Volver al futuro: bioenergía, biocombustibles y biotecnología
Alfredo Martínez Jiménez, José Roberto Alvarez Vargas y Mario Andrés Martínez Rodríguez
Introducción
La energía se convirtió en una necesidad de la humanidad desde sus orígenes. Cuando el ser humano aprendió a manejar el fuego se dio cuenta del potencial que este elemento tenía para modificar su entorno. Aprendió a dominar sobre los animales y logró consolidarse como un ser privilegiado. Sin embargo, el fuego necesitaba de un combustible que lo alimentara, lo cual condujo a la quema de madera como su principal impulsor. La madera es obtenida de los árboles, lo cual la convierte en un combustible de origen biológico. En otras palabras, la humanidad, desde sus inicios, usa biocombustibles para satisfacer sus necesidades energéticas. Gracias a esto se perfeccionaron las herramientas, se crearon nuevos materiales y se facilitó la calidad de vida.
Se define como bioenergía a la energía que se obtiene de la biomasa. La biomasa es el material orgánico que más ha sido utilizado como combustible a lo largo de toda la historia de la humanidad. Es producida por organismos fotosintéticos al fijar luz, agua y dióxido de carbono. Por ejemplo: plantas terrestres y marinas, o microorganismos fotosintéticos conocidos como cianobacterias y microalgas. En estos organismos, la energía solar queda almacenada en enlaces químicos y puede ser liberada mediante procesos como la combustión, la digestión, la descomposición, o bien, mediante su hidrólisis y fermentación a combustibles líquidos o gaseosos.
Con el transcurso de los siglos, se descubrieron nuevas formas de alimentar al fuego e incluso nuevas formas de energía. El hombre se dio cuenta de que las ceras y aceites también servían para generar fuego, e incluso proporcionaban otras propiedades que no le otorgaba la madera, como aromatizar una habitación o alcanzar temperaturas altas para transformar de una manera distinta su ambiente. Estas ceras y aceites también son obtenidos de biomasa vegetal o animal, y actualmente se está estudiando su obtención a partir de plantas (como la higerilla y jatropha) que crecen en zonas semidesérticas y de microalgas, microorganismos acuáticos fotosintéticos que acumulan una cantidad elevada de aceite durante su reproducción y crecimiento.
Durante la época de la Revolución Industrial, el ser humano creó la primera máquina impulsada por vapor. A la par del diseño de las máquinas que podían ser impulsadas por vapor, se desarrollaron otros equipos que podían generar energía mecánica y moverse a partir de la corriente de un río, la fuerza del viento o inclusive por un caballo. Es decir, que se estaban desarrollando otras formas de energía: la eólica, la hidráulica y la cinética.
Siglos más tarde, se descubrió que el vapor podía ser obtenido a partir de carbón. Este combustible fósil produce más energía al quemarse que la madera, razón por la cual se construyeron máquinas de vapor de gran envergadura. Además, se empezaron a realizar experimentos con resultados positivos sobre otra forma de energía: la electricidad. Algunos de estos descubrimientos marcan el inicio de la Revolución Industrial. Igualmente, en este periodo se descubre el potencial del gas para ser usado como combustible e impulsar los motores de distintas máquinas.
No fue hasta el año de 1859 que el coronel Edwin Drake extrajo petróleo en Estados Unidos, suceso que marca el inicio de la época moderna, en la cual se usa el petróleo como uno de los principales combustibles generadores de energía. Además del petróleo, también se conoce con el término de combustibles fósiles a los yacimientos geológicos de carbón y gas natural. Estos tres materiales se formaron, en épocas geológicas, hace cientos de millones de años, principalmente a partir de la descomposición de plantas y microalgas, y en una pequeña fracción a partir de restos de animales, al estar sometidos a presiones y temperaturas elevadas ocasionadas por las diferentes capas de la tierra que los almacenan y cubren.
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