Seeing the forest for the trees: Bioethanol made from forestry waste / by SpaceLaboratories

On my journey to map out the biofuel producers in Chile, I got the opportunity to speak with Professor Germán Aroca, one of the biochemists behind a government-corporate-university trifecta developing a plant to produce bioethanol from forestry industry waste.
Entrevista con Germán Aroca Pontificia Universidad Católica de Valparaíso 4 mayo 2017

Entrevista con Germán Aroca
Pontificia Universidad Católica de Valparaíso
4 mayo 2017

Michelle Stearn: Primero, mas que todo, si nos puede decir su nombre y en que trabaja usted con respecto a los biocombustibles?

Profesor Germán Aroca: Mi nombre es Germán Aroca. Soy profesor de la escuela de bioquímica donde nos encontramos en la universidad catolica de Valparaiso. Desde hace aproximadamente 12 años que tengo una investigación en el lado de los biocombustibles, que partio inicialmente asociado un proyecto financiado por la Unión Europea, que le buscaba una prospección de los biocombustibles en América Latina.

En América Latina los biocombustibles son bien desarrollados más que todo en Brasil. Brasil es, por lejos no cierto, el pais con mas biocombustibles junto con los Estados Unidos. Como los EE.UU produce mucho alcohol. Y desde ese tiempo me di cuenta que la producción de etanol de la segunda generación era una posibilidad para producir en Chile. No es de la primera generación, es de la segunda generación. Por el problema de disponibilidad de tierras. Chile no tiene suficiente tierra disponible para cultivar biocombustibles de primera generación.

Chile no tiene suficiente tierra disponible para cultivar biocombustibles de primera generación.
— Profesor Germán Aroca

Y de ahí nació una relación con la Universidad de Concepción; una colaboración en este tema. Hasta que a mediados de la década pasada presentamos una propuesta para el consorcio tecnológico, en la cual estaba involucrado La Universidad de Concepción, nosotros, Fundación Chile y las 3 principales compañías forestales de Chile. Son Masisa, CMPC y Arauco. El propósito de que en ese tiempo el ministro, el que asumió como ministro de energía el Señor Tokman, hablo con las compañías para poder promover el desarrollo de biocombustibles de segunda generación en Chile. Entonces fue de alguna forma una propuesta que nació desde el gobierno que tomaron las compañías, y que llamaron a las universidades donde había grupos de trabajo en este tema, para tomar la posibilidad de desarrollar toda una tecnología de la producción de segunda generación en Chile.

MS: ¿Se llama....?

GA: Se llama el Consorcio Bioenercel... trabajando en biocombustibles.

MS: Bueno, si puede explicar como se hace, o sea cuales materiales—

GA: Bueno básicamente, esto consiste en tomar la glucosa que viene... y no solamente la glucosa, los azúcares que están presente en la lignina celulosa para poder transformarlo a etanol. Biofermentacion.

Nos dimos cuenta que en realidad la vía que podía tener más realidad tecnológica era la vía por la fermentación de las azúcares provenientes de la lignina celulosa.
— G.A.

Hay otras vías que son termoquímicas o que utiliza esa... de la circulación. Pero nosotros en ese tiempo hicimos una prospección de lo que estaba ocurriendo en el mundo y nos dimos cuenta que en realidad la vía que podía tener más realidad tecnológica era la vía por la fermentación de las azúcares provenientes de la lignina celulosa.

MS: ¿Y de ahí se hace bioetanol?

GA: De ahí se hace bioetanol.

Peeking into the lab at the Department of Biochemistry.

Peeking into the lab at the Department of Biochemistry.

MS: ¿Y para qué sirve? O sea, ¿se puede poner en un auto, por ejemplo, o solamente es para camiones?

GA: No, en el caso de bioetanol, lo que se hace es que se usa como un aditivo en la gasolina. Como un agente oxigenante.

MS: Entonces me interesa— ¿cuál era la meta del gobierno con respecto a ese proyecto, por ejemplo, si quisiera que todas las bombas tuvieran un porcentaje de bioetanol dentro del petroleo?

GA: Claro, lo que pasó que en ese momento Chile estuvo en una crisis energética bastante importante debido al corte del gas natural desde Argentina. Entonces ese momento se vio la necesidad de un mayor desarrollo de energías renovables, ¿ya? De ahí nace el desarrollo de energía eólica, fotovoltaica... y entre otras también se consideró la biomasa. La "bioenergía" digamos, de biomasa.

MS: ¿De madera y…?

GA: Claro y en ese tiempo se llamó a estos consorcios tecnológicos en el cual inicialmente tuvo Bioenercel y en otro Biocomsa en el cual participó ENAP [Empresa Nacional del Petróleo]. Pero ellos... su apuesta fue más por la parte termoquímica. Nosotros trabajamos en la plataforma bioquímica y ellos trabajan en la parte termoquímica.

Posteriormente, el gobierno hizo otro llamado en el marco de esa estrategia del desarrollo de la energía renovable, que hacía en relación con el uso de microalgas y algas, ¿ya? Ahí donde Rodrigo Navia y la Universidad de la Frontera [de Temuco]. Y otras universidades, la Universidad de Antofagasta y unas otras instituciones que desarrollaron otros consorcios tecnológicos pero asociados a la producción de biocombustibles a partir de algas y microalgas.

The mountains surrounding Valparaíso are so vast, it's hard to believe the city is so dense, a statistic cited by Profesor Aroca for the reason for global dependence on petroleum as an energy source.

The mountains surrounding Valparaíso are so vast, it's hard to believe the city is so dense, a statistic cited by Profesor Aroca for the reason for global dependence on petroleum as an energy source.

MS: Sí, he escuchado de esa, con la empresa, E-CL ahi en Antofagasta?

GA: No conozco exactamente, hubieron 4 o 5 consorcios tecnologicos asociado a eso.

MS: Bueno, sigamos en el camino de esa meta del gobierno de desarrollar toda la energía renovable de acá. Y resultó el proyecto o estás en camino de...

GA: Mira, lo que ocurrió con esto era lo siguiente: Chile, como tú sabes, tiene una situación económica, un marco económico por llamarlo de alguna forma, no cierto... un modelo económico en el cual la mayor parte de los servicios están en manos privadas. Un sistema neoliberal en el cual gran parte de todas las cadenas productivas están en manos de especia privada. Entonces en Chile ocurre lo siguiente, que el petróleo llega, se procesa y se refina, y posteriormente la distribución ya está en manos privadas. Entonces cuando tú quieres colocar un biocombustible en el combustible lo puedes hacer en refinería. O lo puedes hacer en la distribución. En la refinería, ENAP no ha sido... no ha estado... o no ha mostrado más bien interés en colocar el etanol en el combustible.

Chile, como tú sabes, tiene... un sistema neoliberal en el cual gran parte de todas las cadenas productivas están en manos de especia privada.
— G.A.

MS: ¿ENAP, la Empresa Nacional de…?

GA: Empresa Nacional de Petróleo. Y por otra parte las empresas distribuidoras tienen que hacer modificaciones muy importantes para poder colocar el combustible en el los puntos de venta, que sería la otra posibilidad. Entonces de alguna forma, la incorporación de biocombustible hoy dia tiene algunas tramas que son de endura más bien económica, ya? porque de alguna forma el sistema en el cual estamos el mercado no lo permite. O sea, el estado significaba un cambio en la distribución, que en este momento está en manos de privado.

MS: Y no quieren participar obviamente porque...

GA: No es que no quieran, porque en términos de los negocios, no es que uno quiera o no quieras, sino que en los negocios uno gana más o gana menos, ¿te das cuenta? Entonces no es una cuestión de que...

MS: No hay incentivo entonces.

GA: Claro, no hay incentivo, exactamente. Porque en Chile—y ese es un punto muy importante lo que pasa es que Chile es uno de los pocos países en los cuales no se fija una cuota de reemplazo de los combustibles a un biocombustible. Cosas que existen en casi todos los países del mundo, ¿ya? En Perú, e incluso en Argentina también existe.

Pero también tenemos que pensar que en esos países las realidades son distintos. Argentina por ejemplo... Argentina es un país que es tremendamente rico del punto de vista de su poder agricola. Parecido a Brasil. Peru tambien tiene potencia enorme, que son mucho más que Chile. Por lo tanto, son realidades completamente distintas. La realidad en Chile es particular. Chile tiene una muy escasa área de cultivo. Y las condiciones económicas—o el modelo económico, no cierto...

MS: Que se base en los privados...

GA: Claro exactamente. Y que es la situación que vivimos. No lo permite. Y si es que el estado impusiese una cierta cuota, bueno tendría que subsidiar...

MS: Lo encuentro interesante, supe que ENAP tiene financiamiento muy grande del estado, cierto? Está en las manos del estado.

GA: Sí.

MS: Entonces, se me ocurrió, si pusiera ese capital a los subsidios, o para la energía renovable, podría hacer un paso...

GA: Mira, si. Yo no soy especialista en ese tema, no te podría dar una opinión claro al respecto. Pero ENAP se ha—incluso se ha dicho que ENAP podría ser una empresa privada, porque ENAP lo que hace es la refinacion del petroleo. Entonces podría ser perfectamente privada. Ahora porque no lo es, porque yo creo bueno, el tema de los biocombustibles es un tema estratégico, ¿no? Y los biocombustibles nacen de un una necesidad que no es solamente estratégica. O sea, es estratégica en el largo plazo, según. Estratégica del largo plazo, pero en el corto plazo no significa ganancia, significa pérdida. Significa que claramente hay que pagar ese costo mayor.

The hallways of the Department of Biochemistry at the PUCV, one of the academic centers where the technology for bioethanol made from forestry waste is being developed.

The hallways of the Department of Biochemistry at the PUCV, one of the academic centers where the technology for bioethanol made from forestry waste is being developed.

MS: Entonces cuál será la clave para que desarrollen la infraestructura de lo que están produciendo ustedes con respecto al bioetanol?

GA: Es que mira, nosotros somos un país relativamente pequeño, entonces nosotros de alguna forma vivimos en función de las olas—o las tendencias—que se producen en los países del norte. De hecho toda estas tendencias producción de los biocombustibles se vio también de segunda generación—se vio también de europa pero de alguna forma ha ido cayendo.

No es que la iniciativas no continúe, continúan, pero las cuotas que se esperan alcanzar, no fue posible alcanzarlas. Por restricciones de índole, yo diría, por la parte económica... Porque las crisis económicas en esos países también pusieron el foco de atención en otras áreas. Y porque tecnológicamente también no es fácil. Tecnológicamente también significa competir con costos que nunca son comparable con el costo de petróleo. Y si el petróleo va abajo por otras razones que no son los biocombustibles sino que se va abajo porque se quiere ... o por razones que también desconozco pero se habla de las tecnologías de extracción de petróleo en los estados unidos, no cierto, usando el “fracting”...

MS: Sí, fracking.

GA: Fracking, ya? Que se dice que la bajada de petróleo se dio justamente para poder tener las inversiones que siguen hacer... en ese sentido. Lo cual puede ser favorable en algunos aspectos porque esa tecnología—se dice—genera también problemas...importantes.

MS: Oh, si, demasiado.

GA: Pero eso hace que los biocombustibles bajen en interés...

MS: Ya no son rentables, claro.

GA: Te das cuenta? Entonces, vivimos en un mundo en el cual los balances y las tendencias dependen de todas estas cosas que son absolutamente rurales. Y en eso estaban los biocombustibles.

Entonces no es un problema lineal ni univariable, ni... es absolutamente multivariable y que depende de muchos factores políticos—fundamentamente políticos. Y de grandes economia que no controlamos. ¿Quién controla la economía ahora?

MS: Sí, pero igual siguen haciendo, investigando...

GA: Claro, lo que pasa es que una cosa es el mundo académico... y otra cosa es el mundo industrial. El mundo industrial, empresarial, se mueve de acuerdo, no cierto... no podríamos decir 'tendencias' sino podríamos decir ciertos controles de mercado que les permiten seguir sobreviviendo. O sea, las empresas, las industrias existen porque hay un mercado que permite que existan-- te das cuenta? Y un mercado que no solamente permite que existan sino que también recibe subsidios de apoyo de alguna naturaleza, o... Entonces... Yo estoy mas en el mundo académico, te fijas? Estos temas -- por eso te preguntaba cuál era tu formación -- porque yo me pierdo un poco en estos ámbitos más globales, los veo, los conozco, pero no soy un experto en ellos. Si tu me preguntas de la fermentación del alcohol, te puedo hablar un poco más. Pero estos aspectos más globales, soy  si medio claro, absolutamente inexperto.

MS: Sí, pero igual usted está dentro del sistema.

GA: Por supuesto, deja el marco. Y me afecta porque por ejemplo los recursos para la investigación que yo recibo son también respecto a esas tendencias. En ese momento tuvimos ese gran financiamiento en Chile de poder potenciar este tipo de energía, yo diría ese interés desapareció.

MS: Entonces está disminuyendo la involucración del gobierno?

GA: Exactamente, sí, disminuye porque en Chile los gobiernos cambian cada cuatro años. Cambia el gobierno y cambian las tendencias, cambia el ministro—el ministro fijó las prioridades para el próximo año, y dentro de ellos no están los biocombustibles.

MS: Entonces como se puede involucrar a la gente a ese problema?

GA: Yo creo que es difícil involucrar a la gente ese tema. Porque como te mencionaba es un tema que involucra muchas aristas, son muchos aspectos que considerar. No uno solo. Quizás cuando yo partí con esto parti probablemente con el mismo interés tuyo, de ver cómo podemos generar una alternativa a escala humana, de solucionar el problema que es escala global. Y de alguna forma los biocombustibles son esos. O sea los biocombustibles pueden resolver en escala local, ya? Pero cuando tu empiezas a ver el problema más de fondo, te das cuenta que es también una cuestión de volumen. Que tú no resuelves el tema recolectando los aceites de cocina quemado. Puede resolver el tema para una persona, ya? Y quizás con un radio de acción muy pequeña, 40 km redonda, pero el problema real de transporte que tú lo resuelves con grandes volúmenes. Y cuando hables de grandes volúmenes, hablas ya de escalas industriales mayores. Y eso ya tienes que empezar a jugar en las grandes ligas.

Entonces ahí la comunidad—¿cómo lo puedo decir?—el tema de biodiesel, por ejemplo, cuando yo analicee el tema de biodiesel en el año 2004, 2005 aca en Chile, me di cuenta de que... o sea la primera cifra que a mi me calzó fue que en chile habían 20 mil hectáreas de cultivo de raps, ya? 20 mil. ¿Y cuánto tiene la Argentina en el otro lado de la cordillera?

MS: No sé.

GA: Bueno, son millones de hectáreas de soya. Entonces claro ponemos una industria de biodiesel aca en Temuco, y como tenemos economías abiertas, ya? Y se instala una industria de biocombustibles, y los argentinos nos pueden barrer a esa industria, que invirtió sus lucas [dinero], mucha plata. Para colocar una planta de producción de biodiesel, tipo... claro probablemente no van a perder porque van a poder vender su tecnología, van a poder vender su planta para YPF [gran empresa argentina de petróleo] o quien sea, y sentar aquí con el mercado creado para el biodiesel, te das cuenta?

MS: Claro.

GA: Entonces el tema de los biocombustibles es un tema complejo.

MS: Complejo, yo iba a decir lo mismo. Ya, bueno, creo que ha mencionado muchas cosas que nos sirven. Tengo unas preguntas más, y se tratan los desafíos que mencionó usted. ¿Qué cree usted que será el camino ahora con esas problemas en mente, sabiendo que el precio de petróleo está muy bajo. No hay incentivos. ¿Cual es el camino y que le hace despertar en la mañana y seguir trabajando?

GA: Bueno son dos cosas, lo primero es que en este momento yo creo que hay una signo entornante muy grande, porque no sabemos todavía qué va a pasar con la posición de los Estados Unidos frente al convenio de Reducción de Emisiones de París. ¿Quién sabe?

MS: Nadie sabe.

GA: Nadie sabe. Y eso es porque un grupo de americanos se quedaron sin pega en el centro de los Estados Unidos. Se quedaron sin pega porque hoy día se produce en China. Ellos producían... te das cuenta? Entonces una cuestión tan alejada de los biocombustibles tiene un efecto sobre los biocombustibles. Te das cuenta cómo las cosas se pueden enlazar? Porque si hubiese seguido un gobierno demócrata en los estados unidos probablemente la política respecto de gas efecto invernadero se hubiese seguido. Por eso es un problema asociado a una cuestión económica que no tiene nada que ver con los biocombustibles AFECTA la realidad de los biocombustibles hoy dia en el mundo completo.

Entonces claro, yo estoy atento a las noticias, veo las tendencias. La crisis económica en Europa también marcó mucho lo que hoy dia asocia con los biocombustibles en Europa. Europa está saliendo pero el Brexit y todo esto marcan probablemente un impasa ahí en la economía europea. Cuestiones sobre las cuales no sabemos lo que va a ocurrir.

¿Y qué es lo que me hace levantarme todos los días para seguir trabajando en esto? Es que lo que pasa es que mira, yo creo que hay un artículo de un investigador americano que admiro mucho. Es Bruce Dell, de la Universidad de Michigan en el norte. Que el público un... hay una figura en el artículo en el cual muestra me parece que es el precio del petróleo, y en el tiempo. Entonces en una curva así que despina muy rápidamente... 80, 90, empieza a subir. Aquí empieza trabajar en los biocombustibles cuando el petróleo está en un precio muy bajo. Y ahora recién que el petróleo esta a ese precio los biocombustibles va disminuyendo, viene trabajado 25, 30 años en este. Porque yo creo que las universidades tienen que ser un espacio en el cual se desarrollan las posibilidades que no son solamente de hoy sino que también del mañana. Te fijas? Si yo trabajo en esto, es porque estoy pensando en que este problema álgido en 50 años más. Por eso.

MS: De acuerdo.

GA: Porque estamos viviendo—hoy día—estamos viviendo en la era del petróleo. Y la era del petróleo dura desde que nació mi abuelo, y va a durar hasta, probablemente si Dios quiere nazca mis nietos o bisnietos. Mis bisnietos probablemente. Es un tiempo mínimo en nuestra civilización. Y eso no nos damos cuenta. Por que vivimos el dia dia, o sea vivimos conectado, estamos perdido absolutamente en eso... queremos tenerlo todo resuelto. Y todos lo sabemos porque todo que esta aca, no? Entra el internet, y todos lo sabemos pero hay una cantidad de cosas que pueden ocurrir enorme, y problemas que resolver enorme. Eso es lo que mueve seguir trabajando en el tema.

MS: Inspiración.

GA: Por eso estoy en la universidad trabajando en la universidad.

MS: Bueno agradezco mucho su tiempo. No había esperado esa conexión con el nivel global que mencionó. Y eso ideológicamente es donde estoy yo, y nosotros igual estamos sumamente interesados en esa—como está enredado en los sistemas. Entonces, sí me interesó mucho. Y ahora tenemos distintas perspectivas con respecto a los biocombustibles por ejemplo unos que están trabajando en aceite quemado en un pueblito. Igual hablamos con usted, entonces yo creo que con eso vamos a sacar el rollo de como se puede conectar esa, porque mencionó que es casi imposible empezar en el nivel comunitario pero si de alguna manera podríamos conectar a las instituciones con ese nivel yo creo que...

GA: O sea mira, lo que pasa es que—yo te digo—Chile es un país particular en términos de los biocombustibles. Pero por ejemplo si tu vas a Colombia, en Colombia hay lugares en los cuales perfectamente tú puedes producir biodiesel, ¿ya? De la palma, que no crece en Chile, ¿no cierto? Puede producir combustibles para alimentar un generador eléctrico en una población rural. Pero aquí en Chile eso no podemos hacer.

MS: ¿Por el tema de la tierra, cierto?

GA: Por el tema del clima, más. Porque aquí no crecen los vegetales que te dan alimentos de aceites con los cuales puedes hacer eso. Entonces son realidades completamente distintas. En el tema de los biocombustibles todos los países tienen realidades distintas. Yo no puedo comparar la realidad argentina con Chile por ejemplo, es imposible. Tampoco con Brasil. Cuando hicimos ese trabajo inicial Brasil siempre era una barra asi inmensa. Y todos los demás países casi no aparecían en el gráfico. Si poníamos Argentina, Brasil—bueno Argentina es un poco más—pero poníamos Brasil, Chile, Ecuador...

MS: Claro.

GA: Brasil siempre una barra así altísimo y los otros, pequeñas.

MS: Interesante, quizás vamos a Brasil.

GA: Hay que ir....

MS: Pero que bueno también que estén involucradas las empresas forestales porque, es necesario, yo creo.

GA: Si. Lo que pasa es que las empresas forestales tienen ahí un recurso importante también para el futuro. El hecho de la biomasa para el futuro, es el petróleo del futuro. Porque con la biomasa tu puedes obtener muchas cosas... a partir de las azúcares tu puedes obtener lo que quieras.

Si queremos vivir en ciudades concentradas, grandes urbes, implica sacrificios de naturaleza sobre los cuales probablemente no vamos a estar de acuerdo.
— Profesor Germán Aroca

MS: Pero con respecto a los monocultivos que están así... ¿hay un debate sobre eso, cierto?

GA: Sin duda. Pero fijate que vivimos en un mundo en el cual para poder mantener todo lo que somos, tenemos que buscar formas eficientes de producción. Y la forma eficiente de producción-- no sea que vivamos como pitufos--que queramos vivir en pueblitos chiquitos, en una aldeanita. ¿Qué sé yo? Pero si queremos vivir en ciudades concentradas, grandes urbes, implica sacrificios de naturaleza sobre los cuales probablemente no vamos a estar de acuerdo. La forma—nuestra forma—de vida actual. ¿Cuánta gente vive en las ciudades? El otro día veía la cifra era, no se, un 60 por ciento de la población vive en grandes urbes.

MS: ¿Sesenta por ciento?

GA: Algo así, en el mundo, 60 por ciento vive en grandes urbes. Eso implica que tu tienes que tener sistemas de producción muy eficientes para poder proveer todos los servicios de los productos que necesitan esas urbes. Es mucho. Y por eso tiene que ser eficiente en producir todo. Para llevarlo ahí, canalizarlo.

MS: Justo habíamos hablado de eso. Pero según usted, ¿vale la pena?

GA: No digo que vale la pena. Digo que para proveer a esos sistemas, tú no puedes pensar que vamos a tener bosque nativos y va a ir a recolectar desde el bosque nativo... tú tienes que tener sistemas de producción eficientes. Y ese sistema de producción eficiente ya los hombres lo desarrolló cuando se volvió nómadas a sedentarios. Y cultivó la tierra. Hoy día también se cultivan bosques. Entonces es el modelo de desarrollo que el hombre ha adoptado como civilización. Y es así, y claro, quisiera tener mi casa en el campo en el sur al lado de un lago viviendo de mi huertito para proveer energía fotovoltaica y todo lo demás, ¿no cierto? Pero imagínate la cantidad de dinero que yo tengo que poner para hacer eso. Una célula fotovoltaica, ¿cuál es la huella de carbono que tiene la fotovoltaica?

MS: Igual es harto [mucho].

GA: Un poco. Trata de hacer una célula fotovoltaica sin materiales

MS: Sin tener una mina, algo así, no. Sí, es complicado. Podríamos hablar por horas, ¿cierto?

GA: Exactamente siempre estamos en el mismo siglo. Porque... bueno yo no soy tan joven, pero yo fui joven y también tuve mis ideas. Pero finalmente tú te vas a empezar a dar cuenta que... ¿y está bien, eh? Está bien, a mí me encanta. Pero el modelo de desarrollo que hemos adoptado es así. Y los chinos van por lo mismo, y son mil y tantos de millones, los hindúes van por lo mismo, tú vas a los Estados Unidos, tú vas a Europa y ves lo mismo, a Australia es lo mismo.

MS: Pero igual nos levantamos y seguimos.

GA: Claro que sí. Así es. No hay que perder esperanza.