Los productores europeos de etanol de maíz han sobrevivido, y a menudo prosperado, en condiciones de mercado y legislativas inciertas. Esto se debe principalmente a la capacidad del sector de innovar y diversificarse para obtener el máximo provecho de las materias primas y de las condiciones del mercado. Lo mismo ocurre en los EE. UU., y en este artículo examinaremos tres acontecimientos recientes en la industria estadounidense del etanol de maíz que pueden servir para inspirar a los productores de Latinoamérica.

El potencial del aceite de maíz: ingresos adicionales con una inversión relativamente baja

El aceite de maíz tiene una variedad de usos, pero los dos que lo convierten en un co-producto tan solicitado en los EE. UU. son el biodiesel y los piensos. Aunque los productores estadounidenses solo empezaron a extraer aceite de maíz hace unos diez años, rápidamente notaron que la venta de estos productos finales de mayor valor agregaba entre uno y dos centavos de dólar a cada litro de etanol producido. Para una planta, esto puede marcar la diferencia entre ser rentable o no, especialmente durante los tiempos de escasez. Agregar aceite de maíz a las corrientes de valor de una planta también ofrece una diversificación crucial. Sin ella, muchas plantas dependen solamente del etanol y/o los granos de destilería, lo que los hace muy vulnerables a las oscilaciones en cualquiera de estos mercados. El aceite de maíz ofrece a las plantas el acceso a otros mercados y reduce esta vulnerabilidad. Aunque la extracción de aceite de maíz requiere algunas inversiones en tecnología, y aunque esto variará de una planta a otra, la mayoría de las plantas estadounidenses que se diversifican en aceite de maíz vieron un retorno de la inversión en dos años.

Por esta razón, rápidamente se convirtió en imprescindible para las plantas estadounidenses. Ahora, prácticamente todas las plantas de etanol de los EE. UU. realizan la extracción de aceite de maíz. A pesar de esta expansión de la producción, su precio se ha mantenido bastante estable en los últimos años, entre 12 y 18 centavos por kilo, lo que demuestra el alto nivel de la demanda.

Aunque el entorno legislativo en Europa podría traer algo de incertidumbre al mercado del biodiesel, el aceite de maíz como producto «independiente» sigue teniendo un potencial significativo, y en gran parte no explotado, como ingrediente en piensos, ya que permite a los productores adaptar el contenido de grasa de los piensos según las necesidades nutricionales de las diferentes especies. A pesar de que el aceite de maíz no es todavía el estándar del sector en Europa, existe cada vez más interés, y un buen retorno del capital invertido para las plantas que lo han adoptado. Si su planta ya está extrayendo aceite de maíz, o está pensando en incorporarse al campo, puede resultarle interesante visitar el blog «thinkbioenergy», para leer la opinión de uno de nuestros científicos de datos sobre el impacto del clima frío en la extracción de aceite de maíz. También puede leer más sobre el proceso de extracción de aceite de maíz en el Manual de DDGS (p.4) del Consejo de granos de los EE. UU.

DDGS de alto nivel de proteína: de productos básicos a productos de mayor valor

Las plantas de etanol de los EE. UU. tienen la capacidad combinada de producir unos 40 millones de toneladas de granos y solubles de destilería seca (por sus siglas en inglés, DDGS), y, al igual que en Europa, estas materias primas animales son el co-producto más importante de las plantas estadounidenses. Se ven principalmente como una mercancía, una fuente barata de energía y proteínas, con comercialización y precios acordes. El ganado vacuno es el mayor consumidor de DDGS en la actualidad, y representa el 80 % del mercado. Sin embargo, el valor de DDGS en los piensos, expresado en unidad de valor/energía o de proteína, es muy superior en aves de granja, por lo que este es un sector con potencial de captura de valor.

No obstante, existe una buena razón para la baja captación de DDGS en el sector de las aves de granja. Los animales monogástricos como los pollos y los cerdos no pueden utilizar la fibra como fuente de energía. Los DDGS no solo tienen baja disponibilidad de aminoácidos (las bases de las proteínas), sino que también tienen un alto contenido de fibra (30 %). Esta fibra atrapa otros nutrientes y aumenta la viscosidad en el intestino. El aumento de la viscosidad disminuye la velocidad a la que el alimento pasa a través del animal, lo que puede ocasionar un menor consumo y un crecimiento más lento. Por estas razones, los niveles de inclusión de DDGS se limitan a entre el 20 % y el 30 % en los cerdos y al 15 % en las aves de granja. Sin embargo, existen estrategias disponibles para permitir mayores niveles de inclusión de DDGS en animales monogástricos, y apoyar la diversificación en este sector de alto valor potencial. Algunas de estas estrategias tienen como objetivo aumentar los niveles de proteína y la calidad, y disminuir los niveles de fibra en el DDGS.

Dado el considerable potencial de mercado para un pienso con más proteína en Europa, estas estrategias pueden ser pertinentes para los productores europeos. Europa es el mayor importador mundial de piensos de alto contenido de proteína, con una importación anual del 70 % de sus necesidades. Esto equivale a más de 24 millones de toneladas de proteína vegetal, principalmente harina de soja, por año.

En los EE. UU. se está experimentando con una estrategia que consiste en aplicar un proceso de fraccionamiento para lograr DDGS de alto contenido de proteína. Los productos de DDGS de alto contenido de proteína resultantes pueden variar en su nivel de proteína entre el 40 % y el 50 %. Esto lo cambia de la categoría de productos de energía a la categoría de productos de proteína, lo que le permite competir con la harina de soja, teóricamente a un precio más competitivo, en lugar del maíz. Si bien los beneficios son claros, es necesario considerar un par de puntos importantes para las plantas que deseen seguir este enfoque para crear DDGS de alto contenido de proteína.

El primero es tecnológico. En la actualidad, el método estándar para lograr un mayor valor nutricional es fraccionar al comienzo (prefermentación) del proceso, que separa el grano de maíz en 3 fracciones, y da como resultado tres corrientes. La corriente de endospermo rico en almidón es la única que ingresa en la planta de etanol. La corriente de alto contenido de fibra (salvado) se separa para piensos adecuados para rumiantes, mientras que la porción no fermentable de la corriente de endospermo sigue hacia DDGS de alto contenido de proteína. Aunque esta solución es altamente efectiva, requiere una inversión significativa en proyectos de gastos de capital (CapEx). Hasta el momento, el número de plantas que invierten en este enfoque ha sido limitado, pero una planta que ya lo está aprovechando es Badger State Ethanol en Wisconsin. Durante los últimos cinco años, la planta ha estado produciendo piensos del 50 % de proteína de maíz de alta calidad y un producto de fibra residual destinado al ganado vacuno. Ambos productos añaden al resultado final. El secreto de su éxito es la capacidad de encontrar o crear un nicho de mercado para el producto de proteína de mayor precio

Lo que nos lleva al segundo desafío, que está relacionado con el mercado. Para la mayoría de los clientes de DDGS, como los molineros de piensos, el DDGS es un producto en el que el precio es más importante que el valor nutricional. Por lo tanto, para que las plantas obtengan un retorno de su capital invertido en la producción de DDGS de alto contenido de proteína, es esencial que creen valor mediante un posicionamiento y validación adecuados, y el paso de mercancía a ingrediente de alto valor.

Fibras de maíz: una «materia prima cautiva» para rendimientos mayores

Para las plantas interesadas en la diversificación en tecnologías de biorrefinería más allá de los procesos de almidón solamente, los granos de maíz que ya están procesando podrían ser el comienzo obvio. La fibra de maíz es un sustrato celulósico que constituye hasta el 9 % del peso seco del grano de maíz. En muchos aspectos es similar a la biomasa: tiene la mayoría de los mismos componentes básicos, pero en diferentes proporciones. Una gran diferencia de composición es que no tiene la lignina de la biomasa. Esta diferencia es lo que le da la posibilidad de aumentar el rendimiento de etanol. La ausencia de lignina facilita mucho más a las enzimas el acceso a la fibra de maíz que la biomasa. Mejor aún, la fibra de maíz es una materia prima cautiva en el sentido de que ya se está llevando a las plantas, no existen costos de cosecha, recolección o transporte. Finalmente, la eliminación o reducción de la fibra de maíz crea una mezcla de DDGS de alto contenido de proteína, que permite a las plantas producir los DDGS de alto valor y alto contenido de proteína mencionados anteriormente en este artículo.

La tecnología para convertir fibra de maíz está más avanzada en los EE. UU., donde su aprobación como vía para un combustible renovable en virtud de la Norma de Combustible Renovable (por sus siglas en inglés, RFS) ha creado interés. Además de reducir la puntuación de carbono de una planta (basada en una evaluación del ciclo de vida), los galones de celulosa producidos a partir de la fibra de maíz pueden obtener Números de Identificación Renovable (por sus siglas en inglés, RIN) más altos que los galones de almidón. De este modo, aunque la tecnología es nueva, y el sector todavía está aprendiendo a aprovechar al máximo la fibra de maíz, muchos en los EE. UU. la ven como una gran oportunidad. A pesar de que actualmente no existe un reconocimiento equivalente de la política de la UE de la categoría de fibra de maíz, existe cierto interés entre los productores europeos. Según la legislación de la UE, se considera que los biocombustibles avanzados son etanol celulósico no alimentario. Se define como un material compuesto principalmente de celulosa y hemicelulosa y con un contenido más bajo de lignina que los materiales lignocelulósicos. La fibra de maíz cumple claramente esta definición y, por lo tanto, debe clasificarse como biocombustible avanzado. Con un enfoque sensato de las políticas, la fibra de maíz también podría llegar a considerarse como la opción más factible en la producción de etanol.

Acerca de los autores

Erlanda Upton Augustsson
Gerente Senior de Estrategia y Nuevos Negocios
Salud y Nutrición Animal de Novozymes

Experta en piensos y aditivos, Erlanda ha hecho buen uso de su Maestría en agricultura y ciencias animales durante más de 15 años en el campo de la salud y la nutrición animal.

 

Patrick E. Williams
Gerente de Servicio Técnico para las regiones de Europa y Asia
Biocombustibles de Novozymes

Patrick aporta a su función, su formación en Química, antecedentes en ciencias de la fermentación y experiencia en el equipo de servicio técnico de biocombustibles de Novozymes de Norteamérica.

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Ailish Kavanagh

I’m a creative specialist who writes about Bioenergy for Novozymes. As well as a writer, I’m a reader and – very occasionally - a doer.

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