Los biocombustibles líquidos de segunda generación (2G) se consideran una tecnología prometedora para satisfacer la demanda mundial de energía en el sector del transporte, actualmente dominado por combustibles derivados del petróleo crudo. Los análisis del ciclo de vida demuestran que los biocombustibles 2G compensan considerablemente más emisiones de carbono que el etanol a base de maíz, y los defensores del medio ambiente los consideran una forma de reducir la huella de carbono mundial, especialmente en el sector de la aviación, donde todavía no existen alternativas a los biocombustibles con bajas emisiones de carbono. Como las materias primas para los biocombustibles de segunda generación incluyen biomasa no comestible, como el pasto varilla y los residuos forestales y de cosecha, no compiten directamente con los cultivos alimentarios. Por ello, quienes se interesan por la pobreza y la nutrición ven los biocombustibles 2G como una vía para reducir el impacto de los biocombustibles en los precios de los alimentos.
Estados Unidos, los países de la UE y países en desarrollo avanzados como Brasil, India y China han invertido en biocombustibles de segunda generación, según un reciente informe de la UNCTAD, y su implementación comercial lleva mucho tiempo estando «justo a la vuelta de la esquina, quizá a una década de distancia».
A raíz de las innovaciones recientes y de los precios más altos del petróleo durante la última década, el informe del Comité sobre los Impactos Económicos y Ambientales del Aumento de los Biocombustibles del Consejo Nacional de Investigación sugirió que quizá estemos a punto de ver por fin implementaciones a escala comercial de tecnologías de conversión de celulosa en combustible líquido. Pero ¿cuál es el valor económico general para la sociedad de desarrollar e implementar estas nuevas tecnologías? ¿Y qué factores determinan ese valor? ¿Qué tan sensible es esta valoración a la incertidumbre sobre los impactos climáticos y las políticas, el crecimiento económico, los precios de la energía y el crecimiento demográfico?
La valoración de los beneficios netos de la implementación a escala mundial de la tecnología de biocombustibles 2G plantea muchos desafíos. La viabilidad de la tecnología 2G depende de las políticas relativas a los combustibles renovables y la mitigación del cambio climático, de los impactos climáticos y de los precios del petróleo. De hecho, un reciente estudio ha demostrado que actualmente los inversores privados se muestran reacios a invertir a gran escala en tecnología de biocombustibles de segunda generación debido a la enorme incertidumbre sobre los precios futuros del petróleo. Y, sin un mercado mundial de emisiones de carbono, las empresas privadas no tendrán en cuenta en sus decisiones los posibles impactos de los biocombustibles en las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI). Sin embargo, la implementación a gran escala de la tecnología de biocombustibles 2G tendrá efectos que van mucho más allá de las emisiones de GEI. También podrían ser importantes los cambios profundos y duraderos en el uso mundial de la tierra, con posibles implicaciones para la provisión de servicios ecosistémicos no comerciales por parte de las tierras naturales, así como las interacciones, a través de los mercados de tierras, con las actividades comerciales madereras, ganaderas y agrícolas.
En un reciente estudio contribuimos a comprender mejor estas cuestiones mediante una valoración sistemática de la mejora de la tecnología de biocombustibles 2G en un contexto de gran incertidumbre y externalidades no comerciales, utilizando un modelo computable de equilibrio parcial del uso mundial de la tierra, apodado FABLE (la descripción del modelo está disponible aquí). Al ejecutar el modelo dos veces —una con la tecnología 2G disponible y otra sin ella— podemos determinar el valor mundial de los biocombustibles 2G para la sociedad. Además, podemos desglosar los factores que impulsan esta valoración, incluidos los costos de conversión de tierras, las rentas de las tierras de cultivo, los costos de los fertilizantes y el valor de legado de los bosques y las tierras naturales al final del horizonte de planificación.
Nuestro caso de referencia se basa en varios supuestos, entre ellos:
los precios del petróleo suben a lo largo del siglo XXI según las proyecciones de referencia de la EIA;
la tecnología 2G está disponible según las mejores prácticas actuales de ingeniería bioquímica;
los impactos climáticos en el rendimiento de los cultivos alimentarios son moderados;
el crecimiento económico y demográfico sigue sus trayectorias más probables, según las proyecciones de la ONU; y
no existe regulación climática para las emisiones de GEI derivadas del uso de la tierra.
Fig. 1. Valoración de la tecnología de conversión de biocombustibles 2G en $/cápita.
Los valores del eje y corresponden a la diferencia en el bienestar mundial per cápita y se obtuvieron resolviendo el modelo FABLE dos veces: una con la tecnología y otra sin ella. La diferencia representa el valor de la tecnología 2G actual (marcadores cuadrados) o mejorada (marcadores circulares) bajo cuatro conjuntos alternativos de supuestos de referencia. Los componentes de color representan las fuentes de cambio en el bienestar con la tecnología actual.
En ausencia de mandatos gubernamentales para los biocombustibles 2G, se prevé que la tecnología 2G actual llegue a ser comercialmente viable en 2035, y se estima que su valor descontado mundial para la sociedad será de 10,03 $/cápita, o de 64.200 millones de $US a los precios y niveles de población de 2004 (Fig. 1, círculo gris de la primera barra). En este escenario de referencia, casi todos los beneficios sociales se generan por la reducción del gasto en petróleo (Fig. 1, segmento azul). Sin embargo, centrarse únicamente en este cambio sería sumamente engañoso desde el punto de vista de los beneficios generales para la sociedad. La mayor competencia por la tierra en presencia de biocombustibles 2G afecta las rentas de la tierra y, por tanto, eleva el costo de producir otros servicios basados en la tierra, incluidos los cultivos, el ganado, los productos forestales y los servicios ecosistémicos. Esto reduce los niveles de consumo de otros productos basados en la tierra (Fig. 1, componente verde). También fomenta una conversión adicional de tierras, que conlleva costos. Como la introducción de la tecnología 2G fomenta una conversión adicional de tierras para producir materias primas para biocombustibles, también reduce la superficie de bosques y tierras naturales que aún quedará en 2205, fecha final de los escenarios. Esto disminuye el valor de los «legados» de la sociedad a las generaciones futuras y, a su vez, también reduce el valor total de la tecnología 2G para la sociedad (Fig. 1, componente celeste).
Al modificar los supuestos de nuestro escenario de referencia, podemos evaluar la sensibilidad de la valoración de la tecnología 2G a factores como los impactos climáticos en el rendimiento de los cultivos, los precios del petróleo, las tasas de crecimiento económico y demográfico mundial, la regulación de los GEI y la tasa a la que la sociedad descuenta los beneficios futuros.
Los límites a las emisiones mundiales de GEI derivadas del uso de la tierra aumentan el valor social de los bosques y desincentivan su conversión para usos agrícolas. Esto eleva el costo de la tierra destinada a la producción de alimentos y biocombustibles, lo que contribuye a aumentar los costos de los alimentos, los productos forestales y los bienes y servicios ecosistémicos, y pone de relieve el dilema entre las emisiones de GEI y el consumo. Al reducir las emisiones derivadas de la producción y combustión de combustibles fósiles líquidos, el despliegue de la tecnología de biocombustibles 2G libera margen dentro de una restricción de GEI para una conversión adicional de tierras, un mayor uso de fertilizantes, etc., con lo que reduce los costos de oportunidad y aumenta el consumo de bienes y servicios basados en la tierra (Fig. 1: regulación climática/componente verde). En conjunto, la tecnología 2G actual vale para la sociedad más del doble bajo la restricción de las emisiones mundiales de GEI que en su ausencia, lo que eleva las ganancias mundiales derivadas del despliegue de la tecnología 2G a casi 22 $/cápita, con un valor total de 139.000 millones de dólares a los niveles de población de 2004.
La aparición y aplicación de nuevas tecnologías para extraer petróleo y gas de esquisto plantea la posibilidad de una abundancia de energía fósil y de que se invierta la tendencia reciente al alza de los precios del petróleo. De hecho, los precios del petróleo han caído recientemente hasta unos 50 $/bbl. En este caso (y en ausencia de regulación de las emisiones de GEI derivadas del uso de la tierra), la tecnología de biocombustibles 2G casi no tiene valor económico para la sociedad (Fig. 1, precios de la energía estables).
Recientes pruebas científicas sugieren que unos impactos adversos más intensos del cambio climático en la agricultura podrían frenar significativamente el crecimiento de la productividad de los cultivos alimentarios mundiales. Los resultados de nuestro modelo indican que entonces se necesitarían más tierras de cultivo para satisfacer la demanda mundial de alimentos, lo que eleva el costo de oportunidad de la tierra para producir biocombustibles y reduce ligeramente la cantidad de biocombustible producida. Sin embargo, el bienestar económico total apenas se ve afectado (Fig. 1, impactos climáticos: 9,98 $/cápita frente a 10,03 $/cápita con la tecnología de referencia).
Las bajas tasas de crecimiento económico reducen el ritmo al que aumentan las rentas de la tierra con el tiempo. Al ser relativamente menos escasa, la tierra genera menos competencia para la tecnología 2G de biocombustibles, que utiliza tierras, y por tanto esta adquiere un valor algo mayor que con la tasa de crecimiento económico de referencia (Fig. 1, bajo crecimiento: 10,14 frente a 10,03 $/cápita). El mismo principio se aplica en el caso de un alto crecimiento demográfico, pero esta vez en sentido contrario. Al crecer la población más rápidamente que en el escenario de referencia, hay más personas a las que alimentar y alojar, y la tierra se vuelve más escasa. En este caso, la tecnología 2G tiene menos valor para la sociedad: baja a 8,54 $/cápita con un crecimiento demográfico rápido (Fig. 1, población alta).
Actualmente se están realizando considerables inversiones públicas para mejorar la tecnología 2G, y estimamos que podrían lograrse reducciones totales de costos del 18 %. Estas mejoras tecnológicas contribuirían aproximadamente un 30 % más (unos 20.000 millones de dólares con la población de 2004) a la valoración social de la tecnología 2G en comparación con el escenario de referencia (Fig. 1, círculo negro de la primera barra). Por otro lado, si los pesimistas respecto de la tecnología tienen razón y los proyectos piloto de tecnología 2G no se amplían eficazmente, la valoración mundial de esta tecnología podría ser inferior a la prevista. En nuestro caso pesimista, con costos proyectados un 18 % superiores a los del escenario de referencia, la valoración social de la tecnología 2G es de unos 7,49 $/cápita o 47.900 millones de dólares con la población de 2004 (Fig. 1, círculo blanco de la primera barra).
Nuestros hallazgos ponen de relieve que las estimaciones de los beneficios sociales de la tecnología 2G deben ir más allá del gasto en petróleo desplazado y de los costos de producción de biocombustibles. La expansión acelerada de los biocombustibles celulósicos tendrá repercusiones más amplias, como el aumento de las rentas de la tierra y los costos de conversión de tierras, la reducción del consumo de otros bienes y servicios basados en la tierra y la disminución de los bosques naturales y las tierras protegidas que quedarán para las generaciones futuras. Tras tener esto en cuenta, concluimos que el acceso a una tecnología mejorada podría aportar beneficios significativos a la sociedad en un mundo en el que la mitigación del cambio climático es una prioridad alta y las tecnologías 2G siguen avanzando.
Esta publicación apareció primero en el blog Let's Talk Development del Banco Mundial. La publicación no implica que el Foro Económico Mundial respalde estas opiniones.
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Autor: Jevgenijs Steinbuks es economista del Grupo de Investigación sobre Desarrollo del Banco Mundial. Thomas Hertel es profesor distinguido de Economía Agrícola en la Universidad Purdue. El profesor Tyner es economista especializado en energía y ocupa la cátedra James and Lois Ackerman de Economía Agrícola en la Universidad Purdue.
Imagen: Una mujer camina por un campo de biodiésel en la región nororiental griega de Tracia, cerca de la localidad de Xanthi, el 18 de abril de 2014. REUTERS/Yannis Behrakis
