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  • Etanol de caña de azúcar: el éxito de Brasil

Exitosa industria de etanol de Brasil le debe mucho a la masiva inversión en infraestructura e investigación, informa Carla Almeida. 

Hace 30 años, cuando un litro de etanol valía tres veces más que un litro de gasolina, muy pocos países hubieran considerado invertir en él como combustible. Pero Brasil tomó ese camino, y ahora produce el etanol más barato del mundo.

Las condiciones favorables de Brasil y su tradición de cultivar caña de azúcar —la materia prima más eficiente para la producción de etanol— fueron esenciales para desarrollar el sector.


Pero fue la masiva inversión del gobierno en infraestructura e investigación hecha entre 1975 y 1989 la que permitió que el país se transformara en un líder en el mercado del etanol.

Experiencia pionera

La industria del etanol de Brasil comenzó en la década de los treinta. Con más azúcar del que podía consumir, el gobierno decidió destinar la caña de azúcar a la producción de etanol e hizo que el agregado de este compuesto a la gasolina fuera obligatorio.

Pero fue en 1973 cuando la industria realmente progresó. Una crisis internacional de petróleo duplicó el gasto en importaciones de este compuesto y el gobierno se vio obligado a considerar fuentes alternativas de energía para disminuir su dependencia y gasto en combustibles fósiles.

Con eso en mente, el gobierno lanzó el Programa Nacional de Alcohol (Pro-Álcool) en 1975 para aumentar la producción de etanol como un sustituto para la gasolina.

Invirtió para aumentar la producción agrícola, modernizar y expandir las destilerías, y establecer nuevas plantas de producción. También introdujo subsidios para bajar los precios y redujo los impuestos para los productores de etanol.

En los siguientes 15 años, la producción de etanol aumentó enormemente de 0.6 miles de millones de litros en 1975 a 11 mil millones en 1990.

Durante la primera fase del programa en 1975-78, una parte del etanol era agregado a cuatro partes de gasolina y se hacía luego un paso adicional en el proceso para quitar el agua del combustible.

Para 1979, la producción se enfocó principalmente hacia etanol hidroso (que contiene cinco por ciento de agua) que podía ser usado en autos impulsados completamente a etanol.

Investigadores del Comando General de Tecnología Espacial, el centro nacional de investigación para los vuelos aéreos y espaciales que se encuentra en San Pablo, desarrolló aleaciones para proteger las partes internas de los motores impulsados por gasolina y los tanques de combustibles de la corrosión causada por el etanol. En el punto más alto del programa entre 1986 y 1989, el 90 por ciento de los nuevos vehículos vendidos en el mercado doméstico estaban impulsados por etanol.


Roberto Schaeffer, profesor de gestión y política energética en la Universidad Federal de Río de Janeiro, dice que crear el mercado fue un "esfuerzo nacional enorme" que requirió de mucha inversión financiera. 

"El gobierno fue criticado en aquel momento, pero el hecho es que fue un éxito", agregó.

La ciencia detrás del logro

 

Detrás del éxito del programa había importantes avances científicos y tecnológicos en la agricultura y la industria. 

Cosecha mecanizada
de caña de azúcar
"La producción de 40 toneladas de caña de azúcar por hectárea fue más que duplicada", dice Schaeffer. "Fue una experiencia única, en la cual el gobierno y el sector privado en conjunto invirtieron en investigación y mejora de un producto en particular".

El Instituto Agronómico de Campinas, el cual ha trabajado en el mejoramiento de la caña de azúcar desde 1933, y la Escuela de Agricultura Luiz de Queiroz de la Universidad de San Pablo produjeron desarrollos clave en la investigación agrícola. 

Usando técnicas tradicionales de cultivo, los investigadores produjeron variedades adaptadas a diferentes condiciones del suelo y clima, con ciclos de producción más cortos, mejores rendimientos, y tolerancia a la escasez de agua y las pestes (como el devastador hongo que causó la oxidación de la caña de azúcar en los años ochenta).

"Los investigadores que trabajaban en el área anticiparon la aparición de enfermedades", dice Oscar Braunbeck, profesor de ingeniería agrícola en la Universidad Estatal de Campinas. "Si no hubiera habido variedades de caña de azúcar genéticamente mejoradas, hubiera sido un gran problema para el sector".

En producción, se desarrollaron nuevos sistemas de molienda y el proceso de fermentación se adaptó al uso de diferentes microorganismos y enzimas para producir más etanol más rápidamente.

El Centro de Tecnología de Caña de Azúcar, un instituto de investigación privado en San Pablo, fue clave para mejorar la tecnología de producción de etanol, pues invirtió cerca de US$200 millones al año en investigación durante el punto más alto del programa.

Los desechos se convirtieron en el problema en aquella época. La vinaza, un líquido corrosivo subproducto de la destilación del etanol, se tiraba a los ríos, causando daño ambiental. Pero luego se halló que la vinaza era un buen fertilizante, y en los años ochenta Braunbeck y un equipo del Centro de Tecnología de Caña de Azúcar desarrollaron un sistema de transporte que involucraba una combinación de camiones, cañerías y ductos para llevar la vinaza desde las destilerías hasta los campos.

Los investigadores del centro y otros institutos también encontraron formas para usar la fibra sobrante de caña de azúcar, conocida como bagazo, para producir energía usando los métodos existentes de quema para impulsar turbinas de vapor y generar electricidad. 

Desarrollaron calderas a más alta presión de modo que se pudiera producir más energía, permitiendo que muchas plantas de etanol se convirtieran en autónomas en términos de energía. Esto contribuyó significativamente a mantener la producción de etanol a bajos costos.

Nuevas tecnologías, nueva demanda

La infraestructura desarrollada y los avances realizados permitieron que el programa sobreviviera un período turbulento a finales de los años ochenta, cuando el gobierno cortó la inversión pública luego de una fuerte caída en el precio del petróleo, y la crisis en el suministro de azúcar llevó a las fuentes de caña a ser usadas en la producción de azúcar en lugar de etanol. Aunque esto tuvo un impacto a corto plazo, la demanda permaneció alta y casi cinco millones de autos a etanol estaban en circulación para los noventa.

Hoy, Brasil es el segundo productor de etanol del mundo (20 mil millones de litros) después de Estados Unidos (24 mil millones de litros). Cerca de 80 por ciento de ello es para el mercado doméstico —el combustible usado en 45 por ciento de los vehículos brasileños es etanol.

Parte de la demanda se debe al éxito de los autos que tienen uso flexible de combustible, que pueden funcionar con gasolina, etanol o una mezcla de ambos. Los autos fueron desarrollados por ingenieros de Bosch, una compañía alemana, en San Pablo y presentados en 2003. El motor trabaja diferente según la cantidad de oxígeno producido por el tipo de combustible quemado, el que es medido por un sensor.

Los autos con uso flexible de combustible renovaron el  interés por el consumo de etanol e intensificaron su demanda como biocombustible. Según la Asociación Nacional de

Constructores de Autos de Brasil, Anfavea, el 85 por ciento de los autos —unos cuatro millones de vehículos— vendidos en Brasil hoy son de uso flexible de combustible.

"Hubo otro salto en la demanda de etanol", dice Alfred Szwarc, consultor de la Unión de Industria de Caña de Azúcar. "Los autos con uso flexible de combustible aumentan el consumo y observamos un crecimiento en este mercado". 

El éxito del uso flexible de combustible y la necesidad de reducir las emisiones de carbono ha inspirado la búsqueda de nuevas aplicaciones para el etanol. Investigadores del Centro de Tecnología Delphi de San Pablo desarrollaron un sistema de combustible para motos que también puede usar mezclas de etanol y gasolina en cualquier proporción.

El primer autobús impulsado a etanol, desarrollado en la Universidad de San Pablo, hará pruebas en rutas en diciembre para probar su viabilidad económica. Y la compañía de aviación brasileña Embrear ha tenido un monoplano de uso agrícola impulsado a etanol en funcionamiento desde 2004.

"Durante los últimos 30 años, lo que hicimos fue transformarnos en profesionales en el uso de tecnología de etanol convencional", dice Braunbeck. "Desde ahora en adelante, necesitamos desarrollar nuevas tecnologías para mantener nuestro liderazgo en el sector".

Nuevos desafíos

Con la demanda internacional por fuentes de renovables en aumento, Brasil tiene muchos desafíos que enfrentar si quiere continuar a la cabeza del mercado del etanol. Uno es aumentar su ya significativa producción sin daño ambiental ni social.

Cosecha a mano de
caña de azúcar

Producir etanol de bagazo de caña de azúcar y paja será un paso en esa dirección. Esos componentes son ricos en celulosa y convertirlos en etanol permitiría que toda la biomasa de caña de azúcar fuera usada sin dejar ningún desperdicio. Una tonelada de bagazo puede producir 186 litros de etanol. Pero existen dudas sobre la viabilidad económica del proceso, que requiere mayores cantidades de agua y genera más subproductos contaminantes como la vinaza.

Una gran producción de etanol, sin embargo, no es garantía de superioridad en el mercado para Brasil o de éxito para la industria del etanol a nivel internacional.

Brasil está ofreciendo su experiencia a naciones de todo el mundo, especialmente a países en desarrollo que podrían producir biocombustibles pero siguen dependiendo del petróleo.

Brasil también espera expandir su mercado de etanol. "Es un buen trato para ambos lados", dice Schaeffer. "Para un país caribeño o africano, es mejor importar tecnología de Brasil y aprender a producir sus propios bienes que continuar importando petróleo de Medio Oriente".  

"Tenemos el equipamiento y la capacidad administrativa para hacer que pongan a trabajar grandes plantas y la tecnología tanto en la fase industrial como agrícola", dice José Roberto Moreira, investigador de la Universidad de San Pablo y consejero del Centro Nacional de Referencia en Biomasa de esa institución. "Es fácil empezar un proyecto de etanol en otro país con este know-how", asegura.

Muchos países ya han mostrado un interés en este intercambio. Este año, Brasil ha firmado acuerdos con países de África, el Caribe y América Latina.

La mayoría de ellos involucran la transferencia de la tecnología brasileña para la producción de etanol. En Benin, un país del oeste de África, por ejemplo, Brasil usará su experiencia para ayudar a desarrollar la capacidad de producción.

En Angola, compañías petroleras locales y brasileñas construirán una planta para producir azúcar, bioenergía y etanol a partir de caña de azúcar. Se espera que la planta produzca 150 millones de toneladas de azúcar, 50 millones de litros de alcohol y 140 megavatios de electricidad por año. La construcción está prevista para empezar en el primer semestre de 2008 y la joint venture involucra una inversión de US$200 millones.

Existe una clara esperanza de estabilizar un comercio de etanol con esos países, dice Szwarc. "Pero aún si eso no sucede, al menos estamos creando las condiciones apropiadas para consolidar un mercado estable para el etanol y expandirlo en el futuro".

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