La sabiduría popular sostiene que los árboles altos y de rápido crecimiento son los mejores para la biomasa, pero una nueva investigación realizada por dos laboratorios nacionales del Departamento de Energía de EEUU revela que el tamaño de los árboles es solo una parte de la ecuación.
Según los científicos del Laboratorio Nacional de Energía Renovable (NREL) y del Laboratorio Nacional Oak Ridge (ORNL), la cantidad de azúcares que se pueden producir a partir de la biomasa lignocelulósica que se puede convertir en combustible tiene la misma importancia económica
En la producción de biocombustibles a partir de biomasa leñosa, las materias primas representan un gasto significativo con los costos incurridos para plantar, cosechar y transportar los árboles. Los productores generalmente miran cuántos árboles pueden plantar por acre sin tener en cuenta la cantidad de combustible que producirán esos árboles o la calidad de ese combustible.
Los investigadores analizaron 900 muestras de álamos negros cultivados en Oregon para determinar cómo las variaciones en su tamaño y composición afectan la calidad de la materia prima y la economía de la biorrefinería. “Esas diferencias marcan una diferencia económica”, dijo Brian Davison, ingeniero bioquímico de ORNL y líder del proyecto. Los hallazgos se detallan en un nuevo artículo, “Impacto económico de la variación del rendimiento y la composición en cultivos bioenergéticos: Populus trichocarpa”, publicado en la revista Biofuels, Bioproducts & Biorefining .
La cantidad de combustible producido por acre cada año y el precio mínimo de venta de combustible (MFSP) están más estrechamente relacionados con el tamaño de un árbol. Pero al considerar el 25% más grande de árboles, el tamaño y el contenido de azúcar eran de importancia casi idéntica al MFSP, encontraron los investigadores.
“A largo plazo, en el caso de una biorrefinería, eso suma millones de dólares al tomar los genotipos que te dan más azúcar”, dijo Happs, químico analítico de NREL y autor principal del artículo.
Los científicos eligieron el álamo negro para estudiar debido a su rápido crecimiento y su prevalencia en América del Norte. El árbol puede estar listo para cosechar después de unos siete años desde la plantación. Además del contenido de azúcar, los investigadores también analizaron la cantidad de lignina, que forma paredes celulares rígidas y una corteza que es difícil de descomponer. Los análisis informaron un análisis tecnoeconómico del uso del álamo negro como materia prima para biocombustible.
Los árboles con los mejores atributos se pueden clonar para una rápida propagación. "También podemos criar genes clave para aumentar tanto el contenido de azúcar como el crecimiento", dijo Davison.
“Observamos que no había correlación entre la composición y el tamaño, lo que sugiere que podríamos criar selectivamente para maximizar ambos atributos simultáneamente sin cambiar uno por otro”, dijo Bartling, quien realizó el análisis tecnoeconómico de las muestras de álamo.
La ingeniería genética puede permitir una mejora adicional del contenido de azúcar. Los investigadores utilizaron modelos informáticos para evaluar un escenario hipotético que involucraba a dos clones en los que el azúcar se incrementó en un 5% entre un grupo más pequeño de árboles. El contenido adicional de azúcar redujo el MFSP, destacando cómo la composición puede comenzar a compensar las pérdidas económicas en árboles más pequeños, tal vez en una región donde las malas condiciones pueden no permitirles crecer tanto.
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