Cultivos bioenergéticos: la agricultura como 'batería verde'

La transición energética ha dejado de ser una opción para convertirse en una urgencia global. Mientras el mundo busca deshacerse de la dependencia de los combustibles fósiles, la mirada no solo se dirige al sol o al viento, sino también a la tierra.

El campo, tradicionalmente nuestra despensa alimentaria, está asumiendo un nuevo rol estratégico: ser una fuente de la 'energía verde' a través de la biomasa.

En este escenario, los cultivos bioenergéticos, especies vegetales cultivadas con el propósito único de generar biomasa o biocombustibles, emergen como una solución clave para descarbonizar sectores difíciles de electrificar, como la aviación o el transporte pesado.

La Agencia Internacional de la Energía (AIE) estima que la bioenergía moderna, es decir, la que procede de biocombustibles y biomasa gestionada de forma sostenible, representa ya más del 6 % del suministro energético global y alrededor del 55 % de toda la energía renovable consumida en el mundo.

En España, cultivos como la camelina, el cardo o el sorgo para biomasa ganan protagonismo en tierras de secano y zonas con baja productividad, mientras que la UE acelera el despliegue del biometano y del combustible sostenible de aviación.

Qué son los cultivos bioenergéticos

En términos sencillos, los cultivos energéticos son especies vegetales, generalmente de bajo costo y mantenimiento, cultivadas de forma planificada y controlada, y cuyo destino final es la generación de energía. Son cultivos destinados a la obtención de biocombustibles líquidos o sólidos para usos energéticos.

Es fundamental entender que su valor no reside en su uso alimentario, sino en la materia prima (biomasa) que producen. En lugar de vender grano, fruta o forraje, el agricultor vende biomasa: tallos, hojas, semillas oleaginosas, o incluso raíces que, tras un proceso industrial, se convierten en energía aprovechable.

Aunque a menudo se utilizan los términos 'cultivo energético' y 'cultivo bioenergético' como sinónimos en general, existe un matiz técnico importante:

• Cultivo energético: se refiere a la planta cultivada específicamente para obtener biomasa de alto rendimiento.
• Cultivo bioenergético: es el término más amplio. Incluye todos los cultivos destinados a producir bioenergía, pero también puede abarcar: residuos agrícolas usados para energía, subproductos agroindustriales que se convierten en bioenergía, cultivos multipropósito que además tienen usos alimentarios o industriales...

La Agencia Internacional de la Energía indica que la demanda mundial de biocombustibles podría incrementarse alrededor de un 20 % entre 2022 y 2027, lo que implica un crecimiento paralelo en la demanda de recursos agrícolas y biomasa para su producción.

¿En qué tipo de energía se transforman estos cultivos? 

Los cultivos bioenergéticos pueden dar lugar a tres grandes familias de productos energéticos:

• Biocombustibles Líquidos:
  • Bioetanol: producido principalmente a partir de azúcares y almidones (caña de azúcar, maíz, trigo). El proceso clave es la fermentación de estos carbohidratos, muy similar a la producción de alcohol. Se utiliza para mezclarlo con la gasolina.
  • Biodiésel: producido a partir de aceites vegetales (colza, palma, soja) o grasas animales. El proceso es la transesterificación, que separa la glicerina del aceite para obtener un combustible compatible con motores diésel.
• Biomasa sólida para calor o electricidad: la planta se cosecha, se seca y se usa como astilla, paja o pellet. Esa biomasa se quema en calderas o centrales para producir calor industrial, calefacción o electricidad.
• Biogás y Biometano: la biomasa se degrada mediante digestión anaerobia y genera un gas rico en metano, utilizable para electricidad, calor o inyección a red tras depuración.

Tipos de cultivos bionergéticos    

La clasificación de los cultivos energéticos se puede hacer en base a diferentes. Algunas de las más comunes son:

Según su el origen y tipo de biocombustible obtenido, se clasifican en:

• Cultivos energéticos de 1.ª generación: son biocombustibles hechos a partir de partes comestibles de cultivos agrícolas tradicionales como el bioetanol o el biodiésel.
• Cultivos energéticos de 2.ª generación: abarca biocombustibles producidos con residuos agrícolas/forestales o cultivos energéticos no comestibles, ricos en celulosa y lignina como el cardo.
• Cultivos energéticos de 3.ª generación: línea de trabajo se centra en el cultivo de microalgas y macroalgas para producir biomasa de origen acuático.

Según el la morfología de la planta y qué energía se puede fabricar con ella:

• Cultivos herbáceos energéticos: incluyen especies de crecimiento rápido y elevada producción de materia seca. Suelen ser anuales o perennes de ciclo corto. Por ejemplo, maíz o sorgo.
• Cultivos oleaginosos: son especies ricas en aceite vegetal, que puede transformarse en biodiésel o SAF (combustible sostenible de aviación). Ganan protagonismo en rotaciones de secano. Por ejemplo colza o girasol.
• Cultivos leñosos o forestales de turno corto: son árboles o arbustos cultivados para obtener biomasa sólida, generalmente en turnos cortos (2–5 años). Se destinan a biomasa térmica, astilla, pellet y, en algunos casos, a procesos de 2ª generación. Por ejemplo chopo o eucalipto.
• Cultivos lignocelulósicos mediterráneos: son especies adaptadas a climas secos, suelos pobres y baja disponibilidad hídrica. Su elevada resistencia y su biomasa fibrosa los hace muy adecuados para biocombustibles avanzados y biomasa térmica. Por ejemplo cardo o agave.

Principales especies y ejemplos de cultivos energéticos

La selección de la especie es crucial, ya que debe maximizar la energía por hectárea con los menores insumos posibles Por ellos, se eligen especies con alta productividad de biomasa por hectárea y, en muchos casos, con requerimientos relativamente bajos, que también prosperen en suelos marginales para evitar la competencia con la alimentación.

Algunos ejemplos de las principales especies usadas cultivos energéticos son:

• Maíz: se utiliza ampliamente para producir bioetanol debido a su alto contenido de almidón, que puede fermentar con facilidad. Es un cultivo muy extendido, con cadenas logísticas maduras, lo que hace su producción estable y económica.
• Caña de azúcar: más eficientes porque tiene un contenido muy alto de sacarosa, lo que permite producir grandes volúmenes de bioetanol con bajos costos y buena eficiencia energética. Su rendimiento por hectárea es de los mayores del mundo, y además se aprovecha el bagazo (residuo fibroso) como biomasa para generar electricidad, haciéndola doblemente útil.
• Remolacha azucarera: fuente de bioetanol en climas templados debido a su alto contenido de azúcar.
• Soja: es una fuente clave para el biodiésel gracias al alto contenido de aceite en sus semillas. Es buena para este uso porque el aceite se extrae de manera eficiente y produce un biodiésel de calidad con buenas propiedades de combustión.
• Girasol: también muy utilizado para biodiésel debido a su buena composición de ácidos grasos, lo que garantiza un combustible con buena combustión y bajo impacto ambiental. Se cultiva fácilmente en zonas templadas y secas
• Colza: es ampliamente utilizada en Europa para producir biodiésel porque su aceite es de alta calidad, tiene bajo contenido de ácidos grasos indeseados y genera un combustible estable y eficiente. Además, se adapta bien a climas templados y mejora la rotación de cultivos, aportando beneficios agrícolas.
• Sorgo dulce: el sorgo es un cultivo versátil para bioetanol y biomasa, ya que algunas variedades son ricas en azúcar y otras en fibra. Es resistente a sequías y su rápido crecimiento permite cosechas abundantes, lo que lo hace ideal en zonas con limitaciones hídricas.
• Camelina: usada para producir biodiésel y biocombustibles avanzados, incluso combustible para aviación. Sus semillas tienen un alto contenido de aceite y se adaptan muy bien a suelos pobres, sequías y climas fríos, lo que permite cultivarla sin competir con alimentos. Además, su ciclo corto facilita la integración en rotaciones agrícolas.
• Eucalipto: por su crecimiento rápido con madera densa y alto contenido de lignina, ideal para biomasa lignocelulósica. Se utiliza para generar energía térmica o eléctrica y se puede cosechar cada pocos años, lo que asegura un suministro continuo y sostenible.

Beneficios o ventajas de los cultivos energéticos

• Aprovechamiento de suelos marginales: permiten poner en valor tierras que no son competitivas para cultivos alimentarios, reduciendo el abandono agrario y dando salida a parcelas difíciles.
• Diversificación de ingresos para el agricultor: abren una nueva línea de negocio ligada a contratos con plantas de biomasa, biogás o biorrefinerías, lo que puede estabilizar la renta agraria frente a la volatilidad de los mercados alimentarios.
• Reducción de la dependencia energética: sustituyen parte de los combustibles fósiles por recursos producidos en el territorio, mejorando la seguridad energética y la balanza comercial.
• Mitigación del cambio climático: son cultivos que capturan CO₂ durante su crecimiento y, en muchos casos, permiten balances de emisiones favorables cuando sustituyen combustibles fósiles, especialmente en el caso de los biocombustibles avanzados.
• Mejora del suelo y reducción de la erosión: los cultivos perennes y lignocelulósicos, como miscanthus o cardo, mantienen el suelo cubierto buena parte del año, mejoran la estructura del terreno y ayudan a frenar la erosión hídrica y eólica.
• Menores insumos en cultivos de segunda generación: muchas especies bioenergéticas perennes necesitan menos fertilizantes, menos fitosanitarios y menos labores que los cultivos intensivos tradicionales, reduciendo costes y huella ambiental.
• Impulso al desarrollo rural y empleo local: la cadena de valor de la bioenergía genera actividad económica en el medio rural: transporte, servicios, mantenimiento, logística y empleo industrial asociado.
• Complementariedad con la ganadería y la gestión de residuos: en el caso del biogás, los cultivos energéticos pueden combinarse con purines y subproductos ganaderos, ayudando a resolver un problema ambiental y convirtiéndolo en un recurso energético.

Casos de éxito de cultivos energéticos

− Estados Unidos: líder en producción de biocombustibles

Estados Unidos se consolidó como líder mundial en la producción de biocombustibles, especialmente etanol elaborado a partir de maíz. Esto se debe a la enorme infraestructura agrícola e industrial del país, a políticas públicas de apoyo, como el Renewable Fuel Standard, y a un sector rural altamente tecnificado capaz de generar grandes volúmenes de biomasa.

A nivel energético, este liderazgo ha permitido al país reducir su dependencia de carburantes fósiles importados y aumentar el uso de combustibles renovables en el transporte.

− Brasil y su bioetanol de caña

Brasil es considerado el ejemplo más exitoso y estable de biocombustibles a escala global. Desde los años 70, el país desarrolló un programa nacional de etanol basado en caña de azúcar, un cultivo especialmente eficiente en zonas tropicales.

Es un ejemplo más sólido de bioenergía agrícola integrada en la política energética nacional. Su modelo se basa en la caña de azúcar.

En junio de 2025, el Consejo Nacional de Política Energética aprobó elevar la mezcla obligatoria de etanol en gasolina al 30 % (E30) y la de biodiésel en diésel al 15 % (B15), con el objetivo de lograr autosuficiencia en gasolina y reducir importaciones fósiles.

Así, Brasil demuestra que cuando las condiciones agroecológicas son favorables, la bioenergía basada en cultivos puede ser un modelo muy competitivo y sostenible.

− En España, Cepsa y CSIC estudian la implantación de cultivos energéticos

España está explorando los cultivos energéticos como fuente de biomasa y biogás, siendo el cardo, la caña de ázucar o el miscanthus algunas de las especies más estudiadas. Pero aún no hay una implantación masiva como en Brasil o EEUU.

En 2023, Cepsa y el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) firmaron un acuerdo para estudiar la implantación de cultivos energéticos de cobertura en zonas rurales de España.

El objetivo es identificar especies que puedan sembrarse en rotación o en tierras infrautilizadas, sin competir con la producción de alimentos, para generar biomasa destinada a biocombustibles de segunda generación.

Paralelamente, Cepsa (a través de su filial/aliado Bio‑Oils / Moeve) ha iniciado la construcción de una gran planta de producción de biocombustibles 2G en Huelva, con el objetivo de producir hasta un millón de toneladas al año de biocombustibles 2G para 2026.

En resumen, los cultivos para producir energía no son una solución mágica que vaya a reemplazar por completo a los combustibles fósiles. También pueden causar problemas si se impulsan sin tener en cuenta la sostenibilidad y sin escuchar a las comunidades locales.

Pero, cuando se usan de forma inteligente en las zonas agrícolas —aprovechando tierras poco productivas, planificando bien las rotaciones, usando tecnologías eficientes y organizando bien toda la cadena de producción— pueden convertirse en una parte importante del nuevo modelo energético.