Thelma Karina Morales Martínez
Leopoldo Javier Ríos González
José Antonio Rodríguez de la Garza
Yolanda Garza García
David Castillo Quiroz
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Cienciacierta #40, Octubre-Diciembre 2014
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Existe una creciente preocupación por la dependencia que nuestra sociedad tiene por los combustibles de origen fósil y por las consecuencias de las emisiones de gases de efecto inverna-dero (GEI) en relación al cambio climático.
Energía y biocombustibles
El sector de transporte es el que presumiblemente tendrá más dificultad en superar los obstáculos debido a la dependencia casi total a los combustibles derivados del petróleo durante más de un siglo. La demanda de energía a nivel Emundial del sector transporte actualmente es responsable del consumo del 60porciento de petróleo y seguirá aumentando debido a un creciente número de vehículos en los mercados de países emergentes (Yan y Crookes, 2010). Existe un consenso general de que los combustibles renovables son necesariamente parte de la solución, pero deben de ser producidos de forma sustentable para contribuir en la reducción de uso de combustibles fósiles y emisiones de GEI sin que esta producción afecte de forma adversa a la biodiversidad y el suministro de alimentos (Tilman et al., 2009). Sin embargo, las normas existentes en relación a combustibles renovables han sido criticadas por la presión que éstas han ejercido en la producción agrícola destinada a alimentación, temiendo un impacto negativo al hacer uso excesivo de fertilizantes (Inderwildi y King, 2009) y que esto, en consecuencia, repercuta en la calidad de los mantos acuíferos y a la deforestación, al haber una demanda mayor por tierra cultivable (Tilman et al., 2009; Searchinger et al., 2008). Haciendo un balance de ventajas y desventajas, tales efectos adversos secundarios pueden demeritar las ventajas socioeconómicas de los biocombustibles, conduciendo a una problemática de normatividad compleja. Por ende, se requiere establecer una normatividad que minimice el impacto ambiental y maximice el beneficio socioeconómico de los biocombustibles (Balat y Balat, 2009).
Etanol y uso de agua
El etanol como el biocombustible más predominate en la actualidad, producido a partir de maíz en los Estados Unidos de América ha sido frecuentemente criticado. El etanol producido a partir de material lignocelulósico aparece como una opción viable, pero la tecnología para su producción aún no está disponible en el mercado. El etanol a partir de caña de azúcar es la mejor opción a corto plazo, pero el éxito que se ha tenido en Brasil resulta difícil de reproducir en otras partes del planeta. Enlosúltimosañoshahabidocrecientes preocupaciones sobre los impactos en uso de tierra, aguayrecursosasociadosconlaproducciónde biocombustibles a gran escala (Searchinger et al., 2008). Muchos han depositado su confianza en el etanol producido a partir de materias primas celu-lósicas, como son el caso de los residuos agrícolas y cultivos perennes energéticos, para que con esto se puedansuperaralgunosdeestosinconvenientes (OdedyTan2007),perolatecnologíaparasu producción aún no está disponible comercialmente (Inderwildi y King, 2009). Más recientemente, las plantas que pueden cultivarse en ambientes con escasez de agua han estado atrayendo atención como una potencial materia prima para la producción de etanol, como éstas podrían cultivarse en tierras más marginales, aliviando así la competencia por tierras de cultivo de primera calidad necesarias para los cultivos destinados para alimentación.
Eficiencia de uso de agua y metabolismo ácido de las crasuláceas (MAC)
Las plantas que puedan llevar a cabo la asimilación fotosintética del carbono a través del proceso de metabolismo ácido de las crasuláceas (MAC), típi-camente crecen en hábitats de zonas áridas y semiá-ridas y han sugerido que tienen potencial para la producción de alimentos, fibra y bioenergía en tierras marginales (Borland et al., 2009; Nemethy et al., 1981; Nobel, 2000). Las plantas MAC,comocactáceas, anteriormente se consideraban de lento crecimiento en su ambiente natural en el cual escasea el agua, peroalgunaspuedenalcanzarproductividades sorprendentemente altas (Nobel, 1991; Nobel 1992; Nobel y Meyer, 1985). De este tipo de plantas, las cultivadas más comúnmente incluyen Agave spp., Opuntia spp., Ananas comosus (piña), Aloe vera y Vanilla planifolia. De las cinco mencionadas, las especies agave son los más apropiadas para su uso en la producción de bioenergía, ya que pueden cultivarse con poco o ningún riego y son menos propensas a convertirse en malezas. Las variedades cultivadas de A. sisalana (sisal) y A. fourcroydes (henequén) son plantas clonadas estériles, y el cultivo de agaves lleva mucho tiempo (6 a 16 años) para que lleguen a la madurez sexual (son muy pocos los casos exitosos de plántulas viables) y no se consideran invasivas (Nobel, 1988). Los agaves son monocotiledóneas (como los pastos) y contienen alrededor de 20por cientode su peso seco en carbohidratos no estructurales en forma de azúcares solubles (Smith, 2008), que se pueden convertir fácilmente a etanol.
Agaves
Los agaves están atrayendo mucha atención por su potencial como materia prima para producción de etanol debido a la gran cantidad de características favorables, tales como su alta productividad, alto contenido de azúcares y la habilidad que tienen para crecer en ambientes con escases de agua (Yan et al., 2010). Aunque los agaves no se utilizan actualmente paralaproduccióndeetanol,algunosestudios sugieren que el etanol producido a partir de ellos, probablemente sea de calidad superior, o al menos comparable, al producido a partir de maíz, pastizales y caña de azúcar en términos de balance de energía y GEI, así como también en producción neta de etanol y en compensación de las emisiones de GEIpor unidad de área cultivada (Yan et al., 2010).Losagavesmáscomúnmentecultivadosse utilizan como fuente de fibra, por ejemplo A. sisalana, A. fourcroydes(440mil ha en 2009) (FOASTAT), mientrasotros,porejemplo,A.tequi-lana,A. mapisagayA.salmiana,secultivanparala producción de bebidas alcohólicas (88milha) (Nobel, 1988).
Agave lechuguilla
Dentro de las especies silvestres del género agave se encuentra la lechuguilla (agave lechuguilla) que por su superficie de distribución natural en México, y su capacidad de sobrevivir en condiciones extremas podría ser cultivada en terrenos semiáridos (Desert Tropicals, 2005; Castillo et al., 2008). En México la lechuguilla tiene una área de distribución geográfica muy amplia, alcanza una superficie aproximada a los 20millonesdehectáreas(200milkm2),repre-sentando el 10 por ciento del territorio Mexicano (Márquez et al., 1996). Su hábitat natural comprende principalmente la parte norte de México (estados de Coahuila, Chihuahua, Nuevo León, Durango, San Luis Potosí, Tamaulipas y Zacatecas) (Castillo et al., 2011); en el centro y sur en los estados de Querétaro, Hidalgo y parte de Oaxaca, en menor proporción, esta región semidesértica es conocida como Altipla-nicie Mexicana (Marroquín et al., 1981; Nobel y Quero, 1986) (ver Figura 1). Los nativos habitantes de esasregionesutilizanlasfibras(comúnmente llamadas “ixtle”, aunque una variedad dura es cono-cida con el nombre comercial de “Fibra Tampico”) de las pencas de la planta para confeccionar cuerdas y tapetes. La industria de la fibra de agave, llegó a ocupar más de un millón de hectáreas de tierra, sin embargo esto se vio reducido en un 90 por ciento debidoalcrecimientodelaindustriadefibras sintéticas (Martínez et al., 2011).
Conclusiones
Debido a las características favorables de los agaves descritas anteriormente, a su alto contenido de car-bohidratos estructurales en Agave lechuguilla (Vieria y col., 2002), y de acuerdo estudios realizados sobre la superficie total con potencial para su establecimiento como cultivo comercial, la cual asciende a poco más de ocho millones de hectáreas (ver figura 2), esta planta representa una fuente de materia prima de granpotencialparalaproduccióndeetanolde segunda generación en regiones con escasez de agua en México.
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