Los cultivos energéticos son unos cultivos de plantas de crecimiento rápido destinadas únicamente a la obtención de energía o como materia prima para la obtención de otras sustancias combustibles. Se trata de una alternativa energética muy reciente, centrada principalmente en el estudio e investigación del aumento de su rentabilidad energética y económica. El desarrollo de estos cultivos energéticos suele ir acompañado del desarrollo paralelo de la correspondiente industria de transformación de la biomasa en combustible. Por eso, la agroenergética constituye una verdadera agroindustria, donde hace falta que la producción y la transformación estén estrechamente relacionadas, tanto desde el punto de vista técnico y económico, como geográfico.
Hay que recordar que, a diferencia de lo que sucede con los cultivos usados como alimentos o como materia prima en la industria, no se necesita ningún requisito especial en cuanto a condiciones del suelo o condiciones cismáticas se refiere. Al contrario, lo que se busca es el tipo de cultivo que mejor se acomode a las características del suelo y a las condiciones del lugar, intentando obtener la mayor rentabilidad económica y energética. Así, interesa conseguir un alto rendimiento en la transformación energética y una alta producción anual.
Entre los cultivos energéticos destinados a la producción de biomasa se suelen distinguir:
- Cultivos productores de biomasa lignocelulósica, apropiados para producir calor mediante combustión directa en calderas, lo que permite utilizarlos en desecación y en generación de vapor. En el área mediterránea son los de especies leñosas cultivadas en turnos de rotación cortos, o los cultivos de especies herbáceas, entre los que destaca el cardo.
- Los que se obtienen en estado líquido que pueden ser usados como carburantes de los motores de combustión interna, y que se adapten al estado actual de la técnica, tanto en los de encendido por compresión como por chispa, como son los aceites vegetales con diferentes grados de transformación y los alcoholes obtenidos por destilación.
- Cultivos de semillas oleaginosas: básicamente son cultivos de colza, soja y girasoles destinados a la obtención de aceites vegetales aptos para ser usados como carburantes en el sector de la automoción, y conocidos comúnmente como biocarburantes.
Se conoce como biocarburantes todos aquellos combustibles líquidos obtenidos a partir de productos agrícolas. De forma global, se pueden distinguir dos clases de biocarburantes, la de los biocarburantes para los motores de encendido de chispa, y la de los biocarburantes para los motores de encendido por compresión o Diesel.
Para los primeros, los alcoholes son una alternativa a las gasolinas, bien como elemento de sustitución total o como elemento que mejora su índice de octano. El alcohol etílico de origen vegetal, o bioetanol, se obtiene por fermentación de materias primas azucaradas con un grado alcohólico inicial del 10 al 15%, pudiéndose concentrar más tarde por destilación hasta la obtención del denominado alcohol hidratado, 4-5% de agua, o llegar hasta el alcohol absoluto tras un proceso específico de deshidratación.
El etanol hidratado se puede utilizar directamente en los motores de explosión convencionales con ligeras modificaciones, y unos rendimientos análogos a los que se obtienen en los de gasolina, si están bien regulados. El etanol absoluto se puede usar en mezcla con la gasolina normal para aumentar el índice de octano y eliminar los aditivos de plomo en los supercarburantes. Estos carburantes se conocen con el nombre de «gaso-holes».
Las materias primas utilizadas para producir este tipo de alcoholes deben ser productos hidrocarbonados de bajo coste, ya sean de tipo azucarado o amiláceo, susceptibles de sufrir un proceso de fermentación directamente, como la fructosa, la glucosa o la sacarosa, o tras un proceso de hidrólisis, como es el caso del almidón o la inulina. Cultivos como la caña de azúcar, el sorgo azucarero o la remolacha entre los del primer grupo y cereales, mandioca, patatas, entre los del segundo, pueden resultar económicamente interesantes en algunas circunstancias para la producción de etanol carburante.
Respecto a los segundos, los aceites vegetales o bioaceites son los productos que por su naturaleza y comportamiento más próximo al del gasóleo, mejor se adaptan para sustituirlo total o parcialmente. Los aceites vegetales usados directamente en motores sin precámara de inyección no resultan adecuados debido a la aparición de residuos carbonosos y por las dificultades del sistema de inyección, al ser mucho más viscosos que el gasóleo. Sin embargo, estos aceites usados en motores de inyección indirecta o de precámara sí que resultan eficaces como se ha podido demostrar experimentalmente.
También, se pueden utilizar los aceites sin modificar mezclados en pequeñas proporciones con el gasóleo, lo que no impide que el motor se deteriore más con el tiempo, aunque puede funcionar sin problemas durante un período mucho mayor que si se usara solamente aceite vegetal. La tendencia actual en la utilización de los aceites vegetales en los motores Diesel de tipo convencional consiste, sin embargo, en someter el aceite a un proceso para obtener mejoras en la viscosidad del producto resultante.
Redacción Ambientum
