renovables. Por lo tanto, su producción y uso podrían, en teoría, mantenerse indefinidamente.
mientras que la producción de biocombustibles produce emisiones de GEI en varias etapas del proceso, el análisis de la EPA (2010) del estándar de combustibles renovables (RFS) proyectó que varios tipos de biocombustibles podrían producir emisiones de GEI más bajas que la gasolina en un horizonte temporal de 30 años., Estudios académicos que utilizan otros modelos económicos también han encontrado que los biocombustibles pueden conducir a reducciones en las emisiones de GEI del ciclo de vida en comparación con los combustibles convencionales (Hertel et al. 2010, Huang et al. 2013). Los biocombustibles de segunda y tercera generación tienen un potencial significativo para reducir las emisiones de GEI en comparación con los combustibles convencionales, ya que las materias primas se pueden producir utilizando tierras marginales. Moreover, in the case of waste biomass, no additional agricultural production is required, and indirect market-mediated GHG emissions can be minimal if the wastes have no other productive uses.,
los biocombustibles se pueden producir en el país, lo que podría conducir a una menor importación de combustibles fósiles (Huang et al. 2013). Si la producción y el uso de biocombustibles reducen nuestro consumo de combustibles fósiles importados, podemos ser menos vulnerables a los impactos adversos de las interrupciones del suministro (US EPA 2010). Reducir nuestra demanda de petróleo también podría reducir su precio, generando beneficios económicos para los consumidores estadounidenses, pero también potencialmente aumentando el consumo de petróleo en el extranjero (Huang et al. 2013).
los biocombustibles pueden reducir algunas emisiones contaminantes., El etanol, en particular, puede garantizar una combustión completa, reduciendo las emisiones de monóxido de carbono (US EPA 2010).
es importante señalar que la producción y el consumo de biocombustibles, en sí mismos, no reducirán las emisiones de GEI o contaminantes convencionales, disminuirán las importaciones de petróleo ni aliviarán la presión sobre los recursos agotables. La producción y el uso de biocombustibles deben coincidir con reducciones en la producción y el uso de combustibles fósiles para que estos beneficios se acumulen. Estos beneficios se mitigarían si las emisiones de biocombustibles y la demanda de recursos aumentaran, en lugar de desplazar, las de los combustibles fósiles.,
los posibles beneficios e impactos económicos de la producción de biocombustibles
Las materias primas para biocombustibles incluyen muchos cultivos que de otro modo se utilizarían para el consumo humano directa o indirectamente como alimento para animales. Desviar estos cultivos hacia los biocombustibles puede llevar a una mayor superficie dedicada a la agricultura, un mayor uso de insumos contaminantes y precios más altos de los alimentos. Las materias primas celulósicas también pueden competir por recursos (tierra, agua, fertilizantes, etc.).) que de otro modo podrían dedicarse a la producción de alimentos., Como resultado, algunas investigaciones sugieren que la producción de biocombustibles puede dar lugar a varios desarrollos indeseables.
Los cambios en los patrones de uso de la tierra pueden aumentar las emisiones de GEI al liberar reservas terrestres de carbono a la atmósfera (Searchinger et al. 2008). Las materias primas para biocombustibles cultivadas en tierras taladas de bosques tropicales, como la soja en el Amazonas y la palma aceitera en el Sudeste Asiático, generan emisiones de GEI particularmente altas (Fargione et al. 2008)., Incluso el uso de materias primas celulósicas puede estimular precios más altos de los cultivos que fomentan la expansión de la agricultura en tierras no desarrolladas, lo que conduce a emisiones de GEI y pérdidas de biodiversidad (Melillo et al. 2009).
Las prácticas de producción y procesamiento de biocombustibles también pueden liberar gases de efecto invernadero. La aplicación de fertilizantes libera óxido nitroso, un potente gas de efecto invernadero. La mayoría de las biorrefinerías operan utilizando combustibles fósiles., Algunas investigaciones sugieren que las emisiones de GEI resultantes de la producción y el uso de biocombustibles, incluidas las del cambio indirecto del uso de la tierra, pueden ser más altas que las generadas por los combustibles fósiles, dependiendo del horizonte temporal del análisis (Melillo et al. 2009, Mosnier et al. 2013).
con respecto a los impactos ambientales no GEI, la investigación sugiere que la producción de materias primas para biocombustibles, en particular los cultivos alimentarios como el maíz y la soja, podría aumentar la contaminación del agua por nutrientes, pesticidas y sedimentos (NRC 2011). Los aumentos en el riego y el refinado de etanol podrían agotar los acuíferos (NRC 2011)., La calidad del aire también podría disminuir en algunas regiones si el impacto de los biocombustibles en las emisiones del tubo de escape más las emisiones adicionales generadas en las biorrefinerías aumentan la contaminación atmosférica convencional neta (NRC 2011).
los modelos económicos muestran que el uso de biocombustibles puede dar lugar a precios más altos de los cultivos, aunque el rango de estimaciones en la literatura es amplio. Por ejemplo, un estudio de 2013 encontró proyecciones para el efecto de los biocombustibles en los precios del maíz en 2015 que van desde un aumento del 5 al 53 por ciento (Zhang et al. 2013)., El informe del Consejo Nacional de investigación (2011) sobre el RFS incluyó varios estudios que encontraron un aumento de 20 a 40 por ciento en los precios del maíz de los biocombustibles durante 2007 a 2009. Un documento de trabajo del Centro Nacional de Economía Ambiental (NCEE) encontró un aumento de 2 a 3 por ciento en los precios del maíz a largo plazo por cada aumento de mil millones de galones en la producción de etanol de maíz en promedio a través de 19 estudios (Condon et al. 2013). El aumento de los precios de los cultivos conduce a un aumento de los precios de los alimentos, aunque se espera que los impactos en los alimentos al por menor en los Estados Unidos sean pequeños (NRC 2011)., El aumento de los precios de los cultivos puede conducir a tasas más altas de malnutrición en los países en desarrollo (Rosegrant et al. 2008, Fischer et al. 2009).
U. S. policy approaches to support biofuel production
The Energy Policy Act of 2005 used a variety of economic incentives, including grants, income tax credits, subsidies and loans to promote biofuel research and development. Estableció un estándar de combustible renovable que obliga a la mezcla de 7.5 mil millones de galones de combustibles renovables con gasolina anualmente para 2012.,
la Ley de seguridad e independencia energética de 2007 (EISA) incluía incentivos económicos similares. EISA amplió el estándar de combustibles renovables para aumentar la producción de biocombustibles a 36 mil millones de galones para 2022. De este último objetivo, 21 mil millones de galones deben provenir de biocombustibles celulósicos o biocombustibles avanzados derivados de materias primas distintas de la maicena., Para limitar las emisiones de GEI, la ley establece que los combustibles renovables convencionales (etanol de almidón de maíz) deben reducir las emisiones de GEI del ciclo de vida en relación con las emisiones del ciclo de vida de los combustibles fósiles en al menos un 20 por ciento, el biodiesel y los biocombustibles avanzados deben reducir las emisiones de GEI en un 50 por ciento, y los biocombustibles celulósicos deben reducir las emisiones en un 60 por ciento. EISA también proporciona premios en efectivo, subvenciones, subsidios y préstamos para investigación y desarrollo, biorrefinerías que desplazan más del 80 por ciento de los combustibles fósiles utilizados para operar la refinería, y aplicaciones comerciales de biocombustibles celulósicos.,
además de EISA, muchas otras políticas han fomentado la producción y el uso de biocombustibles en los Estados Unidos en las últimas décadas. Los créditos fiscales apoyan actualmente los biocombustibles avanzados, incluidos el celulósico y el biodiésel.
Referencias Relacionadas
Fargione, J., et al. 2008. «Land clearing and the biofuel carbon debt.»Science 319: 1235-1238.
Consejo Nacional de investigación. 2011. Committee on Economic and Environmental Impacts of Increasing Biofuels Production. Renewable Fuel Standard: Potential Economic and Environmental Effects of U. S. Biofuel Policy., Washington, DC: The National Academies Press.
Searchinger, T., et al. 2008. «El uso de tierras de cultivo estadounidenses para biocombustibles aumenta los gases de efecto invernadero a través de las emisiones del cambio de uso de la tierra.»Science 319: 1238-1240.
US Environmental Protection Agency. 2010. Análisis de impacto regulatorio del programa estándar de combustibles renovables (RFS2). (Accessed Sept. 10, 2013).
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