El científico frente a la sociedad  
Artículo de opinión  
Biocombustibles: estrategias limpias  
para combatir la crisis energética  
Biofuels: clean strategies to fight the energy crisis  
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1
NIDIA PAOLA CASTILLO-VÁZQUEZ , TANIA SIQUEIROS-CENDÓN  
1,2  
Y QUINTÍN RASCÓN-CRUZ  
Abstract  
Resumen  
Mexico is facing a possible energy crisis due to the reduction in  
proven reserves of oil and consequently, it has resulted in the  
increase in fuel prices. To solve this problem it requires developing  
alternative technologies that allow us to replace fuels from  
petroleum. Besides that, the use of this fuel has generated  
greenhouse gases emissions, contributing to the climate change.  
These facts make clear the need for alternative energy sources.  
Biofuels are a type of fuel whose energy is derived from living  
organisms called “biomass” and produced by human beings. These  
second-generation biofuels require the use of lignocellulose that  
is the most abundant polymer on the surface of the planet, to get  
this, it is required the development of a biotechnology process  
that allows the effective depolymerization of plant biomass.  
México se encuentra ante una eventual crisis energética debido a la  
reducción en sus reservas probadas del petróleo, lo que ha tenido  
como consecuencia un incremento en los precios de los combustibles.  
Además, la utilización de este hidrocarburo ha generado emisión de  
gases con efecto invernadero, contribuyendo al cambio climático.  
Para solucionar este problema se requiere desarrollar tecnologías  
alternativas que nos permitan sustituir los combustibles derivados del  
petróleo. Estos hechos hacen evidente la necesidad de utilizar fuentes  
alternas de energía. Los biocombustibles son recursos energéticos  
producidos por el ser humano a partir de materias generadas por  
seres vivos, a las cuales se les denomina “biomasa”. Esta segunda  
generación de biocombustibles plantea el uso de lignocelulosa, que es  
el polímero más abundante sobre la superficie del planeta; para  
lograrlo se requiere del desarrollo biotecnológico que permita la  
despolimerización efectiva de la biomasa vegetal.  
Keywords: asdf.  
Palabras clave: asdf.  
Introducción  
l uso de biocombustibles ofrece muchos beneficios, incluyendo la reducción en la emisión de gases  
de efecto invernadero, el desarrollo económico de zonas agropecuarias-rural, además de un  
incremento en la sustentabilidad energética (Zhu et al., 2009). Desde el punto de vista ambiental,  
los biocombustibles superan a los derivados de petróleo, de los cuales su extracción, procesamiento  
E
y combustión contribuyen a la contaminación del suelo, aire y agua (Carere et al., 2008), contrario al uso de  
bioetanol, el cual representa un ciclo cerrado de dióxido de carbono, debido a que, después de su combustión,  
el dióxido de carbono liberado es reciclado por las plantas durante el proceso de la fotosíntesis, ya que las  
plantas integran en su estructura el CO en la forma de celulosa (Chandel et al., 2007; Maas et al., 2008).  
2
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________________________________  
1
Facultad de Ciencias Químicas, Universidad Autónoma de Chihuahua, Campus II, Apdo. Postal 1542-C. Chihuahua, Chih., México  
3
1125 Tel. (614) 236-6000  
2
Dirección electrónica del autor de correspondencia: qrascon@uach.mx  
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Vol. V, No. 2 • Mayo-Agosto 2011 •  
NIDIA PAOLA CASTILLO-VÁZQUEZ, TANIA SIQUEIROS-CENDÓN Y QUINTÍN RASCÓN-CRUZ: Biocombustibles: estrategias limpias para  
combatir la crisis energética  
La utilización de biocombustibles implica una  
reducción en la emisión de gases de efecto invernadero  
provee nuevos ingresos y oportunidades de empleo  
en zonas agropecuarias (Naik et al., 2010), con lo  
cual se puede evitar la migración del campo a las  
ciudades, evitando la sobrepoblación, provocando un  
efecto positivo en la calidad de vida tanto de la  
comunidad rural como de la urbana.  
(
GEI), como muestran los valores calculados por  
Havlik et al. (2010), de acuerdo a los parámetros de  
CONCAWE/JRC/EUCAR y Renewable Fuels  
Agency, presentados en la Cuadro 1.  
Estos datos revelan que el reemplazo de  
combustibles fósiles por biocombustibles representa  
una reducción del impacto negativo que provoca el  
uso de combustibles en el ambiente; reducción  
originada por la disminución en la cantidad de dióxido  
de carbono emitida al ambiente, lo cual es el principal  
factor antropogénico que contribuye al calentamiento  
global (Maas et al., 2008).  
Clasificación de los biocombustibles.  
Dependiendo de la materia prima utilizada para  
la obtención de biocombustibles, éstos se clasifican  
en: primera generación, aquellos obtenidos de cultivos  
alimenticios como maíz, sorgo, trigo, cebada; segunda  
generación, a los producidos a partir de residuos de  
procesos agroindustriales o forestales (Antizar-  
Ladislao y Turrió-Gómez, 2008); y los de la tercera  
generación, que abarcan el biocombustible extraído  
a partir de microalgas y otras fuentes microbianas  
Cuadro 1. Ahorro en la emisión de gases de efecto invernadero  
(
GEI) a partir de la sustitución de combustibles fósiles por  
biocombustibles. Se expresa en gramos de CO equivalente por  
2
(Chisti, 2007; Patil et al., 2008;).  
MegaJoules de combustible utilizado.  
Además de estos tipos de biocombustibles, existe  
la clase denominada biocombustibles de cuarta  
generación, la cual solamente existe en fase teórica,  
ya que solamente se conoce la posible ruta de síntesis,  
y se fundamenta en la utilización de bacterias  
genéticamente modificadas, capaces de transformar  
Ahorro en GEI  
Biocombustible  
Etanol  
Materia prima  
(
gCO eq/MJ)  
2
Maíz  
35.58  
Etanol  
Caña de azúcar  
Canola  
59.99  
41.18  
38.79  
anhídrido carbónico (CO ) en biocombustibles  
2
Biodiesel  
Biodiesel  
(
Álvarez-Maciel, 2009). Actualmente, sólo se  
encuentra disponible a nivel comercial la tecnología  
de biocombustibles de primera generación, siendo los  
mayores productores de bioetanol: Brasil, que emplea  
caña de azúcar principalmente, y Estados Unidos,  
que utiliza maíz (Foust et al., 2009; Martínez et al.,  
Soya  
Etanol  
Biomasa lignocelulósica  
Biomasa lignocelulósica  
63.10  
77.60  
Metanol  
2
009;), lo cual provoca preocupación por el precio y  
Adaptado de Havlik et al., 2010.  
el suministro de alimentos; por lo tanto, existe un  
interés mundial en el desarrollo de tecnologías para  
la producción de biocombustibles de segunda  
generación (Foust et al., 2009). En México se  
deberán proponer programas de largo plazo para la  
utilización de caña de azúcar para la producción de  
bioetanol y su escalamiento progresivo para la  
sustitución de la gasolina por mezclas que contengan  
bioetanol (Viniegra, 2007).  
Económicamente hablando, la importación de  
petróleo o sus derivados ha llevado a la alza de precios  
lo que genera un circulo vicioso (Yang y Wyman,  
2007), además de provocar conflictos bélicos debido  
a la demanda de petróleo extranjero (Sheehan y  
Himmel, 1999), razón de alarma mundial. Dichos  
problemas pueden evitarse mediante la producción y  
utilización de biocombustibles, los cuales suponen la  
superación de dicha dependencia al petróleo, viéndose  
reflejada en la satisfacción de la demanda interna de  
combustibles en el país, prescindiendo de la  
importación de petróleo de otros países.  
Adicionalmente, la producción de biocombustibles  
Se espera que la tecnología de producción de  
etanol a partir de biomasa lignocelulósica esté  
completamente desarrollada en un lapso de cinco a  
diez años, reemplazando parcialmente al bioetanol  
de primera generación (Gnansounou y Dauriat, 2010).  
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• Vol. V, No. 2 • Mayo-Agosto 2011 •  
NIDIA PAOLA CASTILLO-VÁZQUEZ, TANIA SIQUEIROS-CENDÓN Y QUINTÍN RASCÓN-CRUZ: Biocombustibles: estrategias limpias para  
combatir la crisis energética  
De acuerdo a la composición final del biocombustible,  
de energía, además debe estar disponible en una  
se distinguen los siguientes:1) Bioetanol: producido  
escala muy grande para tener un impacto significativo  
de la fermentación de azúcares, el cual constituye  
un sustituto de la gasolina y también puede servir  
como materia prima para el etil terbutil éter (ETBE)  
sobre los retos de energía y sostenibilidad (Lynd et  
al., 2008). Los residuos lignocelulósicos están  
compuestos por celulosa, hemicelulosa y lignina  
(
Naik et al., 2010). Es utilizado como un aditivo  
(Guarnizo-Franco et al., 2009). La celulosa es un  
oxigenado para reducir las emisiones de monóxido  
de carbono, óxidos de nitrógeno e hidrocarburos, tiene  
un índice de octano más alto que los combustibles  
derivados del petróleo y permite a los motores  
funcionar a mayores relaciones de compresión y por  
lo tanto dar un rendimiento neto superior. Además,  
presenta mayor presión de vapor y calor de  
vaporización que la gasolina, por consiguiente se  
presenta un aumento en la potencia de salida (Carere  
et al., 2008). Puede emplearse de forma pura, o en  
disoluciones con gasolina, denominado con la letra  
E, combinada con un subíndice que indica el  
porcentaje de alcohol en la mezcla.Así, E100 designa  
alcohol puro (etanol azeotrópico consistente en 96%  
etanol puro con 4% de agua, la concentración más  
alta obtenible por destilación), mientras que E20  
representa una mezcla de 20% etanol, 80% gasolina  
y así sucesivamente (Freudenberger, 2009). 2)  
Biodiesel: sustituto del diesel, producido mediante la  
transesterificación de aceites vegetales. 3) Biogás o  
biometano: puede ser producido por digestión  
anaeróbica de materia orgánica (abono) líquida, y  
puede ser utilizado en vehículos de gasolina con  
ligeras adaptaciones (Naik et al., 2010).  
homopolímero de unidades repetidas de glucosa  
unidos por enlaces β-glucosídicos. La longitud de una  
molécula de celulosa se determina por el número de  
unidades de glucano presentes en el polímero, referido  
como grado de polimerización. El grado de  
polimerización de la celulosa, depende del tipo de  
planta, típicamente se estima que se encuentra entre  
2
000 y 27000 unidades de glucano (Taherzadeh et  
al., 2007). La hemicelulosa es