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El ambiente era de celebración en una noche húmeda de junio del 2011, cuando un Gulfstream G450 rojo y blanco perteneciente a Honeywell International Inc. despegó de un aeropuerto de Nueva Jersey al atardecer en un vuelo histórico a París.
Yo estaba a bordo del jet ejecutivo para reportar el primer vuelo transatlántico impulsado por biocombustibles. Uno de los motores del Gulfstream quemaba una mezcla de petróleo y un combustible de aviación sostenible hecho con aceite de las semillas de camelina no comestibles.
Las pantallas de video rastreaban la ruta del G4 volviendo sobre el vuelo pionero de Charles Lindbergh en 1927 a través del Atlántico, aunque nuestro viaje fue mucho mejor. Con solo tocar un botón, sombras blancas plisadas descendían sobre las grandes ventanas ovaladas del avión y el aire fresco llenaba la cabina óptimamente presurizada y silenciosa con molduras de madera.
La tecnología de UOP, subsidiaria de Honeywell, había refinado la camelina en combustible para aviones renovable, y cuando llegamos a la altitud de crucero, los ejecutivos se acomodaron en amplios asientos de cuero y tintinearon copas de vino. El viaje evitó la emisión de 5.5 toneladas métricas de dióxido de carbono en comparación con un vuelo convencional.
“Estamos listos para la escala comercial y el uso comercial”, dijo Jim Rekoske, vicepresidente de Honeywell.
Sin embargo, nueve años después, los biocombustibles representan solo una pequeña fracción del consumo mundial de combustible para aviones: menos de 0.1% en el 2018, según la Agencia Internacional de Energía. En EE.UU., la Administración Federal de Información Energética proyecta que el consumo de todos los biocombustibles aumentará de 7.3% del consumo total de combustible en el 2019 a solo 9% en el 2040 si los precios del petróleo se mantienen bajos. Incluso si los precios del petróleo se disparan, se pronostica que el consumo de biocombustibles aumentará a solo 13.5% para el 2050.
Mientras tanto, la inversión global en la capacidad de producción de biocombustibles cayó de US$ 22,900 millones en el 2007 a US$ 500 millones en el 2019, según BloombergNEF. Eso tiene implicaciones significativas para la descarbonización del transporte, que es clave para mantener el aumento de la temperatura promedio global en 1.5°C para evitar impactos climáticos catastróficos.
“Aunque la producción de biocombustibles ha crecido en los últimos años, el crecimiento actual es claramente insuficiente para respaldar los requisitos de la transición energética”, concluyó la Agencia Internacional de Energía Renovable en un informe del 2019.
La dramática caída de los biocombustibles contrasta con otras tecnologías de energía renovable. Durante la última década, los precios de la energía solar y eólica terrestre cayeron 90% y 70% por megavatio-hora, respectivamente, según BloombergNEF, y ahora son la forma más barata de nueva generación de energía para dos tercios del mundo. El precio de los paquetes de baterías de iones de litio cayó 87%, y BloombergNEF predice que los autos eléctricos serán competitivos en costos con los vehículos a gasolina a mediados de la década del 2020.
No obstante, muchas nuevas empresas avanzadas de biocombustibles se han derrumbado o ahora usan su tecnología para hacer aditivos para cosméticos, suplementos dietéticos y alimentos.
¿Qué salió mal? En resumen, un desajuste entre la política gubernamental y la inversión y el tiempo necesarios para aumentar las complejas cadenas de suministro de biocombustibles. Los capitalistas de riesgo acostumbrados a los rendimientos relativamente rápidos de las nuevas empresas en la industria tecnológica no estaban preparados para financiar lo que podría ser una tarea de una década para desarrollar nuevos biocombustibles. Los emprendedores confiaban demasiado en el potencial de sus tecnologías, mientras que la política gubernamental no ofrecía los tipos de incentivos y mandatos que permitían a las nacientes industrias de energía solar y eólica adquirir combustibles fósiles y convertirse en autosuficientes.
Sobre todo, la competitividad de los biocombustibles se vio afectada por la fluctuación de los precios del crudo. Ahora la industria enfrenta nuevos desafíos debido a la pandemia de COVID-19, que ha devastado a las aerolíneas y provocado un exceso de petróleo.
“Los bajos precios del petróleo dificultan la competencia de los biocombustibles”, dice Daisy Maugouber, analista de BloombergNEF. “Es por eso que la política debe apoyar los biocombustibles avanzados”.
Cuando el Honeywell Gulfstream aterrizó en el aeropuerto Paris-Le Bourget en una brillante mañana de junio del 2011, parecía el amanecer de la era del jet verde. Los inversores todavía estaban invirtiendo miles de millones de dólares en nuevas empresas de biocombustibles, y en el Salón Aeronáutico de París esa semana, los ejecutivos de las aerolíneas me contaron sobre sus planes de transición a las energías renovables líquidas para cumplir con los mandatos gubernamentales esperados y como cobertura contra los altos precios del petróleo.
Durante los siguientes años, rastreé la ruta de vuelo de los biocombustibles avanzados, suponiendo que seguiría la trayectoria de la energía solar y eólica y cambiaría el viejo orden energético. Me equivoqué, al igual que los inversores y empresarios que leyeron mal el mercado.
Sin embargo, la demanda permanece. United Airlines Holdings Inc. impulsa los vuelos que operan desde el Aeropuerto Internacional de Los Ángeles con biocombustibles, y JetBlue Airways Corp. anunció planes para comenzar a usar biocombustibles en el Aeropuerto Internacional de San Francisco este año. Qantas Airways Ltd. se había comprometido previamente a alimentar sus vuelos en LAX con biocombustibles a partir de 2020. El miércoles, Amazon.com Inc. anunció un acuerdo de 12 meses para comprar combustible de aviación sostenible para su flota de Amazon Air.
Y la necesidad de biocombustibles no ha disminuido. Actualmente no existe una alternativa factible para descarbonizar dos enormes y crecientes fuentes de emisiones de CO₂: la aviación y el transporte marítimo. Si un Nuevo Pacto Verde provoca otro auge de los biocombustibles, entonces es crucial hacerlo bien esta vez.
En julio de 2012, abordé otro vuelo histórico, este definitivamente menos lujoso. Atado hacia atrás en un Galgo C-2A de la Armada y con un chaleco y casco inflables de supervivencia, estaba en el primer transporte militar impulsado por biocombustibles avanzados que aterrizaría en un portaaviones, en este caso un refinado de algas y aceite de cocina usado.
Después de un vuelo corto y ensordecedor desde Honolulu, el avión de doble hélice aterrizó en la cubierta del USS Nimitz. El portaaviones nuclear navegaba en Oahu para una demostración de la Gran Flota Verde de la Marina, la primera fuerza de ataque que funciona con biocombustibles, aunque solo durante dos días.
Dos destructores, un crucero de misiles guiados y 71 aviones quemaban biocombustibles. Los aviones de combate F/-18 gritaban por el cielo, mientras E-2C Hawkeyes patrullaban el perímetro y los helicópteros Seahawk transportaban latón de la Armada al Nimitz.
El ejército es el mayor consumidor individual de combustible del país, por lo que la compra de 450,000 galones de biocombustible para el ejercicio de la Marina señaló un mercado de defensa potencialmente enorme para las energías renovables líquidas. A diferencia del etanol de maíz, los biocombustibles avanzados o de segunda generación utilizan materias primas no alimentarias como camelina, algas, aceites usados y sebo, y no requieren modificaciones de los motores o la infraestructura de la tubería.
Las empresas de servicios públicos bajo los mandatos estatales de energía renovable a menudo firman acuerdos de décadas para comprar electricidad a desarrolladores de energía solar y eólica. Sin embargo, la Marina generalmente emite contratos de combustible por un año. Eso hizo que los inversores desconfiaran de financiar refinerías de biocombustibles sin alguna garantía de demanda a largo plazo, dice Jim Anderson, director de desarrollo de proyectos globales para energías renovables en Honeywell UOP. “Eso sigue siendo un desafío”, dice.
Los contratos de la Marina no solo fueron de corta duración, sino también esporádicos. Pasarían otros tres años y medio antes de que la Armada lanzara formalmente la Gran Flota Verde el 20 de enero del 2016, con una fuerza de ataque impulsada por una compra única de 77 millones de galones de biocombustible. Exactamente un año después, Donald Trump prestó juramento y hundió efectivamente la Gran Flota Verde de la Administración Obama, aunque parte del apoyo financiero para los biocombustibles continuó bajo contratos previamente firmados.
Mandatos como las normas de cartera renovable estatales turbocargaron los mercados solar y eólico al exigir a las empresas de servicios públicos que obtuvieran un porcentaje creciente de electricidad de fuentes de energía verde. Los veteranos de la industria dicen que instituir requisitos similares, bajo los cuales las agencias gubernamentales, las aerolíneas y otros clientes de combustibles fósiles usen un cierto volumen de biocombustibles, podría estimular la inversión a largo plazo. “Creo que ciertamente ayuda a impulsar la demanda de biocombustibles”, dice Anderson sobre los mandatos de combustible de aviación sostenible.
Un mes después de la demostración de la Gran Flota Verde del 2012, visité la Granja Green Crude, 30 acres de estanques oblongos que cultivan algas bajo el sol abrasador en un área remota del desierto de Nuevo México. Un emprendimiento de San Diego llamado Sapphire Energy Inc. construyó el proyecto de demostración, habiendo asegurado US$ 104.5 millones en subvenciones federales y garantías de préstamos, y recaudó US$ 244 millones en fondos de riesgo.
Con el estímulo de la Marina, Sapphire pretendía producir 1.5 millones de galones al año, lo que, según dijo, sería competitivo siempre que los precios del petróleo se mantuvieran en alrededor de US$ 100 por barril. Tres años después, los precios del petróleo crudo habían caído por debajo de los US$ 50 por barril y Sapphire y otras empresas prometedoras estaban tambaleándose. Para el 2017, Sapphire estaba fuera del negocio.
“Varias cosas sucedieron a la vez cuando estas compañías comenzaron a escalar”, dice Tim Zenk, exejecutivo de Sapphire. “Gastaron su capital inicial y no tenían una pista lo suficientemente larga como para sobrevivir a un mercado energético muy difícil en ausencia de una política que apoyara la producción de biocombustibles”.
Una conclusión de los ejecutivos de biocombustibles es que el sector necesita una inversión sostenida de las corporaciones y otros inversores institucionales, el tipo de compromiso que Silicon Valley generalmente no puede ofrecer. “El mercado de capital de riesgo no es realmente el vehículo financiero adecuado para los biocombustibles”, dice Zenk.
¿Qué pueden hacer los gobiernos para revitalizar la promesa de los biocombustibles?
La principal política federal para estimular la producción, el Programa estándar de combustible renovable (RFS, por sus siglas en inglés) creado hace 15 años, ha demostrado ser insuficiente para hacer que los biocombustibles avanzados sean competitivos. El RFS exige que los productores de gasolina y diésel mezclen un volumen creciente de biocombustibles de segunda generación para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero. Sin embargo, los objetivos anuales han sido recortados por falta de oferta. El objetivo legal del 2020 de 30,000 millones de galones tuvo que modificarse a 20,000 millones de galones. En otros años, los objetivos para clases específicas de biocombustibles avanzados fueron rebajados hasta en un 86%. El programa expira en el 2022.
Para los productores de energía solar y eólica, las materias primas –sol y brisa– son gratuitas e inagotables. Las materias primas para biocombustibles pueden constituir el 50% o más de los costos de producción. “Cualquier materia prima viable debe tener el potencial de estar disponible de manera rentable en cantidades muy grandes”, dice Gene Gebolys, director ejecutivo de la refinería de biocombustibles World Energy Inc.
Los biocombustibles más avanzados hoy en día están hechos con materias primas recolectadas, como el aceite de cocina usado recolectado de los restaurantes. Hasta ahora, los esfuerzos para cultivar materias primas no alimentarias a escala masiva han fallado.
A finales del 2013, me condujeron a un invernadero sin marcar de un acre en un suburbio de San Diego, donde un emprendimiento llamado SGB Inc. cultivaba jatropha. El arbusto no comestible resistente a la sequía produce semillas del tamaño de una nuez, ricas en aceite, y puede cultivarse en tierras marginales. Al secuenciar el genoma de la jatropha, los científicos de SGB crearon cepas híbridas que producían aceite en volúmenes que, según ellos, podían hacer que un biocombustible de aviación fuera competitivo con el petróleo, y luego lo vendían por alrededor de US$100 por barril. Cuando los precios del petróleo colapsaron, también lo hizo SGB.
“Teníamos la tecnología, pero cuando los precios de la energía se contrajeron, el mercado masivo perdió interés en los biocombustibles”, dice Kirk Haney, capitalista de riesgo y exdirector ejecutivo de SGB. “Los agricultores no cultivarán su cosecha si no hay mercado”.
Los analistas de la industria dicen que para amortiguar los biocombustibles de los giros del mercado petrolero, las energías renovables líquidas necesitan el tipo de incentivos gubernamentales que permitieron a las compañías solares y eólicas construir cadenas de suministro, capacidad de producción y lograr economías de escala. Citan políticas como la Norma de Combustible Bajo en Carbono de California (LCFS, por sus siglas en inglés), que requiere que las refinerías de petróleo reduzcan la intensidad de carbono de los combustibles de transporte al menos un 20% para el 2030. Lo hacen comprando créditos generados por los productores de biocombustibles.
“Políticas como el LCFS en California y el RFS de Estados Unidos proporcionan la base para monetizar las reducciones de carbono y, al hacerlo, impulsan la innovación”, dice Gebolys de World Energy, cuya compañía está gastando US$ 350 millones para expandir la capacidad de producción anual en su refinería del área de Los Ángeles casi siete veces a 306 millones de galones.
En enero, Noruega comenzó a requerir que el combustible para aviones contenga al menos 0.5% de biocombustibles avanzados, y Suecia está considerando un mandato similar. Los 191 estados miembros de la Organización de Aviación Civil Internacional han acordado que los biocombustibles deberían reemplazar el combustible de avión convencional “en un porcentaje significativo” para 2050.
A pesar de los desafíos, la búsqueda de materias primas innovadoras continúa. Exxon Mobil Corp. dice que ha invertido cientos de millones de dólares en tecnología avanzada de biocombustibles de algas con el objetivo de producir 10,000 barriles por día para el 2025. Un emprendimiento del área de Los Ángeles, Marine BioEnergy Inc., obtuvo una subvención federal de US$ 2.1 millones en el 2016 para desarrollar formas de cultivar algas en granjas en alta mar para la cosecha como biocombustible.
“Las algas criadas en mar abierto no requieren tierra, agua dulce, pesticidas o nutrientes artificiales”, dice Cindy Wilcox, presidente y cofundadora de Marine BioEnergy.
Para probar la viabilidad del concepto, científicos de la Universidad del Sur de California construyeron un “elevador de algas marinas”. Durante una prueba en la isla de Catalina el año pasado, se unieron algas gigantes al dispositivo triangular y se bajaban a una profundidad de 260 pies por la noche para absorber los nutrientes del agua fría, y luego regresaban a la superficie al amanecer.
Las algas crecieron tres veces más rápido y pesaron cuatro veces más en promedio que las que crecen naturalmente en un sitio de control, según Diane Kim, directora asociada de proyectos especiales del Instituto Wrigley de Estudios Ambientales de la USC.
Wilcox dice que el biocombustible de algas podría ser competitivo con el petróleo a US$ 60 por barril. Que esa proyección sea realista depende de superar los obstáculos tecnológicos, financieros y regulatorios.
“Al final del día, gana el producto más barato en un mercado de productos básicos”, dice Haney. “No veo que los biocombustibles provenientes de plantas o algas sean una alternativa realista sin alguna forma de política gubernamental que los impulse”.