14/12/12, 11:56

Bioenergía en Argentina: el sorgo muestra sus cartas

La incorporación de maíz y de sorgo como materias primas permitirá cubrir el corte del 5 % en las naftas, algo que actualmente no se cumple por la falta suficiente de etanol.

Diferentes países están invirtiendo para incrementar su seguridad energética y reducir el uso de combustibles dependientes de hidrocarburos fósiles, las emisiones de CO2 y polución ambiental incrementando el desarrollo y uso de bioenergía. Dentro de los próximos 10 anos, el uso de biomasa para energía debería triplicarse debido a la extensión de cultivos asociados, los que incrementarían de 2.8 % al 50% del total de biomasas para el 2030 (Biomass Action Plan, 2005).

Existen actualmente cadenas de bioetanol en gran escala como Brasil, USA, India y China basado en cultivos tradicionales como cana de azúcar, maíz y sorgo (cultivos que contienen azúcar o almidón). Estos biocombustibles de “primera generación” son generalmente producidos a partir de la fermentación de carbohidratos fácilmente convertibles (generalmente usando cepas de Saccharomyces cerevisiae), provenientes de cultivos usados para alimento. La discusión sobre la problemática de usar estos cultivos para biocombustible llevó al desarrollo de la “segunda generación de biocombustibles” los cuales son producidos principalmente a partir de componentes estructurales (lignocelulosa) de cultivos no alimentarios (herbáceos, forestales), restos de cultivos (residuos agrícolas), bagazo, y otros. Esta última tecnología aún en fase de desarrollo, es una alternativa más económica y sustentable de producción de bioetanol para el futuro. Ambas tecnologías de conversión de segunda generación, biológica y termoquímica, están en la actualidad avanzadas para la producción comercial de etanol celulósico concomitantemente con la producción de calor y energía. En ese contexto, el sorgo se presenta como una alternativa con gran potencialidad y sacando algunas ventajas frente al resto.

En la Argentina, a partir del 2006 se estableció el marco institucional de los biocombustibles mediante la promulgación de la ley Nº 26.093; esta ley estableció las bases para el inicio de la producción a escala comercial. De esta forma, la producción de bioetanol se encuentra en incipiente desarrollo (en el 2011 su producción fue de 134 mil toneladas, un 40% más que con respecto al ano anterior).

Si bien en la actualidad el 100% del bioetanol que se produce en la Argentina proviene de la cana de azúcar, se estima que a partir de agosto del 2012, y con 8 plantas todavía en construcción, se comenzó a ingresar al mercado etanol elaborado a partir de maíz y de sorgo. La incorporación de estos cereales como materias primas permitirá cubrir el corte del 5 % en las naftas, algo que actualmente no se cumple por la falta suficiente de etanol (Alegre et al., 2012).

El sorgo es una especie rústica que puede ser cultivado en una gran variedad de ambientes y tipos de suelos. Se destaca por su mayor adaptación y mejor respuesta en condiciones edafoclimáticas limitantes, dando estabilidad de rendimientos en situaciones productivas de menor potencialidad, donde el maíz no responde. Es tolerante a deficiencias hídricas: requiere aproximadamente un tercio del agua para la producción de grano o biomasa comparado con el maíz o la cana de azúcar. Además, se adapta a suelos salinos y arenosos y es un excelente recuperador de suelos, dando un balance positivo del carbono, preservando la estructura física del suelo. A su vez, puede producir satisfactoriamente aún con bajo nivel de fertilidad, adaptándose a ambientes marginales. Otra gran ventaja es que completa su ciclo en 3 a 5 meses, dependiendo del grupo taxonómico (granífero/azucarado), generalmente en 4 meses, lo que permite su uso en un esquema de rotaciones con otros cultivos anuales. Además, en general, no compite en superficie con otras especies para alimento humano.

El sorgo puede ser utilizado tanto para la producción de biocombustibles de primera generación (etanol a partir de grano o azúcar de tallos) como en alternativas de segunda y tercera generación (aprovechamiento del bagazo, biogás, etc.).

Respecto a la utilización del almidón del grano de sorgo, éste puede ser fácilmente intercambiable con el maíz en el mercado del bioetanol, ya que es una materia prima que resulta totalmente compatible con los procesos industriales de transformación de maíz en etanol, y los niveles de producción de ambos cereales pueden ser comparables, dependiendo de la región (ambiente).

En el sorgo azucarado, el etanol se obtiene a partir de los azúcares presentes en el tallo, a diferencia de los sistemas basados en maíz o sorgo granífero que utilizan el almidón presente en los granos. Esto genera ventajas en el sorgo azucarado, ya que al procesar azúcares simples su costo energético para la generación de biocombustibles es menor (Zegada-Lizarazu y Monti, 2012). El etanol del jugo de tallos azucarados de sorgo produce aproximadamente 8 unidades de energía por cada unidad de energía usada en su producción, que es similar a la cana de azúcar pero 4 veces más aproximadamente del rendimiento obtenido del almidón del grano de maíz. Además, el importante volumen de bagazo remanente que genera este cultivo puede ser fácilmente aprovechado para la generación de energía eléctrica. El sorgo azucarado y la biomasa satisfacen las necesidades para que la presente y próxima generación de biocombustibles sea ambientalmente sostenible, fácilmente adoptada por los productores, con la ventaja adicional de aprovechar la infraestructura existente agrícola.

¿Por qué sorgo azucarado para bioetanol?

• Se adapta a distintos tipos de suelos y climas (ambientes restrictivos o fértiles).
• Requiere un mínimo “input” de agua (~ 200 m3 / tonelada), 1/3 de la cana de azúcar y 1/2 de maíz.
• El tiempo de desarrollo del cultivo es mucho menor que la cana de azúcar (1/3).
• Posee alta productividad de varios de sus componentes (granos, azúcares, ligno-celulosa).
• Hay disponibilidad de germoplasma de sorgo azucarado para el mejoramiento y desarrollo de híbridos comerciales (2.180 accesiones; “USDA National Plant Germplasm System”, Griffin-Georgia, USA).
• El sorgo azucarado absorbe gran cantidad de CO2 (~ 45 t CO2/ha x ciclo); 1 litro de bioetanol ahorra ~ 2,2 kg de CO2 (de transporte).
• El cultivo de sorgo es bajo en insumos de productos químicos y agua y sustentable al ambiente por la gran cobertura y rastrojo que deja.
• Es considerado ya por algunos investigadores, como de 1,5 generación de tecnologías, ya que es un cultivo de transición entre la primera y segunda generación de tecnologías; produce grano, etanol, y electricidad y su bagazo constituye un muy buen insumo para etanol celulósico.

Asimismo otra ventaja del sorgo, cultivo ideal para la producción sustentable de bioenergía, es su utilización para biogas en forma directa por su biomasa o a través de los residuos del proceso de obtención de bioetanol. Se menciona en Europa, por ejemplo, el híbrido H133 tolerante a sequía, con una producción de 30-40 tn MS/ha (90 a 125 tn M.Verde/ha), capaz de rendir más de 7.600 m3/ha de metano, o sea traducido en términos de uso, lo suficiente para el consumo de un auto francés mediano para 80.000 Km. Materiales desarrollados en INTA Manfredi, según ambiente y dentro de la región semiárida/sub húmeda y cultivares testigos como Theis, muestran rendimientos superiores al rango indicado (Ortiz, et.al, 2012; Giorda y Ortiz, 2012ayb).

La optimización de la producción de biogas y biocombustibles en general, a partir de cultivos energéticos como sorgo y su integración en sistemas de producción sustentables, es de gran importancia. A través de los programas de mejoramiento es necesario y posible detectar características que permitan expresar el máximo potencial del cultivo como fuente renovable de energía. Se mencionan alta productividad de MS/ha, tolerancia a factores abióticos y otros caracteres específicos según utilización, además del manejo correcto tanto en la implantación, desarrollo como momento de cosecha del cultivo, a fin de mantener y potenciar sus características industriales, preservando el ambiente (Giorda y Ortiz, 2011 y 2012 a y b). La EEA. INTA Manfredi tiene una larga trayectoria en investigaciones en sorgo y viene desarrollando actividades en el tema, habiendo registrado recientemente el híbrido Biosilero INTA (bioenergía y silaje).

BIBLIOGRAFÍA

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Grassi, L. Low cost production of Bioethanol from Sweet Sorghum. EUBIA Secretary General. Brussels, Belgium. Disponible en: http://www.sseassociation.org/SS%20Publications/eubia/giulianograssi%20greenpower%20conference.pdf
Ortiz, D.; Farina, J.; Giorda, L.M.; Luduena, M. 2012.Productividad de sorgos azucarados para la obtención de etanol en diferentes ambientes de Argentina. . En: II Simposio Nacional de sorgo. 1 y 2 de agosto de 2012. Sociedad Rural de Pergamino, Buenos Aires (AR). Organizado por AINBA [pendrive]

Li, Shizhong. 2011. A sustainable technology roadmap for global development of biofules. 3er Ethanol Summit,. Sao Paulo (BR). Disponible en: http://www.fao.org/bioenergy/26369- 0887fe6c2880f4aa44c69d0a48457cb6e.pdf

Zegada-Lizarazu, W. y Monti, A. 2012. Are we ready to cultivate sweet sorghum as a bioenergy feedstock? A review on field management practices. Biomass and Bioenergy 40:1-12.

Trabajo presentado al 1º Congreso de Valor Agregado en Origen, 18 al 20 de julio. Manfredi, Córdoba (AR): INTA. Estación Experimental Agropecuaria Manfredi. PRECOP p. 400-403, ISBN 978-987-679-139-7

Fuente:

¿PORQUE SORGO PARA BIOENERGIA EN ARGENTINA?

Giorda, L.M.(1) , Ortiz, D.(2) y Donato, L.B. (3)

(1)Ing.Agr.,Ph.D., Investigadora en Sorgo, Mejoramiento Genético y Patología Vegetal EEA.INTA Manfredi y Prof. Asoc. Fac.Cs.,Agrop.–UNC., Manfredi, Córdoba, Argentina [email protected];

(2)Ing.Agr.,M.Sc.,Investigador en Sorgo, Ecofisiología y Mejoramiento. EEA.INTA Manfredi, [email protected];

(3)Ing.Agr.,M.Sc. Investigadora, Inst. de Ing. Rural – CIA (Agroindustria), INTA Castelar, [email protected]