Proyecto “Uso de los Residuos Agrícolas Orgánicos como Fuente

Proyecto
“Uso de los Residuos Agrícolas Orgánicos como Fuente de
Energía: Aprovechamiento de Recursos y Reducción de Gases
de Efecto Invernadero en Costa Rica”
Informe de Consultoría
Producto 1:
Evaluación de la Generación de Residuos Agrícolas Orgánicos
(RAO) en Costa Rica e Identificación de Sector Prioritario
Preparado por: Dr. Oscar Coto Chinchilla
Presentado a: FITTACORI
San José, Costa Rica
Noviembre 2013
Tabla de Contenidos
Pág.
Resumen Ejecutivo
Executive Summary
Reconocimientos
1.
Introducción
1
2.
Enfoques Metodológicos Utilizados
2
2.1.
Conceptos Generales
2
3.
Contexto Nacional Relevante
5
3.1.
Sector Agroalimentario
5
3.2.
Sector Energía
5
4.
Caracterización de los Residuos Agrícolas Orgánicos (RAO)
7
5.
Estimaciones de Biomasa Húmeda, Biomasa Seca y Energía Primaria para
9
distintos RAO en Costa Rica para el Año 2012
5.1.
Estimaciones de Biomasa Húmeda, Seca y Energía Primaria por Sector
9
Agrícola en el 2012
5.2.
Estimaciones de Biomasa Húmeda, Biomasa Seca y Energía Primaria por Tipo
14
Específico de RAO para el 2012
6.
Estimaciones de Biomasa Seca y Energía Primaria para Distintos RAO en
22
Costa Rica para el año 2016
6.1.
Estimaciones de Biomasa Seca y Energía Primaria por Sector Agrícola en el
22
2016
6.2.
Estimaciones de Biomasa Seca y Energía Primaria por Tipo Específico de RAO
24
para el 2016
7.
Caracterización de RAOs para el Sector Café y sus Áreas Prioritarias
26
7.1.
Sector café en Costa Rica
26
7.2.
Caracterización de RAOs en Regiones Cafetaleras de Costa Rica
30
8.
Conclusiones y Recomendaciones
32
9.
Referencias
34
Anexo 1: Datos de Origen para Estimaciones Realizadas
37
Anexo 2: Referencias de Caracterización de Residuos Agrícolas Orgánicos
39
(RAO)
Anexo 3: Procedimientos de Estimación de Biomasa Húmeda, Biomasa Seca y
45
Energía Primaria
Anexo 4: Entrevistas Realizadas
57
Resumen Ejecutivo
El presente estudio se desarrolla en el marco de ejecución del Proyecto “Uso de los
residuos agrícolas orgánicos como fuente de energía: aprovechamiento de recursos y
reducción de gases de efecto invernadero”, desarrollado mediante alianza entre el
Ministerio de Agricultura y Ganadería de Costa Rica y la Fundación FITTACORI, bajo
el convenio específico CV-018-2013. El estudio en cuestión se realizó a través de una
consultoría de corto plazo realizada por un periodo de 6 semanas entre agosto y
septiembre del año 2013.
Costa Rica realiza importantes esfuerzos para avanzar hacia el desarrollo bajo en
emisiones. Como parte de dichos esfuerzos, se hace necesario valorar el potencial
que tiene el sector agropecuario en la búsqueda de fuentes alternativas de energía
limpia. Concretamente, se trata de explorar en este estudio corto la disponibilidad y
utilización de los residuos agrícolas orgánicos (RAO), como opciones que contribuyan
a sustituir fuentes convencionales de energía, principalmente hidrocarburos
importados, por fuentes biomásicas nacionales; además, de contribuir a reducir las
emisiones de Gases de Efecto Invernadero y a mejorar la eficiencia energética y
económica de los procesos productivos.
La valoración realizada en este estudio sobre RAO en Costa Rica se circunscribe a las
dimensiones del denominado análisis de potencial teórico de fuentes de energía
biomásica, con la inclusión de algunos elementos de procesos de conversión
tecnológica y tiene como objetivo actualizar información nacional y brindar elementos a
tomadores de decisiones en sus procesos de diseño de políticas e instrumentos de
apoyo al fortalecimiento del uso de la bioenergía en el país.
Los límites del alcance del estudio se circunscriben al territorio nacional del país, se
consideran fuentes de RAO en sectores agrícolas (tanto a nivel de campo como en
actividades agroindustriales), sectores de producción animal (pastoreo y
confinamiento) y el sector forestal en lo que respecta a aserraderos. La cuantificación
realizada se basa en la consulta de fuentes secundarias y entrevistas a especialistas
sectoriales.
El estudio toma en cuenta los siguientes sectores de interés y RAO específicos:
1. Café: pulpa, cascarilla, mucílago.
2. Caña de azúcar: bagazo, cachaza,
melaza, residuos de campo.
3. Piña: rastrojo, corona.
4. Arroz: granza.
5. Cítricos: cáscaras.
6. Banano: pinzote, banano rechazo.
7. Palma Africana: coquito, fibra
mesocarpio, fibra pinzote.
8. Aserraderos: aserrín, burucha,
leña, otros.
9. Avícola: excreta
10. Porcino: excreta.
11. Leche: excreta
12. Ganado de Carne: excreta.
Se realiza una caracterización de los residuos considerados considerando los factores
de generación de residuo, su contenido de humedad y el poder calórico superior;
basado en recopilación y valoración de fuentes secundarias de información tanto
nacional así como internacionales para dar un marco conservador y representativo a la
estimación relevante de la energía potencial en base seca de cada uno de los RAOs.
Se presentan resultados obtenidos por sector para la generación de biomasa húmeda,
biomasa seca y energía contenida para el año 2012, que se convierte en el año de
actualización realizada. El total de biomasa húmeda generada en el 2012 fue de unos
27 millones de toneladas, de los cuales los sectores agrícola y de aserraderos
representan el 52,7% mientras que los sectores pecuarios representan un 47,13%.
Mientras tanto en biomasa seca los sectores agrícolas y forestales representan un
55,4% mientras que los sectores pecuarios representan un 44,6%. A nivel del total de
energía primaria potencial que en el 2012 se estima en los 86.487 TJ, los sectores
agrícolas y de aserraderos concentran un 54% del total de esa energía. Se nota que
desde la perspectiva de potencial bruto, el sector pecuario es muy importante pero su
disponibilidad real de residuo está relacionada con los factores de confinamiento de
los sistemas productivos específicos, obviamente siendo menores en la ganadería
extensiva de pasturas.
Se incluyen resultados generados de la estimación de biomasa y energía potencial por
unidad de área de cultivo, aportando a la necesaria consideración espacial que
caracteriza a los residuos de la biomasa; en los que se nota el potencial de algunos
cultivos como la piña y el banano, cuyos RAOs no participan actualmente en cadenas
de conversión de energía como si lo hacen los RAOs por ejemplo en caña y palma
africana.
A nivel de cada tipo de RAO para el año 2012, se presentan resultados comparativos
entre distintos tipos de residuos con el objetivo de que tomadores de decisiones a nivel
nacional y sectorial puedan observar la relevancia de las potenciales contribuciones
energéticas y perfilar acciones de seguimiento relativas a caracterizaciones detalladas,
valoraciones tecnológicas y de sendas de conversión observando sus implicancias en
paradigmas de desarrollo sostenible.
A partir de la consideración de tasas de crecimiento anual observadas en los distintos
sectores de estudio para los periodos 200-2012 y 2006-2012 se realizan estimaciones
de crecimiento de producción y de ahí se estiman las potenciales ofertas de biomasa
húmeda y seca, así como energía potencial en los RAO en el país hacia el 2016;
apoyándose también en la opinión de especialistas sectoriales consultados que
permiten retroalimentar las tendencias y expectativas que con respecto a manejo
energético de RAO tienen los distintos sectores considerados. El rango de estimación
al 2016 indica que la energía en RAOs en dicho año estará alrededor de los 96.000
TJ, mostrándose que habrá un aumento en cerca de un 9,9% con respecto al año
base de 2012.
Atendiendo la importancia estratégica dada en el país al impulso de acciones de
mitigación climática como mecanismo para profundizar la sostenibilidad del cultivo
cafetalero, que de por sí tiene una importancia alta a nivel social y económico, se
detallan caracterizaciones de RAOS para diversas regiones cafetaleras del país.
250,0
223,5
200,0
Energía Primaria (TJ)
161,0
150,0
129,5
122,2
Pulpa
Cascarilla
96,7
100,0
88,0
83,8
72,1
52,9
50,0
39,4
27,0
Mucilago
70,8
36,3
60,4
58,4
48,6
31,9
21,9
15,5
8,55,8
0,0
Coto Brus Los Santos
Perez
Zeledón
Turrialba
Valle
Central
Valle
Zona Norte
Occidental
Obviamente el alcance de metas de contribución debe considerar la capacidad y
articulación de las políticas e instrumentos de apoyo que son necesarias para lograr
este tipo de contribuciones; así como al adelanto en el trabajo metodológico y de
valoración de tecnologías específicas que valoren la viabilidad técnico-económica de
las rutas de conversión planteadas; tema que debe ser profundizado en el país y a
nivel sectorial.
Algunas de las conclusiones más relevantes son:


Es posible aproximar la estimación de potenciales teóricos de energía
contenida en los RAO estudiados, las fuentes de información son sólidas y aún
cuando se puede mejorar el enfoque metodológico, los resultados son
adecuados para aportar a procesos de toma de decisión a niveles nacionales y
sectoriales para definir sendas de consolidación de la bioenergía en el país.
Las valoraciones realizadas en este trabajo deben servir para ayudar a
informar a diversos tipos de tomadores de decisiones y pueden ayudar a
gestionar dinámicas de discusión necesarias para lograr apoyar y fortalecer la
contribución energética de la biomasa.

El trabajo de gestión de escenarios apenas comienza y se insta a los
tomadores de decisiones a realizar ejercicios y valoraciones de escenarios de
participación plausibles que sirvan para poder definir mejor metas de interés a
la gestión de la bioenergía en el país, apoyándose en establecimiento de
mapas de ruta concertados.
Algunas de las recomendaciones más relevantes son:




Continuar profundizando en la valoración de recursos biomásicos, por ejemplo
la valoración de disponibilidades de áreas de crecimiento de oferta y su
relación con temas de sostenibilidad parece muy importante.
Muchos cultivos agrícolas del tipo considerado, y que se desarrollan en ciclos,
podrían tener cantidades importantes de biomasa en pie que podrían llegar a
estar disponible a encadenamientos bioenergéticos en el país; por ende es
importante poder desarrollar una aproximación a este entendimiento.
Será necesario continuar fortaleciendo las capacidades nacionales y
sectoriales de valoración de tecnologías de conversión bioenergética para
apoyar la dirección de sendas sectoriales específicas.
Se debe a la brevedad posible y una vez se definan rutas críticas, solventar
una serie de retos específicos de caracterización de RAOs, adecuabilidad de
acople tecnológico y de establecimiento de curvas de costo de material
bioenergético.
Executive Summary
This study is being developed as part of the implementation of the Project “Uso de los
residuos agrícolas orgánicos como fuente de energía: aprovechamiento de recursos y
reducción de gases de efecto invernadero”, that looks at the use of agricultural organic
residues as an Energy Source and Climate Change Mitigation in Costa Rica; the
Project is implemented through Ministerio de Agricultura y Ganadería de Costa Rica
and Fundación FITTACORI, under the specific covenance CV-018-2013.
Costa Rica is advancing efforts towards achieving a low carbon development. As part
of such effort, the evaluation of the potential that the agriculture sector has in looking
for new sources of energy is of importance. This short study aims at assessing the
characteristics, availability and potential use of agricultural residues as an energy
source.
The boundaries of the assessment relate to the National level, considering residues
relevant to agricultural sub sectors, including agricultural, animal production and
sawmill operations in the country; and it is based on the consultation of secondary
sources of information as well as different tiers of interview processes with specific
stakeholders in the country.
Consideration is given to the following activities and types of residues:
Coffee: pulp, husk and mucilage; Sugar cane: bagasse, retort, molasses and green
residues; Pineapple: crown and field residues; Rice: husk; Orange Citrus: peels;
Banana: field residues, rejects; African palm: fibers and center nuts; Sawmills:
sawdust, different types of rejects and bark; Meat, dairy, chicken and pig production:
excreta.
Results are presented for the year 2012 for wet biomass, dry biomass and primary
Energy on as dry basis. For 2012, total wet biomass is in the order of 27 million tons,
with a participation of 52.7 % from agriculture and sawmills sectors while meat
production accounted for 44.6%. The total primary energy associated is on the order of
86.487 TJ.
Results are presented detailing different estimations developed on a per hectare ratio,
in order to assist decision makers in the country in assessing landscape issues
normally required when considering different feedstock’s from biomass for bioenergy
conversion routes.
Information is also presented on a per RAO basis in order to assess ratios between
residues for each single commodity.
By using statistical approximations to available data for periods ranging from 20012012, extrapolation is done on the future availability of the different types of residues
studied, taking into account recent and expected (as per opinion of experts), resulting
on an overall expectative of up to 9.9% growth on residues over the period to 2016,
compared to the estimated 2012 values. Some specific sectors may show a decrease
in the expected outputs in the period, such as the case of coffee and others.
Determination has been done on the specific residue characterization of the coffee
sector per production regions, taking into account that the Project has taken the
decisión of targetting residue assessment as well as conversion path development due
to the significant importance on economic and social contributions, and also due to the
fact that the Costa Rican coffee sector is spearheading a nationally appropriate
mitigation action on sustainable practices and climate mitigation.
250,0
223,5
200,0
Energía Primaria (TJ)
161,0
150,0
129,5
122,2
Pulpa
Cascarilla
96,7
100,0
88,0
83,8
72,1
52,9
50,0
39,4
27,0
Mucilago
70,8
36,3
60,4
58,4
48,6
31,9
21,9
15,5
8,55,8
0,0
Coto Brus Los Santos
Perez
Zeledón
Turrialba
Valle
Central
Valle
Zona Norte
Occidental
Some important conclusions are:




It has been possible to approximate the estimation of potential base of residues
for the targeted sectors in Costa Rica. The available information is solid and
can assist decision makers in properly developing future paths for considering
development of bioenergy conversion schemes in the country.
It is necessary to continue the work on evaluation of biomass resources for
example in areas such as availability assessments, including land access and
future development.
Several crops within the considered sectors may have important biomass
available from the above ground residues at points of re-seedling, therefore
further consideration should be given to those in due course of the assessment
o f biomass in the country.
Biomass energy as per the theoretical primary energy accounting done, shows
a promising potential to add up energy to the Costa Rican energy system;
further evaluations need to be established as to reach evaluation of the
economical and practical targets for such contribution to be achieved.
Reconocimientos
Se agradece la colaboración del Sr. Roberto Azofeifa, quien apoyó las gestiones
administrativas de este trabajo, así como el establecimiento de enlaces de
comunicación con especialistas sectoriales entrevistados, manteniendo un alto nivel de
compromiso y apoyo con el avance de realización de este estudio.
Se agradece al Equipo Local del Proyecto (ELP), que a lo largo y a través de las
distintas reuniones de presentación de resultados intermedios y finales brindó
retroalimentación y comentario.
Se agradece a cada una de las Instituciones, Cámaras Sectoriales y Empresas que
aportaron su información y vasto conocimiento de cada uno de sus sectores, entre
ellos:
Ministerio de Agricultura y Ganadería, ICAFE, LAICA, CONARROZ, CORBANA,
PALMA TICA, CANAVI, CORFOGA, Cámara Nacional de Productores de Leche, Dos
Pinos, CoopeDota, CoopeTarrazú, EMA, Del Monte, INSESA, GIZ, UNA-Medicina
Veterinaria.
Se agradece la colaboración prestada por el Sr. Juan Pablo Rojas Sossa, quien
contribuyó en la gestión de información y procesamiento de datos para estimaciones
realizadas
en
este
Informe.
1. Introducción
Costa Rica realiza importantes esfuerzos para avanzar hacia el desarrollo bajo en
emisiones. Como parte de dichos esfuerzos, se hace necesario valorar el potencial
que tiene el sector agropecuario en la búsqueda de fuentes alternativas de energía
limpia. Concretamente, se trata de explorar en este estudio corto la disponibilidad y
utilización de los residuos agrícolas orgánicos (RAO), como opciones que contribuyan
a sustituir fuentes convencionales de energía, principalmente hidrocarburos
importados, por fuentes biomásicas nacionales; además, de contribuir a reducir las
emisiones de Gases de Efecto Invernadero y a mejorar la eficiencia energética y
económica de los procesos productivos.
El presente estudio se desarrolla en el marco de ejecución del Proyecto “Uso de los
residuos agrícolas orgánicos como fuente de energía: aprovechamiento de recursos y
reducción de gases de efecto invernadero”, desarrollado mediante alianza entre el
Ministerio de Agricultura y Ganadería de Costa Rica y la Fundación FITTACORI, bajo
el convenio específico CV-018-2013. El estudio en cuestión se realizó a través de una
consultoría de corto plazo realizada por un periodo de 6 semanas entre agosto y
septiembre del año 2013.
Como punto de partida del proyecto descrito, se desarrolla un Estudio Base
actualizado, que incluye datos estadísticos y descriptivos de la generación de los RAO,
la gestión de su aprovechamiento actual y su potencial como fuente alternativa de
energía en un futuro próximo en el país. El estudio se construye de acuerdo a los
Términos de Referencia del mismo para las siguientes actividades productivas en
Costa Rica: café, caña de azúcar, piña, arroz, cítricos, maderable (aserraderos),
pecuario (avícola, cerdos, ganado carne, ganado de leche), banano y palma africana.
El objetivo superior propuesto a este estudio ha sido el de realizar una valoración de la
situación actual en cuanto a la generación de residuos agrícolas orgánicos en Costa
Rica y su disponibilidad como potenciales fuentes de energía sustitutiva para contribuir
con la reducción de emisiones de gases de efecto invernadero en el sector
agropecuario. El estudio presentado incluye entre otros los siguientes elementos:
1. Estudio de la información actualizada, con datos estadísticos y descriptivos de
la generación de RAO;
2. Matriz de la situación actual y potencial (para los próximos 5 años) en la que se
muestre la cuantificación de RAO y las tecnologías asociadas para su
utilización en cada una de las actividades productivas que incluye el estudio;
Los objetivos previstos para el estudio se alcanzan a través de la implantación de las
siguientes actividades realizadas:
Estudio de información actualizada, con datos estadísticos y descriptivos de la
generación de residuos agrícolas orgánicos (RAO) en los siguientes sectores: café,
caña de azúcar, piña, arroz, cítricos, maderables (aserraderos), pecuario (avícola,
cerdos, ganado de carne, ganado de leche), banano y palma aceitera.
a. Determinación y consecución de fuentes secundarias de información
relativas a producciones agregadas a nivel nacional de cada uno de los
sectores considerados tanto al año más reciente así como a años que
permitan extrapolar tendencias de dichas producciones.
1
b. Revisión y adecuación de criterios de conversión de producciones
nacionales a indicadores de generación de RAO para cada tipo de residuo
identificado con el objeto de producir estimaciones al nivel nacional.
c. Revisión de criterios de conversión de indicadores de generación de RAO
en cada sector a equivalentes energéticos expresados en Tera Julios (TJ)
adecuados para expresar el potencial estimado al nivel nacional.
d. Prepararación de tabulaciones adecuadas en formato Excel.
e. Realización de estimaciones de energía en RAO y generación de
tendencia de generación de RAO y sus equivalentes energéticos a un plazo
de 5 años.
Desarrollo de matrices de la situación actual y potencial (para los próximos 5 años) en
la cual se muestre la cuantificación de RAO y las tecnologías asociadas para su
utilización en cada una de las actividades productivas incluidas.
a. Entrevistas a especialistas nacionales de cada uno de los sectores
productivos considerados, según lista a ser suministrada por el ELP (a más
tardar de 3 días de iniciado el periodo de ejecución del contrato) con el
objeto de apuntar tendencias y consideraciones de contexto sobre la
generación de RAO en cada sector y desarrollos recientes o tendencias en
su utilización, incluyendo la energética. Se preparará un instrumento de 3-4
preguntas clave a ser presentadas a los entrevistados para capturar sus
experiencias y valoraciones.
b. Entrevistas a especialistas de empresas regionales o locales (que el
consultor considere adecuados para retroalimentar las informaciones de
contexto y tendencia).
c. Identificación de la situación actual de usos energéticos de los RAO y sus
tecnologías de conversión bio-energética, sistematizando sendas de
conversión energética existentes.
d. Identificación prospectiva de posibles nuevas sendas de conversión
cualitativas aplicables a los RAO en el escenario prospectivo de 5 años,
considerando tendencias y disponibilidades así como curvas de madurez
tecnológica de diferentes tecnologías en el plano internacional y nacional.
e. Matrices de situación actual y futura; y tecnologías asociadas.
2. Enfoques Metodológicos Utilizados
2.1.
Conceptos Generales
La biomasa es material que ha almacenado luz a través de procesos fotosintéticos 1.
Dependiendo del tipo de material, esta energía puede ser almacenada como azúcares,
almidones, o como compuestos estructurales más complejos como son la celulosa, la
hemicelulosa y la lignina (colectivamente llamados lignocelulosa). La biomasa tiene
características muy únicas como fuente de energía renovable debido a que puede ser
convertida a bases de combustibles y químicos así como para la generación eléctrica.
1
Wright, L.; Boundy, B.; Perlack, R.; Davis, S.; Saulsbury, B. (2006, September). Biomass Energy Data
Book, Ed. 1.
ORNL/TM‐2006/571. Oak Ridge, TN: Oak Ridge National Laboratory.
http://info.ornl.gov/sites/publications/files/Pub3512.pdf
2
Algunas definiciones2 importantes a este trabajo en el contexto de la biomasa son:
Biomasa se refiere a cualquier material orgánico derivada de plantas o animales
disponible en una forma renovable. La biomasa incluye la madera, cultivos agrícolas,
cultivos herbáceos o maderables, residuos orgánicos municipales, excretas.
Bioenergía es energía derivada de procesos de conversión de la biomasa, adonde la
biomasa puede ser usada directamente como combustible o procesada hacía líquidos
o gases.
Uso Tradicional de la Biomasa se refiere al uso de leña, carbón, residuos agrícolas y
excretas animales para cocción y calentamiento en sectores residenciales, con niveles
de conversión generalmente muy bajos y generalmente dependiendo de manejos no
sostenibles de la biomasa.
Energía Primaria de la Biomasa se refiere al contenido de energía de los recursos de
biomasa antes de procesos de conversión.
Consumo Final de Bioenergía se refiere al uso de biomasa en diferentes sectores de
uso final.
Bioenergía Útil se refiere a generación neta de energía (por ejemplo, electricidad,
calor de proceso), excluyendo pérdidas transformacionales.
Generalmente es aceptado, Figura 1, que la valoración de distintos potenciales3 a
partir de la biomasa o de cualquier otra fuente energética incluya:




El potencial teórico primario, que generalmente está basado en
consideraciones netamente físicas como por ejemplo la cantidad de materia
seca presente en un recurso así como el poder calórico superior del RAO
considerado.
El potencial técnico, que es aquel expresado a partir de descontar debido a
algunos criterios técnicos como puede ser la eficiencia de conversión de
distintas sendas de conversión energética que llevan a acarreadores
energéticos de uso final. Generalmente en este potencial técnico se toma en
cuenta la viabilidad netamente técnica de realizar una transformación de un
RAO específico a través de alguna de las muchas sendas tecnológicas abiertas
a la conversión de la biomasa en energía útil.
El potencial económico que considera relevante la valoración de viabilidad
económica comparativa entre fuentes de distintas tecnologías viables
técnicamente. Actualmente un indicador generalmente usado para este tipo de
valoración es el costo nivelado de energía, por ejemplo aplicado a calor de
proceso, generación eléctrica, etc.
Como resultado de estos procesos secuenciales es entonces posible realizar la
valoración de un potencial aceptado para la contribución de una determinada
fuente energética.
2
IEA (2012a), “Technology Roadmap – Bioenergy for Heat and Power” disponible en
http://www.iea.org/publications/freepublications/publication/bioenergy.pdf
3
IRENA. Biomass Potential for Africa. 2013. Disponible en
http://www.irena.org/DocumentDownloads/Publications/IRENADBFZ_Biomass%20Potential%20in%20Africa.pdf
3
Potencial teórico primario:
basado en valoración física
Potencial técnico: reducción por
eficiencias de conversión
Potencial económico comparado
Potencial aceptado
Figura 1. Conceptos principales de determinación de potenciales energéticos a
partir de residuos de la biomasa
La valoración realizada en este estudio sobre RAO en Costa Rica se circunscribe a las
dimensiones del denominado análisis de potencial teórico con la inclusión de algunos
elementos de procesos de conversión tecnológica pero basada en tendencias
internacionales y no en el detalle del acoplamiento de un RAO determinado con
respecto a sendas de conversión específica. Por tanto el análisis realizado cae dentro
de valoración de potenciales teóricos de contribución energética de la biomasa y
puede ser usado a nivel general para contribuir a generar entendimiento así como
direccionar discusiones y aportes para el desarrollo de estrategias en torno al uso
potencial de la bioenergía en el país a nivel general o de distintos sectores específicos.
El trabajo realizado es caracterizado de la siguiente manera:
a. Límites: alcance nacional a territorio de Costa Rica.
b. Fuentes de residuos: Sector Agrícola tanto en explotación de campo y plantas
de procesamiento, Sector Producción Animal en pasturas así como
confinamiento, y Sector Aserraderos.
c. Cuantificación: basada en informaciones secundarias y procesos de consulta a
especialistas sectoriales.
El estudio toma en cuenta los siguientes sectores de interés y residuos agrícolas
orgánicos:
13. Café: pulpa, cascarilla, mucílago.
14. Caña de azúcar: bagazo, cachaza,
melaza, residuos de campo.
15. Piña: rastrojo, corona.
16. Arroz: granza.
17. Cítricos: cáscaras.
18. Banano: pinzote, banano rechazo.
19. Palma Africana: coquito, fibra
mesocarpio, fibra pinzote.
20. Aserraderos: aserrín, burucha,
leña, otros.
21. Avícola: excreta
22. Porcino: excreta.
23. Leche: excreta
24. Ganado de Carne: excreta.
Las fuentes de información sobre producciones históricas de los distintos sectores de
interés que son el punto de partida de este estudio son aquellas disponibles en el
Boletín Estadístico del Sector Agropecuario N° 23, que está disponible en el sitio
http://www.infoagro.go.cr/Paginas/Default.aspx
4
En general para este trabajo las bases de datos históricos de datos contienen las
informaciones de producción por sector para el periodo de años comprendidos entre el
2000 y el 2012.
En algunos sectores, principalmente pecuarios se ha recurrido a datos provenientes de
las cámaras de representación sectorial así como también a cotejar datos con las
bases de la FAO disponibles en www.fao.org .
El Anexo 1 de este trabajo incluye las matrices específicas de datos de origen
utilizados para esta investigación, así como las citas relevantes de dichas
informaciones utilizadas.
3. Contexto Nacional Relevante
3.1.
Sector Agroalimentario
De acuerdo a lo expresado por el Ministerio de Agricultura y Ganadería de Costa
Rica4, en el 2012, el aporte de este sector considera no solo la agricultura primaria
(agrícola, pecuario, pesca y acuicultura) sino, también, la agroindustria alcanzando un
aporte de un 14 por ciento en el PIB, como sector agroalimentario. La producción
primaria agropecuaria en el año 2012 aportó un 8,8 por ciento al PIB, manteniéndose
en el quinto lugar y presentó un repunte en el crecimiento del orden del 3,5 por ciento
con respecto al 2011, que alcanzó un 0,5 por ciento. En términos del aporte de los
diferentes subsectores al valor agregado agropecuario en el año 2012, sobresale el
agrícola que contribuyó con un 76,1 por ciento, seguido del pecuario con una
participación del 18,6 por ciento, la madera y pesca que aportaron un 2,3 por ciento
cada uno y las mejoras agrícolas con un aporte del 0,8 por ciento.
En relación a áreas sembradas y producciones nacionales5 de cada uno de las
actividades agrícolas de interés a este estudio se tiene que en el 2012:
Café:
Caña de Azúcar:
Palma Africana:
Naranja:
Banano:
Piña:
Arroz:
3.2.
93.774 ha
658.346 Tm
64.000 ha 4.005.752 Tm
63.500 ha 1.111.250 Tm
21.000 ha
280.000 Tm
41.426 ha 1.948869 Tm
42.000 ha 2.484.729 Tm
77.240 ha
214.279 Tm
Sector Energía
Los principales indicadores energéticos del país de acuerdo a OLADE al 20126 son:
4
http://www.infoagro.go.cr/Documents/AL-Informe%20Anual-2012%20-30.04.13.pdf
http://www.infoagro.go.cr/Documents/boletin23.pdf
6
OLADE: http://www.olade.org/sites/default/files/publicaciones/PLEGABLE2012-SEC.pdf
5
5
Tabla 2. Indicadores Energía de Costa Rica 2012
Población
Producto Interno Bruto
Consumo Energético
Consumo Eléctricidad
PIB/cápita
Consumo Energético/cápita
Intensidad Energética
Consumo Eléctrico/cápita
4,7 millones habitantes
27.717 106 2005 US$
27.717 103bep
9,67 TWh
5.491 2005 S$/habitante
5,86 bep/habitante (compara
con 7,38 bep/habitante a nivel
regional latinoamericano)
1,07
bep/103
2005
US$
(compara con 1,29 bep/10 3
2005
US$
a
nivel
latinoamericano
2.057 KWh/cápita
Los principales indicadores del sector eléctrico del país de acuerdo a CEPAL al 20127
son:
Tabla 3. Indicadores Sector Eléctrico de Costa Rica 2012
Potencia Instalada
2.723,2 MW
Demanda Máxima
1.593 MW
Generación Eléctrica Neta
10.076 GWh
Factor de Carga del sistema 72,3 %
La composición de la matriz del sector eléctrico es:
Tabla 4. Composición de la Matriz del Sector Eléctrico de Costa Rica 2012
Tipo de fuente Potencia Instalada (MW) Energía Generada (GWh)
Hidro
1.700,3
7.233,2
Geotermia
217,5
1.402,6
Eólico
148,1
528,4
Cogeneración
40,0
81,6
Biogás
3,7
Diesel
268,6
793,1
Turbina Gas
344,0
37,2
En el 2011, de acuerdo al Balance Energético Nacional de Costa Rica 8, la producción
de energía primaria fue de 127 375 TJ y se originó en su totalidad de fuentes
renovables. La Figura 2 presenta la producción para cada una de las fuentes de
energía primaria durante ese año, así como su evolución desde el 2005.
7
http://www.eclac.cl/publicaciones/xml/3/49833/Centroamerica-EstadisticasdeProduccion.pdf
Molina Soto Arturo. Balance Energético Nacional de Costa Rica 2011. Dirección Sectorial de Energía,
Ministerio de Ambiente y Energía, Publicación DSE 123. Diciembre 2012. Costa Rica.
8
6
Figura 2. Costa Rica: Evolución y estructura de la producción de energía primaria por
fuente para el periodo 2005-2011 (DSE, 2012))
Las energías primarias más importantes producidas en el país fueron: la hidráulica
(36,625 TJ) que representó un 28,8%, la geotérmica (56.954 TJ) un 44,7% y la leña
(17.163 TJ) con un 13,5%.
Los residuos vegetales (bagazo, cascarilla de café y otros) en su conjunto produjeron
15.132 TJ que representaron el 11,9% de la producción de la energía primaria;
mientras que otras fuentes minoritarias fueron energía eólica (1.492 TJ), biogás (7 TJ)
y energía solar (2 TJ), que en su conjunto constituyeron el 1,2%.
La Figura 3 presenta la estructura y evolución de consumo final total de energía por
fuente en el país, en donde se nota que la biomasa ha representado en el 2011 cerca
del 9,4% del consumo de energía comercial y un 19% del consumo total en el país.
Figura 3. Costa Rica: Evolución y estructuras del consumo final total de energía por
fuente para el periodo 2005-2011 (DSE, 2012))
4. Caracterización de los Residuos Agrícolas Orgánicos (RAO)
La Tabla 1 incluye la caracterización dada a los distintos RAOs identificados de interés
primario a este estudio y en la misma se puede ver además la distribución por sector
7
agropecuario correspondiente. De tal manera hay algunos sectores, por ejemplo
café/caña de azúcar/palma africana, etc.; que tienen distintos posibles RAOs
considerados en el estudio. Por el contrario los sectores pecuarios generalmente solo
tienen un RAO identificado como lo es su respectiva excreta animal.
El Anexo 2 del trabajo presenta las referencias de fuentes secundarias sobre las
cuales se basó la caracterización de RAOs para este estudio.
Es conveniente mencionar de que algunos recursos biomásicos de vocación
energética como son aquellas aguas residuales generadas de los procesos de
extracción o procesamiento con fines productivos no son considerados en este estudio
de acuerdo a lo expresado en los Términos de Referencia del mismo, y entre ellos
pueden tenerse las aguas mieles residuales del beneficiado de café, las vinazas de
caña de azúcar, los efluentes de plantas de proceso de palma africana. Es
conveniente mencionar que este estudio se centra en las unidades de producción
primaria, y por ejemplo en los sectores pecuarios no se da consideración a los
subproductos generados por ejemplo de mataderos o rastros de destace de carnes
vacunas, avícolas o porcinas; los cuales pudiesen tener vocaciones de conversión
energética.
Tabla 1. Características de los Residuos Agrícolas Orgánicos (RAO) considerados en el
estudio
Sectores
Agrícolas
Café
Arroz
Caña de
Azúcar
Residuos
Agrícolas/Pecuarios
Orgánicos (RAO)
Contenido
Humedad (%)
Balance Masa
(t de RAO / t
producción
sector)
Poder
Calórico
Superior
(MJ/kg)
Pulpa de café
81,0%
0,416
15,88
Cascarilla de café
11,0%
0,043
Mucílago de café
81,0%
0,156
17,93
15,88
Granza de arroz
15,0%
0,210
15,43
Bagazo de caña de azúcar
Cachaza de caña de
azúcar
50,0%
0,250
17,50
73,6%
0,300
16,00
Melaza de caña de azúcar
Residuos de Campo de
Caña
50,0%
0,350
9,74
70,0%
0,232
17,43
37,0%
0,130
19,43
17,0%
0,050
22,94
Fibra de Mesocarpio de
palma africana
Palma
Africana
Piña
Banano
Cascarilla de Coquito de
palma africana
Fibra de Pinzote de palma
africana
55,0%
0,220
18,62
Rastrojo de piña
90,0%
3,290
11,60
Corona de piña
78,5%
0,003
11,60
Pinzote de Banano
85,0%
0,094
11,60
Banano Rechazo
85,0%
0,114
11,60
8
Sectores
Agrícolas
Residuos
Agrícolas/Pecuarios
Orgánicos (RAO)
Cítricos
Aserraderos
Sectores
Pecuarios
Contenido
Humedad (%)
Balance Masa
(t de RAO / t
producción
sector)
Poder
Calórico
Superior
(MJ/kg)
Semillas, Cascaras y
Pulpas de Naranja
85,0%
0,500
16,55
Aserrín
32,0%
0,103
18,50
Leña de aserraderos
Otros residuos de
aserradero
50,0%
0,189
18,50
55,0%
0,111
32,5%
Contenido
Humedad
(BH) (%)
0,008
Balance Masa (t
materia seca /
9
animal /año )
18,50
Poder
Calórico
Superior
(MJ/kg)
Burucha de aserradero
RAO Pecuario
18,50
Porcino
Excreta Porcina
85,0%
0,094
13,79
Avícola
Excreta Avícola (Gallinaza)
36,0%
0,004
15,95
Leche
Excreta Bovina Lechera
80,0%
1,773
15,62
Carne
Excreta Bovina Ganadera
80,0%
1,168
15,62
El factor de balance de masa representa un valor de generación del residuo por unidad
de producción generada en el sector y corresponde a lo que internacionalmente se
conoce en este tipo de balances como factor de generación de residuos (FGR). Como
se mencionó antes, el lector debe referirse al Anexo 2 que presenta las referencias de
fuentes secundarias empleadas así como al Anexo 3 que presenta memorias de
cálculo empleadas en el caso de los sectores pecuarios y de aserraderos, para los
cuales se toman en cuenta estructuras de hatos y composiciones de proceso que son
específicas y por tanto los FGR son específicos y su uso solo se debe hacer en el
contexto del enfoque metodológico empleado en este estudio.
5. Estimaciones de Biomasa Húmeda, Biomasa Seca y Energía
Primaria para distintos RAO en Costa Rica para el Año 2012
5.1.
Estimaciones de Biomasa Húmeda, Seca y Energía Primaria por
Sector Agrícola en el 2012
Los procesos de estimación empleados en el estudio conllevan detalladas
consideraciones de procesamiento de información.
9
Se hace notar que este indicador es generado a partir de la consideración de composición de los hatos
respectivos y representa un valor de excretas entre población total de animales pero no es generalizable
para otros usos fuera de este estudio pues incluye aspectos de especificidades por tipo de población,
pesos vivos ideales, porcentajes de excreta por tipo de animal, etc.
9
En general, las estimaciones derivan de una secuencia sencilla que contiene los
siguientes elementos: estimación de biomasa húmeda de cada RAO en cada sector
específico para lo cual es necesario manipular datos de cuanto representa en masa
húmeda cada RAO respecto de un valor de producción total anual o por hectárea (en
este estudio el enfoque se realiza sobre el primer indicador). Posteriormente y
tomando en cuenta el contenido de humedad en el RAO, es posible determinar la
biomasa seca potencialmente disponible en cada RAO. En función del poder calórico
superior10 del RAO es entonces posible realizar la estimación de la energía primaria
potencial disponible en dicha masa seca por RAO; lo que es consistente con los
procedimientos normalmente empleados en la realización de balances de energía a
niveles país o regionales dentro de límites geográficos específicos.
En detalle, las estimaciones para cada sector pueden presentar particularidades
especiales, las cuales son referenciadas en el Anexo 3 de este documento, que se
convierte en una guía de la memoria de cálculo utilizada en este estudio. De tal
manera se presentan en el Anexo 3 los enfoques empleados para realizar
estimaciones en los componentes de RAO agrícolas, aquellos del sector de
aserraderos y los respectivos 4 sectores pecuarios considerados.
La Tabla 5 presenta los resultados obtenidos de las estimaciones realizadas para
biomasa húmeda, biomasa seca y energía primaria potencial disponible en los
distintos sectores considerados.
Tabla 5. Estimaciones de biomasa húmeda/seca y energía primaria por tipo de sector
para Costa Rica (2012)
Sector
Agrícola y
Forestal
Producción (t)
Biomasa
Seca (t)
Energía
Primaria (TJ)
Caña
4.005.752
4.534.511
1.782.264
25.277,7
Piña
2.484.729
8.165.717
817.429
9.482,2
Palma
1.111.250
444.500
247.142
4.874,3
Aserraderos
1.002.644
411.084
219.930
4.068,7
658.346
404.883
96.744
1.587,9
1.948.869
405.365
60.805
705,3
38.249
590,2
Café
Banano
Arroz
214.279
44.999
Naranja
280.000
140.000
14.551.058
Biomasa
Húmeda (TM)
Sub total
Número de
Animales
Sector
Pecuario
Biomasa
Húmeda (t)
21.000
347,6
3.283.562
46.933,8
Biomasa
Energía
Seca (TM)
Primaria (TJ)
G. Lechero
793.563
7.035.243
1.407.049
21.982,8
G. Carne
630.312
4.928.873
736.387
11.504,8
65.932.297
488.277
430.487
4.986,1
831.427
521.464
78.220
1.079,4
Avícola
G. Porcino
10
Es la cantidad total de calor desprendido en la combustión completa de una unidad de volumen de
combustible cuando el vapor de agua originado en la combustión está condensado y se contabiliza, por
consiguiente, el calor desprendido en este cambio de fase.
10
Sector
Producción (t)
Biomasa
Húmeda (t)
Biomasa
Seca (t)
Energía
Primaria (TJ)
Sub total
12.973.858
2.652.143
39.553,2
Total
27.524.916
5.935.705
86.487,0
Se puede notar de que del total de biomasa húmeda de cerca de 27 millones de
toneladas, los sectores agrícola y de aserraderos representan cerca del 52% mientras
que los sectores pecuarios representan un 47,13%. Mientras tanto en biomasa seca
los sectores agrícolas y forestales representan cerca de un 55% mientras que los
sectores pecuarios representan un 44,6%. A nivel del total de energía primaria
potencial los sectores agrícolas y aserraderos concentran un 54% del total de esa
energía. Debe aclararse que la energía potencial puede no estar disponible a procesos
de conversión de energía debido a diversos tipos de factores como son niveles de
recuperación posibles, entre otros, tema que será discutido en una sección posterior
de este trabajo. Un ejemplo claro de esta no disponibilidad podría ser la excreta de
ganado de carne que se encuentra en condiciones de producción en sistemas de
ganadería extensiva en campos y otro por ejemplo podría ser la limitación de
recuperación de residuos de campo en alguna producción agrícola debida a
condiciones de transporte o de acceso a terrenos.
Tomando en cuenta que este trabajo se concentra en la determinación de potenciales
energéticos más teóricos, se trabaja en general con los valores de biomasa seca y por
lo tanto las acotaciones sectoriales de potencial se hacen en esta base de estimación.
La biomasa húmeda deberá ser de mucha utilidad en relación a valoraciones de tipo
tecnológico específico en el país que se desarrollen como parte de trabajos
subsiguientes a este.
La Figura 4 presenta para los sectores agrícolas y de aserraderos las relaciones entre
biomasa seca y energía primaria potencial contenida a nivel sectorial (es decir
considerando e integrando los RAO específicos considerados de cada sector). Las
contribuciones de los tres primeros en orden de importancia, que corresponden a los
sectores de caña de azúcar, piña y palma africana representan cerca del 84% de la
energía primaria de dichos sectores. Se puede decir que en este porcentaje aparece
una buena proporción de RAO que ya tienen un destino energético en el país como
son el bagazo y los RAO de la palma africana, pero por otro lado aparecen un
potencial importante localizado en los residuos de campo de la piña.
11
30.000,0
Biomasa Seca (TM)
25.000,0
20.000,0
15.000,0
10.000,0
5.000,0
Energía Primaria (TJ)
2.000.000
1.800.000
1.600.000
1.400.000
1.200.000
1.000.000
800.000
600.000
400.000
200.000
0
0,0
Biomasa Seca 2012
(TM)
Figura 4. Relaciones de biomasa seca y energía primaria para sectores agrícolas en
Costa Rica (2012)
La Figura 5 presenta resultados sobre la tendencia observada en el 2012 para
biomasa seca y energía primaria en el sector pecuario del país, adonde es claro la alta
participación de la biomasa de ganados lecheros y vacunos del país, seguidos de la
biomasa seca de los sectores avícolas y porcinos. El posible uso de la biomasa de los
RAOs de excretas está fuertemente ligada al grado de confinamiento que pueda
tenerse en cada uno de los sectores pecuarios y se debe tener en cuenta este factor
posteriormente a la hora de poder valorar efectivamente estas contribuciones
energéticas, siendo los sectores de mayor confinamiento, el avícola, porcino y una
proporción del ganado lechero (por el tiempo de permanencia de animales en corrales
de ordeño).
1.600.000
25.000,0
20.000,0
1.200.000
1.000.000
15.000,0
800.000
10.000,0
600.000
400.000
5.000,0
Energía Primaria (TJ)
Biomasa Seca (TM)
1.400.000
200.000
0
0,0
G. Lechero
G. Carne
Avícola
G. Porcino
Biomasa Seca (t)
Energía Primaria (TJ)
Figura 5. Relaciones de biomasa seca y energía primaria para sectores pecuarios en
Costa Rica (2012)
12
Tomando en cuenta de que existe información en las bases de datos de Info Agro
sobre producción agrícola así como de área de producción, se presentan en la Tabla
6, resultados relativos a biomasa húmeda, seca y energía por unidad de área cultivada
para los sectores agrícolas considerados. La información es útil para apoyar la
discusión relativa a densidades de cada una de las materias de RAO por sector, así
como para determinar niveles de relevancia de algunos cultivos con mayores
densidades de biomasa seca y de energía por unidad de área en el país. Esto es útil y
generalmente empleado por tomadores de decisión en la planificación espacial de los
sistemas de uso del suelo y puede ser necesario de considerar para acercar la
integración de políticas de apoyo al uso de la bioenergía en el país. Se debe aclarar
que la estimación realizada solamente considera aquella biomasa de los RAO
respectivos y no considera ningún tipo de inventarios de residuos en pie como son
aquellos de rotaciones de árboles o plantas en ciclos de producción.
Una aplicación de este tipo de enfoque en la planificación integrada de uso de
residuos puede ser la valoración de RAOs desde la perspectiva de prácticas actuales
sostenibles y no sostenibles de su manejo; y la necesidad de plantear opciones
incluidas las energéticas para poder transformar situaciones observadas en el paisaje
del país.
Tabla 6. Relaciones de biomasa húmeda, seca y energía primaria por área cultivada de
cada sector agrícola en Costa Rica (2012)
Sector
Área
(ha)
Biomasa
Húmeda
(t)
Biomasa
Seca (t)
Energía
Primaria
(TJ)
Biomasa
Biomasa
Húmeda /
Seca /
Área (t/ha) Área (t/ha)
Energía
Primaria /
Área
(TJ/ha)
Caña de
Azúcar 64.000
Piña
42.000
4.534.511
1.782.264
25.278
70,9
27,85
0,39
8.165.717
817.429
9.482
194,4
19,46
0,23
Palma
Aceitera 63.500
Banano 41.426
444.500
247.142
4.874
7,0
3,89
0,08
405.365
60.805
705
9,8
1,47
0,02
Café
93.774
404.883
96.744
1.588
4,3
1,03
0,02
Cítricos
21.000
140.000
21.000
348
6,7
1,00
0,02
Arroz
77.240
44.999
38.249
590
0,6
0,50
0,01
Las Figuras 6 y 7 hacen una representación gráfica de lo observado en la tabla
anterior, contribuyendo al entendimiento comparativo de las aportaciones de energía
primaria potencial disponible en RAO desde la perspectiva espacial de indicadores de
área cultivada en el país.
13
30,00
200,0
25,00
20,00
150,0
15,00
100,0
10,00
50,0
5,00
0,0
0,00
Caña de
Azucar
Piña
Palma Banano
Aceitera
Café
Tonealadas BS/Hectárea
Toneladas BH/Hectárea
250,0
Cítricos Arroz
Biomasa Húmeda / Área (t/ha)
Biomasa Seca / Área (t/ha)
Figura 6. Comparación de indicadores de relación entre biomasa húmeda y seca por área
para sectores agrícolas en Costa Rica (2012)
Toneladas BS/Hectárea
30,00
25,00
20,00
15,00
10,00
5,00
0,00
0,45
0,40
0,35
0,30
0,25
0,20
0,15
0,10
0,05
0,00
Biomasa Seca / Área
(t/ha)
Energía Primaria / Área
(TJ/ha)
Figura 7. Comparación de indicadores de biomasa seca y energía primaria por área de
cultivo para Costa Rica (2012)
Se debe hacer notar al lector de este trabajo la diferencia en escalas referentes a los
ejes respectivos de biomasa húmeda y biomasa seca en las Figuras 6 y 7
respectivamente.
5.2.
Estimaciones de Biomasa Húmeda, Biomasa Seca y Energía Primaria
por Tipo Específico de RAO para el 2012
Se presentan a continuación los resultados de estimaciones y sus comparaciones por
tipo de RAO específico en el país para el 2012. Esta información, obviamente ha
14
servido para lograr la agregación sectorial indicada en la sección anterior de este
trabajo; pero se presenta por separado para lograr tener una mejor claridad de la
relevancia de cada tipo de RAO considerado.
La Tabla 7 presenta la información detallada de las estimaciones de biomasa húmeda,
seca y de energía contenida por tipo de RAO específico para el 2012. La lectura de
esta tabla se puede complementar con la de la Figura 8, en la cual aparecen en orden
decreciente de importancia la biomasa seca y la energía primaria contenida en los
RAO considerados.
Tabla 7. Estimaciones de biomasa húmeda y biomasa seca así como energía primaria
por tipo específico de RAO en Costa Rica (2012)
Sector
RAO
Pulpa
Café
Arroz
Caña de
Azúcar
Agrícola
Palma
Africana
Cítricos
Piña
Forestal
Aserraderos
Pecuario
Energía
Primaria
(TJ)
52.035,7
826,3
Cascarilla
28.308,9
25.194,9
451,7
Mucilago
102.702,0
19.513,4
309,9
Granza
62.642,0
38.248,8
590,2
Bagazo
1.001.438,0
500.719,0
8.762,6
Cachaza
1.201.725,6
301.737,6
4.827,8
Melaza
1.402.013,2
701.006,6
6.827,8
R.Campo
929.334,5
278.800,3
4.859,5
Fibra de Mesocarpio
144.462,5
91.011,4
1.768,4
Cascarilla de Coquito
55.562,5
46.116,9
1.057,5
Fibra de Pinzote
244.475,0
110.013,8
2.048,5
Residuos de Naranja
140.000,0
21.000,0
347,6
8.158.262,5
815.826,2
9.463,6
7.454,2
1.602,7
18,6
Pinzote de Banano
Banano Rechazo
(Industria de
Alimentos)
183.193,7
27.479,1
316,8
222.171,1
33.325,7
384,2
Aserrín
102.771,0
69.884,3
1.292,9
Leña
189.098,7
94.549,4
1.749,2
Otros Res. Aserrío
110.992,7
49.946,7
924,0
8.221,7
5.549,6
102,7
Excreta G. Lechero
7.035.242,9
1.407.048,6
21.982,8
Excreta G. Carne
4.928.873,3
736.387,1
11.504,8
Excreta G. Avícola
488.277,2
430.487,3
4.986,1
Excreta G. Porcino
521.464,4
78.219,7
1.079,4
Rastrojo de Piña
Burucha
Ganado
Lechero
Ganado de
Carne
Ganado
Avícola
Ganado
Porcino
Biomasa
Seca (t)
273.871,9
Corona
Banano
Biomasa
Húmeda (t)
15
900.000
10.000
800.000
9.000
700.000
8.000
600.000
500.000
7.000
6.000
5.000
400.000
300.000
4.000
3.000
200.000
2.000
100.000
1.000
0
Energía Primaria (TJ)
Biomasa Seca (TM)
Se puede notar la importancia de algunos RAO en sectores como caña de azúcar,
palma africana que tienen contenidos energéticos muy importantes y que ya están
siendo usados energéticamente como son el bagazo y los residuos del coquito de
palma y la fibra de mesocarpio de la palma. Aparecen por ejemplo algunos residuos en
la caña con altos contenidos potenciales de energía como son la melaza y la cachaza
pero que tienen destinos o usos alternativos de mucho interés económico a la industria
azucarera. Por otro lado aparece claramente direccionada la relevancia de por ejemplo
los residuos de caña así como rastrojos de piña que actualmente no tienen una
dirección energética pero que representan una energía potencial importante así como
posiblemente presentan retos sobre prácticas de manejo específicas desde puntos de
vistas sociales.
0
Biomasa Seca 2012 (TM)
Energía Primaria 2012 (TJ)
Figura 8. Estimaciones de biomasa seca y energía primaria por tipo específico de RAO
para sectores agrícolas y de aserraderos en Costa Rica (2012)
La pregunta de fondo al realizar una lectura sobre estos potenciales expresados de
energía primaria en RAO está direccionada a las expectativas del sector, lo que
empuja o hala a un sector para analizar la viabilidad técnica y económica de un uso
energético en mayor escala de sus residuos de biomasa; y por otro lado cada sector
debe analizar las condiciones de su entorno en relación a disponibilidad real y
capacidades de articular consideraciones de uso energético ya sean dentro de sus
propias necesidades así como posibles rutas de exportación energética para volverse
acarreadores energéticos para otros usuarios finales de la energía en un país como
Costa Rica.
A continuación se presenta un set de figuras comprendidas entre la Figura 9 y la
Figura 14 en las cuales se presenta la situación por RAO específico para cada uno de
los sectores que tienen más de un RAO, en forma porcentual sobre la biomasa seca y
la energía primaria potencial expresada como porcentaje de la participación de cada
RAO por sector.
16
Biomasa Seca del Café (t)
20%
54%
26%
Pulpa
Casarilla
Mucilago
Energía Primaria del Café (TJ)
20%
52%
28%
Pulpa
Casarilla
Mucilago
Figura 9. Distribución de biomasa seca y energía primaria para RAO en el sector café
(2012)
En relación al sector café, es muy importante notar la importante contribución de la
materia seca y energía asociada a la pulpa del café respecto a los otros residuos, sin
embargo debido a los altos contenidos de humedad en la materia orgánica, y tomando
en cuenta la necesidad de secar o preparar la materia para un proceso de conversión
energética, no se puede asociar el potencial con la disponibilidad energética de este
residuo. La búsqueda tecnológica en un residuo como la pulpa y su viabilidad dictará
eventualmente cuanto de este potencial puede finalmente quedar disponible para usos
finales de calor de proceso o de generación eléctrica en el sector. El mucílago está
asociado con el manejo de aguas mieles en el sector y su consideración energética
deberá darse desde esa perspectiva, aún cuando pudiesen haber usos alternativos
como también puede ser el caso de la pulpa del café.
17
Biomasa Seca de la Caña (t)
16%
28%
Bagazo
Cachaza
39%
Melaza
17%
R.Campo
Energía Primaria de la Caña (TJ)
19%
35%
Bagazo
Cachaza
27%
Melaza
19%
R.Campo
Figura 10. Distribución de biomasa seca y energía primaria para RAO en el sector caña
de azúcar (2012)
El sector cañero comprende 4 RAO estudiados en el presente estudio, y aún cuando
los residuos generalmente asociados a bioenergía son el bagazo y los residuos de
campo; la melaza y la cachaza tienen contenidos energéticos potenciales interesantes
pero sin embargo tienen destinos alternativos muy claros en el sector en estos
momentos. Esto no quiere decir que a nivel internacional no haya actividades
interesantes en relación a usos energéticos de dichas melazas y cachazas azucareras
en estudio y valoración.
Biomasa Seca de la Palma (t)
44%
37%
19%
Fibra de Mesocarpio
Cascarilla de Coquito
Fibra de Pinzote
18
Energía Primaria de la Palma (TJ)
42%
36%
Fibra de Mesocarpio
Cascarilla de Coquito
22%
Fibra de Pinzote
Figura 11. Distribución de biomasa seca y energía primaria para RAO en el sector palma
africana (2012)
El sector de palma africana generalmente utiliza energéticamente tanto el coquito de
palma africana así como fibra del mesocarpio en la actualidad, y su uso dependerá de
la eficiencia y el diseño de sus procesos extractivos y de refinamiento de aceites. En
relación a la fibra de pinzote importantes decisiones se deben tomar respecto a sus
usos alternativos como por ejemplo la producción de compost para llevar a campos
agrícolas versus su utilización en generación eléctrica de naturaleza de exportación a
redes eléctricas.
En el sector piñero nacional se nota la importante contribución a materia seca y
potencial energético del rastrojo, y es en este adonde puede haber un potencial uso
energético si se demuestra la viabilidad de tecnologías de conversión. Por otro lado
podría haber otros usos derivativos y prácticas de manejo que deben ser consideradas
como “drivers” para un eventual uso energético de estos residuos.
Biomasa Seca de la Piña (t)
0%
Rastrojo de Piña
100%
Corona
Energía Primaria de la Piña (TJ)
0%
Rastrojo de Piña
100%
Corona
Figura 12. Distribución de biomasa seca y energía primaria para RAO en el sector piñero
(2012)
19
Biomasa Seca de Aserraderos (t)
2%
23%
32%
Aserrin
Leña
Otros
43%
Burucha
Energía Almacenada de Aserraderos (TJ)
2%
23%
32%
Aserrin
Leña
Otros
43%
Burucha
Figura 13. Distribución de biomasa seca y energía primaria para RAO en el sector de
aserraderos (2012)
El sector aserraderos presenta un potencial interesante de diversidad de RAO pero
hay que analizar eventualmente los niveles de disponibilidad real debido a procesos de
autoconsumo y sus eficiencias así como niveles detectados de valorización de
residuos que se venden a otros usuarios. Este es un sector interesante para lograr
encadenamientos de uso de energía a través de provisiones de energía a otros
usuarios energéticos interesados en la sustitución de combustibles y tal vez
posiblemente en niveles subregionales del país para la generación eléctrica para
integrar a la red nacional.
20
Biomasa Seca del Banano (t)
45%
Pinzote de Banano
55%
Banano Rechazo
(Industria de
Alimentos)
Energía Primaria del Banano (TJ)
45%
Pinzote de Banano
55%
Banano Rechazo
(Industria de
Alimentos)
Figura 14. Distribución de biomasa seca y energía primaria para RAO en el sector
bananero (2012)
En el contexto del sector bananero se debe hacer notar que el banano de rechazo
representa en sus cáscaras un potencial interesante de bioenergía, que se encuentra
localizado en las plantas de la industria alimentaria que se nutre de este producto y por
tanto para esas instalaciones se convierte en un potencial bioenergético de interés. El
pinzote de banano por otro lado está a nivel de plantación adonde cumple actualmente
sufre procesos de descomposición y absorción específicos en estas plantaciones.
En secciones posteriores se tratará el tema de sendas de conversión para RAOs por
sector y en dicha sección se retoma la discusión planteada anteriormente y se
incluirán los RAO de sectores en los cuales solo aparece un RAO como son el arroz,
los cítricos de naranja y los sectores pecuarios.
Tomando en cuenta la información disponible en el Balance Energético Nacional de
Costa Rica11 del 2011 en el cual los RAO que están ingresando al balance en la
actualidad contribuyen con cerca de 15.132 TJ repartidos en cascarilla de café con
407 TJ, bagazo de caña con 8.613 y otros residuos con 6.112 TJ; el porcentaje relativo
11
DSE. Balance de Energía Nacional de Costa Rica, 2012. Dirección Sectorial de Energía, Ministerio de
Ambiente y Energía de Costa Rica. Publicación DSE No 123, Diciembre del 2012.
21
entre RAOs que están representados en los balances energéticos nacionales y el
potencial estimado en este estudio es de un 32% respecto de los RAOs de sectores
agrícolas y aserraderos y de un 17,5% si se compara con respecto al total estimado en
este estudio.
6. Estimaciones de Biomasa Seca y Energía Primaria para distintos
RAO en Costa Rica para el año 2016
6.1.
Estimaciones de Biomasa Seca y Energía Primaria por Sector Agrícola
en el 2016
Las estimaciones para proyectar RAO al corto plazo se han realizado para un
horizonte de tiempo que lleva al 2016. Para hacer estas estimaciones se han usado
las informaciones de bases de datos de producción de cada sector para el periodo
2000-2012, y se han calculado las tasas anuales de crecimiento para cada uno de los
años en el periodo. Con esta determinación, se han seleccionado dos ponderaciones
de las tasas anuales de crecimiento: una para el periodo completo del 2000-2012 y
otra para el periodo 2006-2012. En el sector pecuario se han usado las informaciones
de cabezas en producción respectivas.
Con estas ponderaciones ha sido realizada una aproximación estimativa de la
producción esperada para cada sector en el año 2016 y con esa aproximación se ha
aplicado un proceso estimativo similar al ya realizado para el 2012 pero con los datos
al 2016, con el objetivo de determinar potenciales de biomasa húmeda, seca y de
energía potencial en RAO por tipo y por sector de consideración.
Como parte del proceso de consulta a especialistas sectoriales se han discutido las
expectativas de cada sector en su crecimiento al corto plazo y en algunos casos
dichas opiniones han servido para reajustar la expectativa de crecimiento productivo
de su sector y de esa manera llevar a cabo un proceso estimativo ajustado a dicha
percepción sectorial específica. Un par de casos de esa consideración han sido el
sector porcino adonde se prevé una estabilización de capacidad productiva así como
el sector café en el cual es previsible una disminución productiva al corto plazo, debida
al comportamiento reciente de enfermedades como la roya del cafeto en el país.
La Tabla 8 presenta las tasas de crecimiento determinadas por el proceso aplicado
para los diversos sectores.
Tabla 8. Tasas de crecimiento anual ponderado de la producción de sectores
productivos para los periodos 00-12 y 06-12
Sector
Café
Arroz
Caña de Azúcar
Palma Africana
Naranja
Tasa Crecimiento
Anual Promedio (00-12)
-0,1%
1,0%
1,8%
5,5%
0,6%
Tasa Crecimiento
Anual Promedio (06-12)
0,7%
-2,0%
2,0%
5,3%
2,0%
22
Piña
Banano
Maderables
Porcino
Avícola
Leche
Carne
9,8%
1,0%
3,7%
5,0%
1,4%
1,5%
0,3%
7,2%
3,7%
-0,7%
5,5%
1,4%
4,8%
3,2%
La Tabla 9 presenta los resultados generales de las estimaciones realizadas que
permiten valorar en forma de rango dependiente de la expectativa de crecimiento, los
potenciales de energía primaria a nivel de sectores hacia el año 2016. Se hace notar
que en esta sección solamente aparecen los valores proyectados de biomasa seca y
de energía primaria potencial, pero los mismos se han estimado a partir de la
proyección de biomasa húmeda, solamente que ésta no aparece en el texto de tablas.
Tabla 9. Estimación de biomasa seca y energía primaria potencial por sector de interés
para el año 2016 en Costa Rica, realizada para diversas tasas de crecimiento anual
promedio de cada sector para los periodos 00-12 y 06-12
Sector
Producción (t)
TCAP
(00-12)
TCAP
(06-12)
Biomasa Seca (t)
Opinión
Espec.
Sectorial
TCAP (0012)
TCAP
(06-12)
Energía Primaria
(TJ)
TCAP
TCAP
(00-12)
(06-12)
Café
655.454
676.144
96.319
99.359
1.581
1.631
Arroz
304.935
277.551
54.430,9
49.542,9
839,9
764,4
Caña
4.300.662
4.339.129
1.913.477
1.930.592
27.169
27.412
1.375.599
1.366.978
305.933
304.016
6.034
5.996
303.283
303.283
22.746
22.746
376
376
3.626.696
3.219.005
1.195.522
1.061.129
13.868
12.309
2.031.719
2.253.671
63.390
70.315
735,3
815,6
1.158.920
973.357
254.209
213.506
4.702,9
3.949,9
3.906.027
3.751.205
55.306
53.254
Palma
Agrícola
Naranja
y
Forestal
Piña
Banano
Aserradero
s
Sub Total
Número de Animales
Sector
Porcino
G. Lechero
Pecuari
Avícola
o
Carne
TCAP
(00-12)
TCAP
(06-12)
1.071.361
1.086.229
815.898
Biomasa Seca (t)
Opinión
Específic
a de
TCAP (00Especiali
12)
sta
Sectorial
TCAP
(00-12)
TCAP
(06-12)
100.792
102.191
1.390,9
1.410,2
875.711
1.446.650
1.552.703
22.601,5
24.258,4
61.412.705
61.412.705
290.521
290.521
4.632,8
4.632,8
637.842
714.358
745.184
834.576
11.642
13.039
2.583.147
2.779.991
40.268
43.340
6.489.174
6.531.196
95.574
96.594
Sub Total
Total
780.000
TCAP
(06-12)
Energía Primaria
(TJ)
Nota: TCAP significa tasa de crecimiento anual promedio.
23
Se puede notar de que en el total de la estimación basada en distintas tasas anuales
ponderadas de crecimiento de los dos periodos de tiempo, la diferencia entre los
totales estimados de energía primaria potencial es de alrededor de 1%, indicándose de
tal manera que sobre el total la contribución no varía tanto en función de la
consideración histórica en dos periodos de tiempo.
Algunos sectores y basados en el crecimiento más acelerado (TCAP superiores a 4%)
que han venido experimentando en los últimos años, verán un mayor crecimiento de
sus cantidades de biomasa seca y de energía primaria contenida en sus RAOs como
son por ejemplo la piña, palma africana, banano y sector lechero.
Comparando los resultados presentados en la Tabla 5 con las proyecciones de la
Tabla 6 se tiene que sobre el total de energía primaria de RAO en Costa Rica es
esperable un crecimiento del 10,4% en oferta marginal bruta de energía primaria en
los próximos años en el país.
6.2.
Estimaciones de Biomasa Seca y Energía Primaria por Tipo Específico
de RAO para el 2016
La Tabla 10 presenta los valores estimados al 2016 para cada tipo específico de RAO
estudiado en el presente trabajo, bajo la consideración de la tasa de crecimiento anual
ponderada de cada sector para el periodo desde el 06-12, que se considera
representativo de las tendencias del los últimos años en el país.
Tabla 10. Estimaciones de producción de biomasa seca y energía primaria potencial por
tipo específico de RAO para el año 2016 en Costa Rica (realizadas para tasa anual de
crecimiento de sector correspondiente al ponderado del periodo 06-12
Sector
Biomasa
Seca (t)
Energía
Primaria
(TJ)
RAO
Biomasa
Seca por
RAO (t)
Resultado
Café
96.319
65.152
877
6.734
425
24.432
329
764 Granza
37.113
764
Bagazo
532.942
9.410
Cachaza
337.672
5.451
Melaza
746.119
7.332
R.Campo
296.742
5.218
112.662
2.175
57.087
1.301
Fibra de Pinzote
136.184
2.520
376 Residuos de Naranja
22.746
376
1.193.183
12.285
2.339
24
Pinzote de Banano
28.647
369
Banano Rechazo
34.742
447
Pulpa
1.631 Cascarilla
Mucilago
Arroz
Caña
Palma
Naranja
Piña
37.113
1.913.477
305.933
22.746
1.195.522
27.412
Fibra de Mesocarpio
5.996 Cascarilla de Coquito
12.309
Rastrojo de Piña
Corona
Banano
63.390
Energía
Primaria
por RAO
(TJ)
Resultado
816
24
Sector
Biomasa
Seca (t)
Energía
Primaria
(TJ)
RAO
Biomasa
Seca por
RAO (t)
Resultado
63.552
1.255
Leña
116.936
1.698
Otros
68.636
897
Burucha
5.084
100
1.410 Cerdaza
100.792
1.410
1.446.650
24.258
290.521
4.633
745.184
13.039
Aserrín
Aserraderos
Porcino
254.209
100.792
G. Lechero
1.446.650
Avícola
290.521
Carne
745.184
Energía
Primaria
por RAO
(TJ)
Resultado
3.950
24.258 Excreta G. Lechero
4.633 Excreta G. Avícola
13.039 Excreta G. Carne
Esta tabla puede ser un buen punto de partida para que al nivel de cada sector y en
consideración de sus entornos específicos se pueda iniciar una discusión sobre el
“acoplamiento” de posibles estrategias de uso bioenergético en el futuro cercano.
La Figura 15 presenta en forma gráfica ordenada decreciente el potencial proyectado
al 2016 por tipo específico de RAO, sin considerar ningún factor de viabilidad de
disponibilidad específica en el país, y por tanto representa la estimación de proyección
teórica de la energía primaria contenida en los RAO a dicho año.
1.600.000
1.400.000
30.000
25.000
1.000.000
800.000
600.000
20.000
15.000
10.000
Energía Primaria (TJ)
Biomasa Seca (TM)
1.200.000
400.000
200.000
0
5.000
0
Biomasa Seca
Energía Primaria
Figura 15. Comparación de RAOs desde la perspectiva de generación de biomasa seca y
energía primaria potencial para el año 2016, basado en la TCAP de cada sector para el
periodo 06-12
El presente capítulo ha entregado las estimaciones de potenciales de energía primaria
a partir de biomasa seca para distintos sectores y distintos RAOs específicos que son
objeto de este estudio. En base a una caracterización de RAOs identificados,
25
soportada en fuentes secundarias ha sido posible realizar estimaciones de biomasa
húmeda, biomasa seca y energía primaria potencial aportable por los RAO en cada
sector y en forma integrada. Las estimaciones realizadas son consistentes con el
enfoque usado para la realización de balances de energía primaria.
Algunos de los resultados al ser de naturaleza “bruta” y no “neta” de uso final o de
apropiación de senda pudiesen ser interpretados en forma errónea por el lector y
reflejan un potencial jerárquicamente estimativo a partir de la biomasa generada en
cada sector.
Obviamente en etapas posteriores de una prospección de recursos se debe ajustar
este potencial identificado con valoraciones tecnológicas y económicas comparativas
que permitan delimitar el potencial en cada sector en forma más acotada.
7. Caracterización de RAOs para el Sector Café y sus Áreas
Prioritarias
7.1.
Sector Café en Costa Rica
De acuerdo a lo mencionado por CINPE/PNUD 12, “la caficultura reviste especial
importancia desde el punto vista socioeconómico y ambiental. En el sector caficultor,
9% de los productores son pequeños y aportan el 41% de la producción total. Además
los cafetales se constituyen en un segundo bosque en importancia en Costa Rica, lo
que le da relevancia en el contexto de mitigación y adaptación ante el cambio
climático. Según datos proporcionados por el Banco Central de Costa Rica citados por
ICAFE el subsector café generó en el año 2010, un total de US$257,45 millones en
divisas para el país. Estas exportaciones de café representan un 2,72% del total de
ingresos por exportaciones del país y un 11.77% del total de divisas generadas por el
sector agropecuario incluyendo la pesca. La producción de café representó en 2010, el
14.5% del PIB agrícola, un 9,02% del PIB Agropecuario y un 0,57% del PIB Nacional”.
En Costa Rica la comercialización de café se encuentra totalmente en manos del
sector privado, pero el Estado mantiene la supervisión y el control de la misma a
través del Instituto del Café de Costa Rica, donde están representados todos los
sectores que intervienen en la actividad: Productores, Beneficiadores, Exportadores y
Torrefactores. Las relaciones entre estos cuatro sectores, están reguladas por las
disposiciones contempladas en la Ley No 2762 del 21 de junio de 1961 y sus
reformas, así mismo por el Reglamento a la citada Ley. Esto con el propósito de
garantizar una participación justa a cada sector en la actividad cafetalera.
En la cosecha del 2011-2012 la distribución de actores de la cadena de valor agregado
nacional del café contempló:


12
Productores:
Firmas Beneficiadoras:
52.787
184
CINPE. Informe Final: Escenarios costo-efectividad de medidas de mitigación: Café. Octubre 2012 CINPE/PNUD.
26


Firmas Exportadoras:
Firmas Torrefactoras:
93
57
En el país existen distintas regiones cafetaleras que son usadas por el ICAFE para dar
seguimiento a la productividad y caracterizaciones de las cadenas de valor agregado
del cultivo en todos sus aspectos. La información de área sembrada y de producción
de café fruta para la cosecha del 2011-2012 es presentada en la siguiente tabla.
Las regiones de productividad están distribuidas entre las zonas bajas --a menos de
mil metros, donde el café es más liviano--, y las zonas altas, arriba de 1.200 metros,
de origen volcánico, donde el café es más fuerte o más ácido y también más
aromático.
Aún cuando en este trabajo se realizan estimaciones para cada una de las regiones
cafetaleras, es entendido que el proyecto se concentrará en las denominadas Coto
Brus, Los Santos y Valle Occidental. Las características de las regiones de interés son
de acuerdo a ICAFE13 presentadas en el cuadro a continuación:
Región de Los Santos
A mediados del siglo XIX pobladores del Valle Central emigraron a la región suroeste, hoy conocida
como Los Santos. Debe su nombre a que los cantones tienen nombres de santos: San Pablo de León
Cortés, San Marcos de Tarrazú y Santa María de Dota.
Protegida por cordilleras en la vertiente del Pacífico, esta región es santuario de aves místicas y de
bosque y productora del mejor café que se siembra en pequeños valles y laderas de montañas. La
caficultura es la actividad fundamental para el desarrollo socio económico de Los Santos.
Sus tierras producen alrededor de 700.000 fanegas de café en fruta con características de maduración
uniforme. Produce café Arábiga con características de porte bajo, grano pequeño, plano de color
azulado, buena apariencia, estrictamente duro (S.H.B. / SUR).
Caturra y Catuaí son las principales variedades, que producen un café con un grado muy suave de
cafeína, una característica muy apreciada por los mercados más exigentes del mundo.
Características:
En cuanto al clima, se caracteriza por una época lluviosa de siete meses (mayo a noviembre) y seca
(diciembre a abril) bien definidas, situación que favorece la floración del café. En promedio la
precipitación es de 2.400 milímetros por año, con una temperatura promedio anual de 19°C.
En Los Santos se cultiva en alrededor de 22.000 hectáreas compuestas por pequeñas fincas con un
tamaño promedio de 2.5 hectáreas. La producción de café promedio es de 780 mil fanegas por año.
Se estima que cerca del 95% del grano es del tipo SHB (Strictly Hard Bean).
Altura y suelos:
La producción cafetalera está ubicada entre los 1.200 y 1.900 metros de altitud, condiciones ideales
para el cultivo, en suelos en su gran mayoría de origen sedimentario, que por sus componentes son
ácidos. La mayor parte de las plantaciones está bajo sombra, con diferentes árboles de la zona y
foráneos.
Cosecha:
La recolección comprende un período de cinco meses, de noviembre a marzo. Coincide con la época
seca, que permite una maduración uniforme y fruta de alta calidad. También facilita la utilización del
sol para un adecuado secado del café.
Subregiones:
En Acosta y Aserrí se caracteriza por zonas de alturas entre 800 y 1.200 metros, con veranos muy
marcados, suelos pedregosos y de fuertes pendientes.
La subregión Desamparados y Cartago, con alturas entre 1.200 metros y 1.700 metros, se caracteriza
por veranos marcados, temperaturas promedio de 20C. Pendientes fuertes combinados con
13
http://www.icafe.go.cr/nuestro_cafe/regiones_cafetaleras/
27
pequeños valles ondulados, con suelos de mejor calidad.
Dota, Tarrazú y León Cortés tienen alturas que llegan hasta los 1.900 metros. Se caracterizan por
estaciones bien definidas (7 meses de lluvia y 5 verano), con temperaturas inferiores a las anteriores.
En su gran mayoría los suelos son de regular calidad, caracterizados por su alta acidez y bajo
contenido de bases; con fuertes pendientes.
Características organolépticas:
La combinación de altitud, clima y variedades cultivadas imprime a este café características
organolépticas muy apreciadas por los mercados más exigentes del mundo: buen cuerpo, con una
taza de alta acidez, fina y no punzante, excelente aroma, caracterizado por un sabor intenso y
levemente achocolatado.
Región Coto Brus
Está situada en el sur de Costa Rica. La conforman los dos cantones productores de café más
jóvenes: Coto Brus, con frontera con Panamá, y Pérez Zeledón.
Coto Brus se ubica en las faldas de la Cordillera de Talamanca, que divide Costa Rica con respecto a
los océanos Pacifico y Atlántico. También Pérez Zeledón, pero más al noroeste cerca del pico más
alto de Costa Rica, el Chirripó (3.820 mts.)
Mientras Coto Brus tiene temperaturas que oscilan entre 18 y 26C, en Pérez Zeledón puede subir
hasta los 34C. La región de Coto Brus es más alta y más húmeda; Pérez Zeledón tiene la influencia
más del Pacifico.
En la década de 1950 arribaron colonos italianos, quienes junto con los costarricenses, establecieron
las primeras plantaciones y la industria cafetalera en Coto Brus. Como en otras zonas cafetaleras de
Costa Rica, el cultivo del grano lo trajeron los pobladores del Valle Central.
La economía de Coto Brus depende casi del cultivo del café, que proviene de 75 comunidades y de
alrededor de 2.600 productores. La mayor parte del café la cultivan pequeños y medianos cafetaleros.
COTO BRUS:
Está ubicada entre reservas biológicas e integrada por los distritos cafetaleros San Vito, Sabalito,
Agua Buena, Limoncito, Pittier y Coto Brus.
Características:
El terreno es sumamente irregular, con abundante vegetación y condiciones cercanas a las ideales
para la producción de café. El cultivo del grano lo realizan productores en fincas cuyas altitudes
oscilan entre los 900 y 1.400 metros y en suelos de origen volcánico.
Aproximadamente un 85% del área cafetalera de Coto Brus está entre los 800 y 1.200 metros de
altitud, por lo que su café como del tipo MHB Medium Hard Bean, con muy buena aceptación en el
mercado internacional.
Cosecha:
La recolección es temprana, de setiembre a febrero y muy cotizada por su fácil compatibilidad con
cafés de otras latitudes. Es ideal para los llamados Christmas blends.
Características organolépticas:
La dureza del grano es en un 40% buena y en un 60% media y sus características de taza son de
acidez, aroma y cuerpo normal (40% buena, 60% media).
PEREZ ZELEDON:
Su historia gira alrededor del café. El territorio fue poblado por emigrantes del Valle Central, que a
finales del siglo XIX aprovechando las condiciones climáticas y riqueza del suelo, trajeron el cultivo del
café. Este producto contribuyó de manera significativa en el desarrollo social y económico, generando
una cultura de valores y principios fortalecidos en la unión familiar.
Características:
Con una topografía irregular, por tratarse de un valle rodeado por montañas, limpios y abundantes
ríos, tiene condiciones que generan múltiples micro climas y un ecosistema muy diverso. Esta
Subregión cultiva café de las variedades Caturra y Catuaí (100% Arábica).
Los productores, comprometidos con la calidad y el medio ambiente, cultivan café protegido con
sistemas agro-forestales, que enriquecen los suelos por su aporte de materia orgánica. Sus cafetales
están ubicados en altitudes que llegan hasta los 1.700 metros, en un área de alrededor de 18.500
hectáreas. La mayor cantidad de lluvia se produce entre abril y noviembre, mientras que una época
más seca, se da entre diciembre y mazo.
Cosecha:
La recolección se realiza entre setiembre y febrero, con un pico de cosecha entre agosto y enero. La
recolección manual de los frutos completamente maduros y las técnicas de beneficiado permiten
producir uno de los cafés más finos del mundo.
28
Características organolépticas:
Este café se caracteriza por su grano grueso, con excelente aroma, cuerpo y acidez.
Gracias a la combinación perfecta de ambiente, condiciones de cultivo y el especial cuidado en la
producción e industrialización se garantiza un café de la más alta calidad.
Región Valle Occidental
Desde el Valle Central los flujos de emigración en el siglo XIX hacia el Occidente establecieron los
pueblos San Ramón, Palmares, Naranjo y Grecia.
Los primeros pobladores trajeron el cultivo del café que ha dado vida y progreso a esta región
occidental. Se cultiva en valles y laderas de la Cordillera Central en suelos volcánicos
excepcionalmente aptos para la producción cafetalera.
Características:
En San Ramón, Palmares, Naranjo y Grecia se disfruta un clima bastante agradable durante todo el
año. En esta región se presentan las estaciones seca y lluviosa bien definidas.
La precipitación es de alrededor de 2.250 milímetros en un promedio de 160 días al año, lo que
permite que al inicio de la primera, cuando el grano ha madurado perfectamente, pueda ser
recolectado con eficiencia, mientras el resto del verano es útil para un secado homogéneo.
La producción promedio se sitúa entre 800,000 a 1,000,000.00 de fanegas de excelente calidad de los
tipos SHB, GHB y HB, granos de buena dureza y fisura cerrada. Alrededor del 85% de los caficultores
produce de 1 a 100 fanegas. Es una zona donde la riqueza está muy distribuida, lo que ha fortalecido
el aspecto social y económico del Valle.
Altura y suelos:
En el Valle Occidental se unen las condiciones casi ideales para el cultivo del mejor grano: suelos
volcánicos muy fértiles, humedad del 81%, temperaturas estables de 21.5*C y adecuada luz solar todo
el año de 48 a 52%, con un promedio de 2.250 horas anuales.
En el café, de la variedad Arábica, predominan las variedades Caturra y Catuaí, lo cultivan los
productores en unas 25,476 hectáreas y en altitudes de 800 a 1,400 metros.
Cosecha:
La recolección, que dura cuatro meses, permite el cuidado especial de los cultivos, lo que al final
produce café con un sabor agradable a albaricoque o melocotón.
Inicia en noviembre y concluye en febrero, coincidiendo con la época seca lo que posibilita la
recolección de la fruta bajo un ambiente navideño y festivo. Un 75% de las plantaciones son bosques
cafetaleros, permitiendo una limpieza de carbono (CO2) de 5,000,000.00 de toneladas por hectárea al
año.
Son constantes las buenas prácticas agrícolas en los cafetales y el beneficiado en armonía con la
naturaleza en el que están comprometidos los productores, beneficiadores y exportadores.
Subregiones:
Cantones cafetaleros y sus altitudes en metros:
Palmares:
900 – 1.400
Naranjo:
800 – 1.700
San Ramón:
900 – 1.450
Grecia:
750 – 1.500
Valverde Vega:
850 – 1.550
Atenas:
700 – 1.350
Características organolépticas:
El café del Valle Occidental está bien definido por sus características organolépticas: muy buena
acidez, cuerpo y aroma y una identidad de origen. La acidez y el cuerpo, están balanceados en la
taza, características distintivas de este café.
Tabla 11. Producción de café por región para la cosecha 2011-2012
Región Cafetalera Area Sembrada (ha) Producción (fanegas de café fruta)
Coto Brus
8.947,74
227.135
Los Santos
23.353,14
703.688
Pérez Zeledón
13.821,14
304.471
Turrialba
6.850,9
183.938
Valle Central
14.892,44
407.958
Valle Occidental
23.616,15
507.045
29
Región Cafetalera Area Sembrada (ha) Producción (fanegas de café fruta)
Zona Norte
2.292,7
48.729
Los principales indicadores de área sembrada y de producción en fanegas para la
cosecha 2011-2012 nos indican un área total sembrada de 93.774,2 hectáreas de café
y una producción de 2.382.965 fanegas de café fruta. Respectivamente con respecto
por ejemplo al año 2001 se ha presentado una disminución de área de un 17%
Durante el año cosecha 2011-2012 solamente la Región del Valle Central de Costa
Rica experimentó un descenso en la producción de café, con respecto a la cosecha
anterior. La cosecha cafetalera en el Valle Central se redujo en 27 434 fanegas, lo cual
representó una caída del 6.3 por ciento con respecto a la cosecha 2010-2011.
En las demás regiones cafetaleras del país la producción de café aumentó en 20112012 con respecto a 2010-2011, destacando los aumentos de cosecha en Coto Brus
(65.9%) y Pérez Zeledón (43.7%). Otra región cafetalera donde se elevó
significativamente la cosecha de café fue en la Zona Norte, donde la producción
aumentó a las 48 729 fanegas, de las 27 968 fanegas recolectadas en 2010-2011.
El sector café de Costa Rica impulsa en la actualidad una NAMA de mitigación
nacionalmente apropiada que tiene componentes relacionadas con la reducción de
emisiones debida a actividades de beneficiado del café, entre ellas reducciones
debidas al manejo de subproductos y residuos agrícolas orgánicos como la pulpa del
café.
La relevancia socioeconómica y ambiental del sector, así como las acciones climáticas
que impulsa el sector, justifican el estudio y análisis de las emisiones y sus
reducciones potenciales asociadas con el manejo de RAOs. De tal manera el Equipo
Local del Proyecto ha decidido que se enfoque en mayor detalle el entendimiento de
caracterizaciones por regiones cafetaleras del país en lo que respecta a RAOs de la
actividad cafetalera.
7.2.
Caracterización de RAOs en Regiones Cafetaleras de Costa Rica
A partir de la información más reciente disponible del ICAFE 14 en su Informe sobre
Actividad cafetalera en Costa Rica de diciembre del 2002, y utilizando las
informaciones referentes de producción de café fruta en fanegas se han estimado las
respectivas cantidades de RAOs asociados aplicando la metodología de campo usada
en el informe para el sector café, información que aparece en la Tabla 12.
14
http://www.icafe.go.cr/icafe/cedo/documentos_textocompleto/Icafetalero/4077.pdf
30
Tabla 12. Biomasa Húmeda, Seca y Energía Primaria en Costa Rica por regiones
cafetaleras para la cosecha 2011-2012
Regiones
Coto Brus
Los
Santos
Perez
Zeledón
Turrialba
Valle
Central
Valle
Occidental
Zona
Norte
Sub
Totales
por Tipo
Totales
Biomasa Húmeda (t)
Pulpa
Cascarilla
Biomasa Seca (t)
Mucilago
Pulpa
23.906
2.471
8.965
74.062
7.655
27.773
32.045
3.312
12.017
19.359
2.001
7.260
42.937
4.438
16.101
53.365
5.516
20.012
5.129
530
1.923
250.803
25.933
94.051
Cascarilla
Energía Primaria (TJ)
Mucilago
Pulpa
Cascarilla
Mucilago
4.542
2.199
1.703
72,1
39,4
27,0
14.072
6.813
5.277 223,5
122,2
83,8
6.089
2.948
2.283
96,7
52,9
36,3
3.678
1.781
1.379
58,4
31,9
21,9
8.158
3.950
3.059 129,5
70,8
48,6
10.139
4.909
3.802 161,0
88,0
60,4
974
472
15,5
8,5
5,8
47.652
23.072
17.868 756,7
413,7
283,8
365
88.592
370.787
1.454,2
Se debe hacer notar que para el año 2012, si se compara la determinación realizada
en secciones anteriores en función de la información de totales anuales de producción
usados versus la determinación totalizada en función de la estimación basada en
producción por regiones existe una diferencia de 8,42%.
La Figura 16 presenta gráficamente la información de Energía Primaria disponible en
RAOs en base seca para las regiones consideradas.
250,0
223,5
200,0
Energía Primaria (TJ)
161,0
150,0
129,5
122,2
Pulpa
Cascarilla
96,7
100,0
88,0
83,8
72,1
52,9
50,0
39,4
27,0
Mucilago
70,8
36,3
60,4
58,4
48,6
31,9
21,9
15,5
8,55,8
0,0
Coto Brus Los Santos
Perez
Zeledón
Turrialba
Valle
Central
Valle
Zona Norte
Occidental
Figura 16. Energía Primaria en base seca para RAOs cafetaleros en regiones de
Costa Rica
31
8. Conclusiones y Recomendaciones
El presente estudio se desarrolló en el marco de ejecución del proyecto “Uso de
los residuos agrícolas orgánicos como fuente de energía: aprovechamiento de
recursos y reducción de gases de efecto invernadero”, desarrollado mediante
alianza entre el Ministerio de Agricultura y Ganadería de Costa Rica y la Fundación
FITTACORI, bajo el convenio específico CV-018-2013. El estudio en cuestión se
realizó a través de una consultoría de corto plazo realizada por un periodo de 6
semanas entre agosto y septiembre del año 2013.
Este trabajo desarrolló un Estudio Base actualizado, que incluya datos estadísticos
y descriptivos de la generación de los RAO, la gestión de su aprovechamiento
actual y su potencial como fuente alternativa de energía en un futuro próximo en el
país. El estudio considera una diversidad de RAO para las siguientes actividades
productivas en Costa Rica: café, caña de azúcar, piña, arroz, cítricos, maderable
(aserraderos), pecuario (avícola, cerdos, ganado carne, ganado de leche), banano
y palma africana.
Se han presentado diversos tipos de estimaciones tanto para el año base
seleccionado del 2012 así como proyecciones estimativas al 2016, en relación a
valoraciones de Energía Primaria Potencial contenida en RAO sobre una base
seca tanto a nivel sectorial así como por tipo específico de RAO, habiéndose
introducido valoraciones referidas a comparaciones por área de cultivo para los
RAO de sectores agrícolas.
Las caracterizaciones de los RAO se han hecho en base a fuentes secundarias
tanto nacionales así como internacionales así como en la opinión de diversos
especialistas sectoriales consultados a través de entrevistas. Se han generado
aproximaciones metodológicas que reflejan los retos de estimación para cada
sector y que contribuyen a respaldar la representatividad de las estimaciones.
A nivel total, la energía primaria potencial de RAOs en el 2012 en Costa Rica
representa un total estimativo del orden de los 86.487 TJ.
Se hace notar que obviamente este potencial no está disponible en su totalidad por
diversos factores como son viabilidad y costos de acopio y proceso en los sistemas
agrícolas y de aserraderos, la realidad de dispersión de RAOs en algunos sistemas
pecuarios que dependen o no de sistemas productivos extensivos, etc.
Las estimaciones de proyección al 2016 indican crecimientos de oferta potencial
del orden del 10% con respecto a la base del 2012, y para esto se tomaron en
cuenta tasas de crecimiento productivo ponderadas.
Se han estimado para cada una de las regiones cafetaleras del país, y en
seguimiento de la selección de áreas prioritaria realizada por el proyecto de
concentrar atención a la caracterización de RAOs en este sector, los valores de
biomasa seca y de energía primaria para los RAOs en cada una de estas regiones
del país.
Algunas Conclusiones son:
32



Es posible aproximar la estimación de potenciales teóricos de energía
contenida en los RAO estudiados, las fuentes de información son sólidas y
aún cuando se puede mejorar el enfoque metodológico, los resultados son
adecuados para aportar a procesos de toma de decisión a niveles
nacionales y sectoriales para definir sendas de consolidación de la
bioenergía en el país.
Las valoraciones realizadas en este trabajo deben servir para ayudar a
informar a diversos tipos de tomadores de decisiones y pueden ayudar a
gestionar dinámicas de discusión necesarias para lograr apoyar y fortalecer
la contribución energética de la biomasa.
El trabajo de gestión de escenarios apenas comienza y se insta a los
tomadores de decisiones a realizar ejercicios y valoraciones de escenarios
de participación plausibles que sirvan para poder definir mejor metas de
interés a la gestión de la bioenergía en el país, apoyándose en
establecimiento de mapas de ruta concertados.
Algunas Recomendaciones son:




Continuar profundizando en la valoración de recursos biomásicos, por ejemplo
la valoración de disponibilidades de áreas de crecimiento de oferta y su
relación con temas de sostenibilidad que parece muy importante.
Muchos cultivos agrícolas del tipo considerado, y que se desarrollan en ciclos,
podrían tener cantidades importantes de biomasa en pie que podrían llegar a
estar disponible a encadenamientos bioenergéticos en el país; por ende es
importante poder desarrollar una aproximación a este entendimiento.
Será necesario continuar fortaleciendo las capacidades nacionales y
sectoriales de valoración de tecnologías de conversión bioenergética para
apoyar la dirección de sendas sectoriales específicas.
Se debe a la brevedad posible y una vez se definan rutas críticas, solventar
una serie de retos específicos de caracterización de RAOs, adecuabilidad de
acople tecnológico y de establecimiento de curvas de costo de material
bioenergético.
33
9. Referencias
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36
Anexo 1
Datos de Origen para Estimaciones Realizadas
37
Café
Arroz
Caña de
Azúcar
Palma
Aceitera
Cítrico
s
Piña
Banan
o
Maderable
s
Ganado
Porcino
Ganado
Avícola
Ganado
Lecher
o
Ganado
Cárnico
Año
t Café
Fruta
t Arroz
en
Granza
t de
Caña
t de
Fruta
Fresca
t de
Naranj
a
t Piña
t de
Banan
o
m3 de
madera en
rollo
N° de
Animale
s
N° de
Animales
N°
Animale
s
N°
Animale
s
200
0
200
1
200
2
200
3
200
4
200
5
200
6
200
7
200
8
200
9
201
0
201
1
201
2
844.58
8
773.30
2
721.78
8
951.67
8
557.24
5
661.41
7
661.41
7
652.92
2
564.95
1
481.06
7
511.42
8
526.75
3
658.34
6
710.000
494.159
683.990
543.280
930.000
572.677
649.090
515.560
715.000
578.264
614.140
487.800
700.000
574.491
579.241
460.080
805.000
608.990
544.341
432.360
579.140
460.000
553.960
440.000
604.320
480.000
648.184
514.840
654.680
520.000
679.860
540.000
694.968
552.000
793.563
630.312
287.71
2
344.79
3
364.71
7
358.75
3
334.33
8
364.63
6
352.64
8
371.73
0
354.27
3
339.73
9
298.29
5
3.398.28
2
3.472.11
5
3.462.33
1
3.959.18
5
3.755.09
6
3.615.58
2
4.152.79
9
3.561.37
9
3.596.72
4
3.635.40
9
3.734.73
2
3.418.19
3
4.005.75
2
609.117
666.084
571.200
581.000
670.000
780.000
872.444
825.000
863.200
897.750
985.800
1.050.00
0
1.111.25
0
470.42
4
339.04
8
434.92
8
363.52
8
447.16
8
382.70
4
448.80
0
424.00
0
278.00
0
350.00
0
252.00
0
159.40
6
280.00
0
903.125
950.400
992.000
984.233
1.077.30
0
1.605.23
7
1.556.48
0
1.968.00
0
1.678.12
5
1.682.04
3
1.976.75
5
2.268.95
6
2.484.72
9
177.39
1
163.72
9
152.52
4
178.72
0
168.49
5
151.22
4
195.38
6
195.43
6
177.03
5
149.34
2
173.38
7
182.08
9
183.19
4
1.000.000
621.464
1.105.000
653.474
1.305.000
770.761
1.200.000
832.423
1.010.000
865.846
990.000
739.537
919.014
831.427
59.312.01
7
61.367.54
7
68.490.21
1
66.206.08
6
62.604.34
7
66.376.98
2
63.647.98
5
65.932.29
7
Fuentes de Información utilizadas
Info Agro disponible en www.infoagro.go.cr en su Boletín No 23 del 2013.
Cámara Nacional de Avicultores. CANAVI, disponible en www.canavicr.com
Oficina Nacional Forestal, Informe Usos y Aportes de la Madera al 2011,disponible en
http://onfcr.org/media/uploads/documents/informe_usos_y_aportes_de_la_madera_20
11.pdf
Corporación Ganadera Nacional (Corfoga) en la ENGANA 2012.
38
Anexo 2
Referencias de Caracterización de Residuos Agrícolas Orgánicos (RAO)
39
Tabla A1. Características de Residuos Agrícolas Orgánicos (RAO) y Referencias
Utilizadas
Sectores
Agrícolas
Café
Arroz
Caña de
Azúcar
Residuos
Agrícolas/Pecuarios
Orgánicos (RAO)
Contenido
Humedad (%)
Balance Masa
(t de RAO / t
producción
sector)
Poder
Calórico
Superior
(MJ/kg)
Pulpa de café
81,0%
0,416
15,88
Cascarilla de café
11,0%
0,043
Mucílago de café
81,0%
0,156
17,93
15,88
Granza de arroz
15,0%
0,210
15,43
Bagazo de caña de azúcar
Cachaza de caña de
azúcar
50,0%
0,250
17,50
73,6%
0,300
16,00
Melaza de caña de azúcar
Residuos de Campo de
Caña
50,0%
0,350
9,74
70,0%
0,232
17,43
37,0%
0,130
19,43
17,0%
0,050
22,94
55,0%
0,220
18,62
Rastrojo de piña
90,0%
3,290
11,60
Corona de piña
78,5%
0,003
11,60
Pinzote de Banano
85,0%
0,094
11,60
Banano Rechazo
Semillas, Cascaras y
Pulpas de Naranja
85,0%
85,0%
0,114
0,500
11,60
16,55
Aserrín
32,0%
0,103
18,50
Leña de aserraderos
Otros residuos de
aserradero
50,0%
0,189
18,50
55,0%
0,111
32,5%
Contenido
Humedad
(BH) (%)
0,008
Balance Masa (t
materia seca /
animal /año15)
18,50
Poder
Calórico
Superior
(MJ/kg)
Fibra de Mesocarpio de
palma africana
Palma
Africana
Piña
Banano
Cítricos
Aserraderos
Sectores
Pecuarios
Cascarilla de Coquito de
palma africana
Fibra de Pinzote de palma
africana
Burucha de aserradero
RAO Pecuario
18,50
Porcino
Excreta Porcina
85,0%
0,094
13,79
Avícola
Excreta Avícola (Gallinaza)
36,0%
0,004
15,95
Leche
Excreta Bovina Lechera
80,0%
1,773
15,62
Carne
Excreta Bovina Ganadera
80,0%
1,168
15,62
15
Se hace notar que este indicador es generado a partir de la consideración de composición de los hatos
respectivos y representa un valor de excretas entre población total de animales pero no es generalizable
para otros usos fuera de este estudio pues incluye aspectos de especificidades por tipo de población,
pesos vivos ideales, porcentajes de excreta por tipo de animal, etc.
40
Residuos
Agrícolas/
Pecuarios
Orgánicos
(RAO)
Contenido Humedad (%)
Balance Masa
(t de RAO / t producción
sector)
Poder Calórico Superior
(MJ/kg)
Tabla provista por el
Ingeniero Rolando Chacón,
Icafé, Costa Rica.
Tabla provista por el ingeniero
Rolando Chacón, Icafé.
Heiskanen P.;Peltonen, A.
Combustion Test on Central
American Biomasses. VTT
Process. Estudio Realizado
para Alianza para Energía y
Cascarilla Ambiente para Centro
América. Noviembre, 2005.
Tabla provista por el Ingeniero
Rolando Chacón, Icafé.
Rodriguez, N.; Sambrano,
D. Los Subproductos del
Café: Fuente de Energía
Renovable. Avances
Técnicos 393. Cenicafé.
Colombia. Marzo 2010.
Heiskanen P.;Peltonen, A.
Combustion Test on Central
American Biomasses. VTT
Process. Estudio Realizado
para Alianza para Energía y
Ambiente para Centro
América. Noviembre, 2005.
Tabla provista por el
Ingeniero Rolando Chacón,
Icafé.
Tabla provista por el Ingeniero
Rolando Chacón, Icafé.
Pulpa
Mucílago
Granza
Bagazo
Cachaza
Heiskanen P.;Peltonen, A.
Combustion Test on Central
American Biomasses. VTT
Process. Estudio Realizado
para Alianza para Energía y
Ambiente para Centro
América. Noviembre, 2005.
Heiskanen P.;Peltonen, A.
Combustion Test on Central
American Biomasses. VTT
Process. Estudio Realizado
para Alianza para Energía y
Ambiente para Centro
América. Noviembre, 2005.
Rouf, M.A.;Bajpai, P.K;
Jotshi, C.K. Optimization of
Biogas Generation from
Press Mud in Batch
Reactor. Bangaldesh
Journal of Scientific and
Industrial Research. 45(4),
pág. 371-376. 2010
Rodriguez, N.; Sambrano,
D. Los Subproductos del
Café: Fuente de Energía
Renovable. Avances
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Colombia. Marzo 2010.
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Braunbeck, O.; Macedo, I.
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Braunbeck, O.; Macedo, I.
Modernizing Cane Production
to Enhance the Biomass base
in Brazil. Publicado en
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Heiskanen P.;Peltonen, A.
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Handbook of Sugar Cane
Derivatives. Cuban Research
Institute of Sugar. 1988.
41
Residuos
Agrícolas/
Pecuarios
Orgánicos
(RAO)
Contenido Humedad (%)
Balance Masa
(t de RAO / t producción
sector)
Poder Calórico Superior
(MJ/kg)
Mexico.
Melaza
R.Campo
de Caña
Fibra de
Mesocarpi
o
SAACKE. Liquids with Low
Heating Value. Alemania,
2012.
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Vol. 4. No 2, April 2013.
ICIDCA-GEPLACEA-UNDP.
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Mexico.
Comunicación Personal.
Ing. Fernando Rojas,
Numar.
Comunicación Personal.
Ing. Fernando Rojas,
Numar.
Cascarilla
de
Coquito
Fibra de
Pinzote
Rastrojo
Braunbeck, O.; Macedo, I.
Modernizing Cane Production
to Enhance the Biomass base
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Comunicación Personal.
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42
Residuos
Agrícolas/
Pecuarios
Orgánicos
(RAO)
Contenido Humedad (%)
Poder Calórico Superior
(MJ/kg)
Comunicación Personal Sr. D.
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National Greenhouse
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Section 1.412. 2006.
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Pinzote de Inventories. Volume 2.
Banano Section 1.412. 2006.
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Winrock International Institute
for Agricultural Development.
Energy from Citrus Wastes in
Belize. Report No. 91-16.
Preparado USAID. Diciembre
1991
Winrock International
Institute for Agricultural
Development. Energy from
Citrus Wastes in Belize.
Report No. 91-16.
Preparado USAID.
Diciembre 1991
Aserrín
Chacón, L. Diagnóstico de
Existencias de los Residuos
Forestales en la Región
Huetar Norte. Fonafifo.
2012.
Chacón, L. Diagnóstico de
Existencias de los Residuos
Forestales en la Región Huetar
Norte. Fonafifo. 2012.
Chacón, L. Diagnóstico de
Existencias de los Residuos
Forestales en la Región
Huetar Norte. Fonafifo.
2012.
Leña
Chacón, L. Diagnóstico de
Existencias de los Residuos
Forestales en la Región
Huetar Norte. Fonafifo.
2012.
Chacón, L. Diagnóstico de
Existencias de los Residuos
Forestales en la Región Huetar
Norte. Fonafifo. 2012.
Chacón, L. Diagnóstico de
Existencias de los Residuos
Forestales en la Región
Huetar Norte. Fonafifo.
2012.
Otros
Chacón, L. Diagnóstico de
Existencias de los Residuos
Forestales en la Región
Huetar Norte. Fonafifo.
2012.
Chacón, L. Diagnóstico de
Existencias de los Residuos
Forestales en la Región Huetar
Norte. Fonafifo. 2012.
Chacón, L. Diagnóstico de
Existencias de los Residuos
Forestales en la Región
Huetar Norte. Fonafifo.
2012.
Burucha
Chacón, L. Diagnóstico de
Existencias de los Residuos
Forestales en la Región
Huetar Norte. Fonafifo.
2012.
Chacón, L. Diagnóstico de
Existencias de los Residuos
Forestales en la Región Huetar
Norte. Fonafifo. 2012.
Chacón, L. Diagnóstico de
Existencias de los Residuos
Forestales en la Región
Huetar Norte. Fonafifo.
2012.
Memoria Anexo 3.
Excreta
Porcina
Energy Research Center of
Netherlands. Phyllis 2
(Database for Biomass and
waste).
https://www.ecn.nl/phyllis2/
Energy Research Center of
Netherlands. Phyllis 2
(Database for Biomass and
waste).
https://www.ecn.nl/phyllis2/
Memoria Anexo 3.
Gallinaza
Energy Research Center of
Netherlands. Phyllis 2
(Database for Biomass and
waste).
https://www.ecn.nl/phyllis2/
Energy Research Center of
Netherlands. Phyllis 2
(Database for Biomass and
waste).
https://www.ecn.nl/phyllis2/
Corona
Banano
Rechazo
IPCC. Guidelines for
National Greenhouse
Inventories. Volume 2.
Section 1.412. 2006.
www.ipcc.ch
Balance Masa
(t de RAO / t producción
sector)
Winrock International
Institute of Agricultural
Semillas, Development. Energy from
Cascaras Citrus Wastes in Belize.
y Pulpas Report No. 91-16.
de Naranja Preparado USAID.
Diciembre 1991
43
Residuos
Agrícolas/
Pecuarios
Orgánicos
(RAO)
Contenido Humedad (%)
Balance Masa
(t de RAO / t producción
sector)
Poder Calórico Superior
(MJ/kg)
Energy Research Center of
Netherlands. Phyllis 2
(Database for Biomass and
waste).
https://www.ecn.nl/phyllis2/
Memoria Anexo 3.
Energy Research Center of
Netherlands. Phyllis 2
(Database for Biomass and
waste).
https://www.ecn.nl/phyllis2/
Energy Research Center of
Excreta Netherlands. Phyllis 2
(Database for Biomass and
Bovina
Ganadera waste).
https://www.ecn.nl/phyllis2/
Memoria Anexo 3.
Energy Research Center of
Netherlands. Phyllis 2
(Database for Biomass and
waste).
https://www.ecn.nl/phyllis2/
Excreta
Bovina
Lechera
44
Anexo 3
Procedimientos de Estimación de Biomasa Húmeda, Biomasa Seca
y Energía Primaria
45
En este Anexo se incluyen componentes metodológicos usados para las estimaciones
realizadas para el estudio de RAO en Costa Rica. Cada esquema metodológico
incluye y traza una estimación representativa del proceso de cálculo. Los esquemas
metodológicos son los que se implementan en las respectivas hojas de cálculo en
Excel que se desarrollaron en el trabajo. Se realizan aproximaciones para sectores
agrícolas, sector de aserraderos, pecuarios y cada uno tiene particularidades
especiales de aproximación.
46
I.
Estimaciones del Sector Agrícola
1. Estimación masa húmeda de cada RAO
RAO = Producción Bruta ∗ BM
Producción Bruta: de acuerdo a información dada por base datos Info Agro.
BM: Factor de balance de masa del RAO con respecto a producción del producto del
sector.
RAO: masa húmeda de cada RAO.
Ejemplo en Café
TMPulpa
= 273.871,9 t
TMCafé Fruta
TMCascarilla
Cascarilla = 658.346 t ∙ 0,043
= 28.308,9 t
TMCafé Fruta
TMMucílago
Mucílago = 658.346 t ∙ 0,156
= 102.702,0 t
TMCafé Fruta
Pulpa = 658.346 t ∙ 0,416
2. Estimación de Biomasa Húmeda asociada a cada sector agrícola
n
BH =
RAOi
i=0
Ejemplo
en
BH = Pulpa + Cascarilla + Mucílago
BH = 273.871,9 t + 28.308,9 t + 102.702,0 t
BH = 404.882,8 t
Café
3. Estimación de Masa de Agua en RAO
MW = CH Base Húmeda ∗ RAO
CH: contenido de humedad del RAO (%)
Ejemplo en Café
MWPulpa = 273.871,9 t ∙ 0,81 = 221.836,3t
MWCascarilla = 28.308,9 t ∙ 0,11 = 3.114,0 t
MWMucílago = 102.702,0 t ∙ 0,81 = 83.188,6 t
4. Estimación de Masa Seca en RAO
MS =
MW − CH ∙ MW
CH
MS: masa seca en RAO
Ejemplo en Café
47
MSPulpa =
221.836,3t − 0,81 ∙ 221.836,3t
= 52.035,7 t
0,81
3.114,0 t − 0,11 ∙ 3.114,0 t
= 25.194,9 t
0,11
83.188,6 t − 0,81 ∙ 83.188,6 t
=
= 19.513, t
0,81
MSCascarilla =
MSMucílago
5. Estimación de Biomasa Seca asociada a cada sector agrícola
n
BS =
MSi
i=0
BS: biomasa seca de cada sector
Ejemplo en Café
BS = MSPulpa + MSCascarilla + MSMucílago
BS = 52.035,7 t + 25.194,9 t + 19.513 t
BS = 96.743,9 t
6. Energía Primaria por RAO (TJ)
EPRAO = MSRAO ∙ PCSRAO
Ejemplo en Café
15,88 TJ
= 826,3 TJ
1000 t
17,93 TJ
= 25.195 t ∙
= 451,7 TJ
1000 t
EPPulpa = 52.036 t ∙
EPCascarilla
15,88 TJ
= 309,9 TJ
1000 t
EPMucílago = 19.513 t ∙
7. Energía Primaria por Sector Agrícola
n
EPSector =
EPRAO
i
i=0
Ejemplo en Café
EPSector = EPPulpa + EPCascarilla + EPMucílago
EPSector = 826,3 TJ + 451,7 TJ + 309,9 TJ
BS = 1587,9 TJ
II.
Estimaciones Sector Aserraderos
Para el cálculo de Aserraderos se utilizaron los siguientes supuestos, otorgados por
expertos en el área y el estudio “Diagnóstico de las existencias de los residuos
forestales en la región Huetar Norte de Costa Rica”, de Fonafifo. Además se utilizan
los valores de producción de maderas presentados en “Usos y aportes de la madera
48
en Costa Rica, estadísticas 2011” de la ONF. Los ejemplos de cálculo presentados en
este anexo son para el año 2011.
Parámetro
Densidad de la madera
Factor de Balance de Masa de Aserrín
Simbología
ρmadera
Factor de Balance de Masa de Leña
Factor de Balance de Masa de Otros Residuos
Lignocelulosas
Factor de Balance de Masa de Burucha
BMLeña
Valor
1,091 t/m3-rollo
0,1025
taserrín/tMadera
0,1886 tLeña/tMadera
BMOtros
0,1107 tOtros/tMadera
BMBurucha
0,0082
tBurucha/tMadera
BMAserrín
1. Estimación toneladas de madera
𝑃𝑟𝑜𝑑𝑢𝑐𝑐𝑖ó𝑛 𝑡 = 𝑃𝑟𝑜𝑑𝑢𝑐𝑐𝑖ó𝑛 𝑚 3 − 𝑟𝑜𝑙𝑙𝑜 ∙ 𝜌𝑚𝑎𝑑𝑒𝑟𝑎
𝑡
𝑃𝑟𝑜𝑑𝑢𝑐𝑐𝑖ó𝑛 𝑡 = 919.014𝑚 3 − 𝑟𝑜𝑙𝑙𝑜 ∙ 1,091 3
= 1.002.644 𝑡
𝑚 − 𝑟𝑜𝑙𝑙𝑜
2. Estimación de Masa Húmeda de RAO Madera
RAO𝑀𝑎𝑑𝑒𝑟𝑎 = Producción Bruta ∗ BM
Aserrín = 1.002.644 𝑡 ∙ 0,1025
t Aserrín
= 102.771 t
t Madera
3. Estimación de Masa de Agua en RAO
MW = CH Base Húmeda ∗ RAO𝑀𝑎𝑑𝑒𝑟𝑎
MW𝐴𝑠𝑒𝑟𝑟 í𝑛 = 0,32 ∗ 102.771 t = 32.887 t
4. Materia seca por RAO
MW − CH ∙ MW
CH
32.887 t − 0,32 ∙ 32.887 t
=
= 68.884𝑡
0,32
MS =
MS𝐴𝑠𝑒𝑟𝑟 í𝑛
5. Energía Primaria por RAO (TJ)
EPAserrín
III.
EPRAO = MSRAO ∙ PCSRAO
18,5 TJ
= 68.884 𝑡 ∙
= 1.293 TJ
1000 t
Estimaciones del Sector Porcino
Para los cálculos del sector porcino se utilizaron los datos de producción de carne de
cerdo con un histórico del 2000 al 2011. Y se asumieron los siguientes valores, según
recomendación de expertos. Se presentaran el ejemplo de cálculo para el año 2011
49
Parámetro
Peso de Canal
Número de Partos de una Cerda/año
Número de Animales por Parto
Edad de Vida de Cerdo en Engorde
Simbología
Valor
PC
65 kg
NPC
2,3
NAP
10
ECE
4,5 meses
1. Estimación de cerdos sacrificados
𝑀𝑎𝑠𝑎𝑐𝑎𝑟𝑛𝑒
𝑃𝐶
51.791 𝑡 ∙ 1000 𝑘𝑔
𝐶𝑒𝑟𝑑𝑜𝑠 =
= 796.785 𝑐𝑒𝑟𝑑𝑜𝑠
65 𝑘𝑔
𝐶𝑒𝑟𝑑𝑜𝑠 =
2. Estimación de Madres
𝐶𝑒𝑟𝑑𝑜𝑠
𝑁𝑃𝐶 ∙ 𝑁𝐴𝑃
796.785
𝑀𝑎𝑑𝑟𝑒𝑠 =
= 34.643 𝑚𝑎𝑑𝑟𝑒𝑠
10 ∙ 2,3
𝑀𝑎𝑑𝑟𝑒𝑠 =
3. Promedio Anual de Animales (PAM)
Para hacer esta estimación anual no se puede utilizar el total de animales sacrificados,
ya que la vida de los mismos es menor al año, por lo que se debe de realizar un valor
promedio anual de animales que se tuvieron por mes, para realizar una estimación
correcta, esto variara para los diferentes tipos de animales que se tengan, en el caso
de las cerdas su ciclo de vida es mayor al año, por lo que la estimación se realiza con
el total de animales estimados.
4,5 𝑚𝑒𝑠𝑒𝑠
12 𝑚𝑒𝑠𝑒𝑠 𝑎ñ𝑜
= 796.785 ∙ 0,375 = 294.810 𝑎𝑛𝑖𝑚𝑎𝑙𝑒𝑠
𝑃𝐴𝑀𝐶𝑒𝑟𝑑𝑜𝑠 = 𝐶𝑒𝑟𝑑𝑜𝑠
𝑃𝐴𝑀𝐶𝑒𝑟𝑑𝑜𝑠
4. Cantidad de Excretas
𝐸𝑥𝑐𝑟𝑒𝑡𝑎𝑠𝐶𝑒𝑟𝑑𝑜𝑠 =
𝐸𝑥𝑐𝑟𝑒𝑡𝑎𝑠𝐶𝑒𝑟𝑑𝑜𝑠 =
𝑃𝐴𝑀𝐶𝑒𝑟𝑑𝑜𝑠 ∙ 𝑊𝑉𝑖𝑣𝑜 ∙ %𝐸𝑥𝑐𝑟𝑒𝑡𝑎 ∙ 365
1000
294.810 ∙ 1000 ∙ %𝐸𝑥𝑐𝑟𝑒𝑡𝑎 ∙ 365
= 430.423 𝑡
1000
5. Estimación de Masa de Agua en Excretas
MW = CH Base Húmeda ∗ Excretas
MWPulpa = 521.464 𝑡 ∙ 0,85 = 443.245t
6. Estimación de Masa Seca en Excretas
50
MS =
MS𝐴𝑠𝑒𝑟𝑟 í𝑛 =
MW − CH ∙ MW
CH
443.245 TM − 0,85 ∙ 443.245 TM
= 78.220 𝑡
0,85
7. Energía Primaria en Excretas
EPExcreta = MSExcreta ∙ PCSRAO
EPExcreta = 78.220 𝑡 ∙
13,8 TJ
= 1.079,4 TJ
1000 t
8. Factor de Masa Seca/Animal -año
MSExcreta Total
𝑃𝑟𝑜𝑑𝑢𝑐𝑐𝑖ó𝑛 𝑑𝑒 𝐴𝑛𝑖𝑚𝑎𝑙𝑒𝑠 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙𝑒𝑠
78.220 𝑡
FMS =
= 0,094
831.427 𝑎𝑛𝑖𝑚𝑎𝑙𝑒𝑠
FMS =
IV.
Estimaciones del Sector Avícola
Se utilizaron los valores históricos de producción y número de animales presentados
por CANAVI. En este sector se tienen 2 tipos de animales los pollos de engorde y las
gallinas ponedoras. Por lo cual se deben de realizar los cálculos por separado para
cada tipo de animal. Los ejemplos de cálculos se presentan para los pollos de engorde
del año 2012. Se utilizaron los siguientes parámetros para el cálculo,
Parámetro
Simbología
Cantidad de Excretas de Aves de Corral (FAO, 2011).
CEA
Cantidad Excretas de Gallina Ponedora (Williams, fecha no
citada)
Cantidad Excretas de Pollo Engorde(Williams, fecha no
citada)
Edad de Vida de Pollo de Engorde
Edad de Vida de Gallina Ponedora
CEG
CEP
EPE
EGP
Valor
0,18
kg/día
0,12
kg/día
0,08
kg/día
40 días
>1 año
1. Promedio Anual de Animales (PAM)
𝑃𝐴𝑀𝐸𝑛𝑔𝑜𝑟𝑑𝑒 = 𝑃𝑜𝑙𝑙𝑜𝑠 𝑑𝑒 𝐸𝑛𝑔𝑜𝑟𝑑𝑒 𝑆𝑎𝑐𝑟𝑖𝑓𝑖𝑐𝑎𝑑𝑜𝑠
𝑃𝐴𝑀𝐸𝑛𝑔𝑜𝑟𝑑𝑒 = 62.997.297 ∙
4,5 𝑚𝑒𝑠𝑒𝑠
12 𝑚𝑒𝑠𝑒𝑠 𝑎ñ𝑜
40 𝑑í𝑎𝑠
= 6.308.482 𝑎𝑛𝑖𝑚𝑎𝑙𝑒𝑠
365 𝑑í𝑎𝑠 𝑎ñ𝑜
51
* En el caso de las gallinas ponedoras al tener una edad de vida mayor el año el PAM
será el mismo al reporte en la serie histórica.
2. Cantidad de Excretas
𝐸𝑥𝑐𝑟𝑒𝑡𝑎𝑠𝐸𝑛𝑔𝑜𝑟𝑑𝑒
𝐸𝑥𝑐𝑟𝑒𝑡𝑎𝑠𝐸𝑛𝑔𝑜𝑟𝑑𝑒
𝑊𝑖𝑙𝑙𝑖𝑎𝑚𝑠
𝑊𝑖𝑙𝑙𝑖𝑎𝑚𝑠
𝐸𝑥𝑐𝑟𝑒𝑡𝑎𝑠𝐸𝑛𝑔𝑜𝑟𝑑𝑒
𝐹𝐴𝑂
𝐸𝑥𝑐𝑟𝑒𝑡𝑎𝑠𝐸𝑛𝑔𝑜𝑟𝑑𝑒
=
=
=
𝑃𝐴𝑀𝐶𝑒𝑟𝑑𝑜𝑠 ∙ %𝐸𝑥𝑐𝑟𝑒𝑡𝑎 ∙ 365
1000
kg
6.903.813 ∙ 0,08 día ∙ 365 𝑑í𝑎𝑠
1000
kg
6.903.813 ∙ 0,18 día ∙ 365 𝑑í𝑎𝑠
𝑃𝑟𝑜𝑚
1000
=
= 201.591𝑡
= 453.581𝑡
201.591𝑡 + 453.581 𝑡
= 327.586𝑡
2
Con una desviación del 38%.
3. Estimación de Masa de Agua en Excretas
MW = CH Base Húmeda ∗ Excretas
MWExc .Engorde = 327.586 𝑡 ∙ 0,36 = 117.930t
4. Estimación de Masa Seca en Excretas
MS =
MS𝐸𝑥𝑐 .𝐸𝑛𝑔𝑜𝑟𝑑𝑒 =
MW − CH ∙ MW
CH
117.930t − 0,36 ∙ 117.930t
= 209.775𝑡
0,36
5. Energía Primaria en Excretas
EPExcreta = MSExcreta ∙ PCSRAO
EPExc .Engorde = 209.775𝑡 ∙
15,95 TJ
= 3.345 TJ
1000 t
6. Factor de Masa Seca/Animal -año
MSExcreta Total
𝑃𝑟𝑜𝑑𝑢𝑐𝑐𝑖ó𝑛 𝑑𝑒 𝐴𝑛𝑖𝑚𝑎𝑙𝑒𝑠 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙𝑒𝑠
312.676 𝑡
FMS =
= 0,004
65.932.297 𝑎𝑛𝑖𝑚𝑎𝑙𝑒𝑠
FMS =
52
V.
Estimaciones del Sector Ganado de Leche
Para este sector se utilizaron las valoraciones realizadas por la encuesta de hato
nacional realizada por Corfoga (ENGANA 2012), así como las estimaciones de hato
realizadas por las estadísticas de FAO. Engana realiza una distribución de hato para 4
sectores y tipo de producción de ganado en Costa Rica. (Ganado Lechero, Doble
Propósito, Engorde y Selección-pie de cría).
Para el sector lechero se realizaron estimaciones del tipo de producción Ganado
Lechero y Doble Propósito. Se realizaron los cálculos diarios de excretas y luego se
calculó un porcentaje de disponibilidad en las zonas de ordeño para esas zonas. Se
presentan los ejemplos de cálculo para el año 2012, con los siguientes supuestos,
Parámetro
% de Excretas de Ganado según su
peso (ICE, fecha no citada).
% de Vacas Lecheras de ENGANA 12
% de Novillas Lecheras de ENGANA
12
% de Terneras Lecheras de ENGANA
12
% de Terneros Lecheros de ENGANA
12
% de Reproductores Lecheros de
ENGANA 12
Horas de Ordeño Lechería
% de Vacas D. Propósito de ENGANA
12
% de Novillas D. Propósito de
ENGANA 12
% de Terneras D. Propósito de
ENGANA 12
% de Terneros D. Propósito de
ENGANA 12
Simbología
%VL
0,07 kg excretas/kg
Peso Vivo
14,3%
Peso
Vivo
No
Aplica
425 kg
%NL
4,7%
377 kg
%TraL
4,7%
117 kg
%TroL
0,8%
117 kg
%RL
0,3%
500 kg
HOL
4 horas
No
Aplica
%Excretas
Valor
13,7%
%VDP
425 kg
6,0%
%NDP
377 kg
4,9%
%TraDP
117 kg
3,9%
%TroDP
117 kg
2,8%
% de Reproductores D. Propósito de
ENGANA 12
%RDP
Horas de Ordeño Doble Propósito
HODP
500 kg
2 horas
No
Aplica
1. Cantidad de Excretas
53
𝐸𝑥𝑐𝑟𝑒𝑡𝑎𝑠𝑉𝐿 =
𝐻𝑎𝑡𝑜 𝑁𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛𝑎𝑙 ∙ %𝑇𝑖𝑝𝑜 𝑑𝑒 𝐴𝑛𝑖𝑚𝑎𝑙 ∙ 365 ∙ 𝑃𝑉 ∙ % 𝐸𝑥𝑐𝑟𝑒𝑡𝑎𝑠
1000
𝐸𝑥𝑐𝑟𝑒𝑡𝑎𝑠𝑉𝐿 =
1.575.781 ∙ 14,3% ∙ 365 ∙ 425 𝑘𝑔 ∙ 0,07
= 2.438.319 𝑡
1000
2. Estimación de Masa de Agua en Excretas
MW = CH Base Húmeda ∗ Excretas𝑉𝐿
MHVL = 2.438.319 𝑡 ∙ 0,8 = 1.950.655t
3. Estimación de Masa Seca en Excretas
MS =
MS𝑉𝐿 =
MW − CH ∙ MW
CH
1.950.655 t − 0,8 ∙ 1.950.655 t
= 487.664 𝑡
0,8
4. Energía Primaria en Excretas
EPExcretas = MSExcreta ∙ PCSExcreta
EPExc .VL = 487.664 𝑡 ∙
15,62 TJ
= 7617,3 TJ
1000 t
5. Porcentaje de Disponibilidad
%𝑅𝑒𝑐𝑜𝑙𝑒𝑐𝑐𝑖ó𝑛 =
%𝑅𝑒𝑐𝑜𝑙𝑒𝑐𝑐𝑖ó𝑛 =
𝐻𝑂 ∙ 365
∙ MSVacas ∙ PCSExcreta
8760
EPTotal
G.Lechero
4 ∙ 365
15,62 TJ
8760 ∙ 487.664 𝑡 ∙ 1000 t
10.844 TJ
= 11,71%
7. Factor de Masa Seca/Animal-año
MSExcreta Total
𝑃𝑟𝑜𝑑𝑢𝑐𝑐𝑖ó𝑛 𝑑𝑒 𝐴𝑛𝑖𝑚𝑎𝑙𝑒𝑠 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙𝑒𝑠
1.407.049 𝑡
FMS =
= 1,77
793.563 𝑎𝑛𝑖𝑚𝑎𝑙𝑒𝑠
FMS =
VI.
Estimaciones del Sector Ganado de Carne
Para el sector cárnico se realizó la misma metodología que en el sector lechero,
solamente que se variaron los sectores que se agregaron a la estimación que fue el
ganado de carne y la selección-pie de cría. Aquí el porcentaje de disponibilidad se
54
llevó a 0, ya que se considera que la ganadería nacional, no se encuentra en
estabulaciones ni parciales, ni totales. Por lo tanto la facilidad de recolección de las
excretas es más complicada y podría ser inviable. Se realizaron los cálculos de
ejemplo para el 2012 en el sector de ganado de carne o engorde. Además se
consideran un porcentaje de tipo de animal más que son los toros y los novillos. En la
estimación lechera el porcentaje de toros y novillos no fue considerado por su pequeña
participación respecto al número de los demás tipos de animales del hato. Se
realizaron los cálculos para los valores realizados al 2012 utilizado el tipo de animal de
novillos ganaderos.
Parámetro
% de Vacas Ganaderas de ENGANA 12
% de Novillas Ganaderas de ENGANA 12
% de Terneras Ganaderas de ENGANA 12
% de Terneros Ganaderos de ENGANA 12
% de Reproductores Ganaderos de ENGANA 12
% de Toros Ganaderos de ENGANA 12
% de Novillos Ganaderos de ENGANA 12
% de Vacas Selección y Píe de Críade ENGANA 12
% de Novillas Selección y Píe de Críade ENGANA
12
% de Terneras Selección y Píe de Cría de ENGANA
12
% de Terneros Selección y Píe de Cría de ENGANA
12
% de Reproductores Selección y Píe de Cría de
ENGANA 12
% de Toros Selección y Píe de Cría de ENGANA 12
% de Novillos Selección y Píe de Cría de ENGANA
Simbología Valor
%VG
%NaG
%TraG
%TroG
%RG
%TG
%NoG
%VSP
8,6%
5,4%
3,2%
3,2%
0,3%
3,5%
7,7%
3,5%
Peso
Vivo
425 kg
377 kg
117 kg
117 kg
500 kg
450 kg
230 kg
425 kg
%NaSP
1,4%
377 kg
%TraSP
1,4%
117 kg
%TroSP
1,0%
117 kg
%RSP
0,2%
500 kg
%TSP
%NoSP
0,2%
0,4%
450 kg
230 kg
1. Cantidad de Excretas
𝐻𝑎𝑡𝑜 𝑁𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛𝑎𝑙 ∙ %𝑇𝑖𝑝𝑜 𝑑𝑒 𝐴𝑛𝑖𝑚𝑎𝑙 ∙ 365 ∙ 𝑃𝑉 ∙ % 𝐸𝑥𝑐𝑟𝑒𝑡𝑎𝑠
1000
𝑇𝑜𝑛𝑒𝑙𝑎𝑑𝑎𝑠 𝐸𝑥𝑐𝑟𝑒𝑡𝑎𝑠 =
𝐸𝑥𝑐𝑟𝑒𝑡𝑎𝑠𝑁𝑜𝐺 =
1.575.781 ∙ 7.7% ∙ 365 ∙ 230 𝑘𝑔 ∙ 0,07
= 711.174 𝑡
1000
2. Estimación de Masa de Agua en Excretas
MW = CH Base Húmeda ∗ Excretas𝑉𝐿
MHVL = 711.174 𝑡 ∙ 0,8 = 568.939 t
3. Estimación de Masa Seca en Excretas
55
MS =
MS𝑉𝐿 =
MW − CH ∙ MW
CH
568.939 t − 0,8 ∙ 568.939 t
= 142.235 𝑡
0,8
4. Energía Primaria en Excretas
𝐄𝐏𝐄𝐱𝐜𝐫𝐞𝐭𝐚𝐬 = 𝐌𝐒𝐄𝐱𝐜𝐫𝐞𝐭𝐚 ∙ 𝐏𝐂𝐒𝐄𝐱𝐜𝐫𝐞𝐭𝐚
𝐄𝐏𝐄𝐱𝐜.𝐕𝐋 = 𝟏𝟒𝟐. 𝟐𝟑𝟓 𝒕 ∙
𝟏𝟓, 𝟔𝟐 𝐓𝐉
= 𝟐𝟐𝟐𝟏, 𝟕 𝐓𝐉
𝟏𝟎𝟎𝟎 𝐭
5. Factor de Masa Seca/Animal -año
MSExcreta Total
𝑃𝑟𝑜𝑑𝑢𝑐𝑐𝑖ó𝑛 𝑑𝑒 𝐴𝑛𝑖𝑚𝑎𝑙𝑒𝑠 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙𝑒𝑠
736.387 𝑡
FMS =
= 1.168
630.312 𝑎𝑛𝑖𝑚𝑎𝑙𝑒𝑠
FMS =
56
Anexo 4
Entrevistas Realizadas
57
Nombre y datos para contacto de los especialistas consultados para ejecución del "Estudio de la situación
actual de los residuos agrícolas orgánicos en Costa Rica y su disponibilidad como potencial fuente de energía
sustitutiva"
Fuente de información
Subsector
Institución/
Organización
Datos para contacto
Nombre del especialista
Correo electrónico
N° telefónico
Especialistas sugeridos por Equipo Local del Proyecto
Agrícola
Café
ICAFE
Ing. Rolando Chacón
[email protected]
Caña de
azúcar
LAICA
Sr. Luis Bermúdez
[email protected]
Piña
MAG
Sr. David Meneses
8811-7446
[email protected]
8849-2746
[email protected]
Arroz
CONARRROZ
Sra. Viviana Madrigal.
[email protected]
2255-1313
Sr. Jairo Díaz
[email protected]
2783-6921
Sr. Victor Muñoz
[email protected]
2255-1313
Banano
CORBANA
Sr. Jorge Sauma
[email protected]
2202-4700
Palma
Aceitera
Palma Tica
Sr. Fernando Rojas
[email protected]
2284-1410
Avícola
Cámara de
Productores Avícolas
Sr. William Cardoza
[email protected]
2239-3147
Cerdos
MAG
Sra. Alexandra Urbina
[email protected]
8832-7155
Ganado de
carne
CORFOGA
Sr. Leonardo Murillo.
[email protected]
2225-1011
Cámara de
Productores de
Leche/Dos Pinos
Sra. Rebeca Gutiérrez
[email protected]
2437-3596
Ganado de
leche
Sr. Erick Montero
[email protected]
2253-5720
Sra. Yetty Quirós
[email protected]
Pecuario
Persona clave en SEPSA para
consultas sobre estadísticas en
boletín N° 23 de Info Agro
2231-2506
Especialistas Externos Consultados
Café
Coopedota
Sr. Roberto Mata
[email protected]
2541-2828
Café
Coopetarrazú
Sr. Gustavo Elizondo
[email protected]
2546-5520
Cítricos
TicoFrut
Sr. Evelio Chaves
[email protected]
2228-9621
Piña
Del Monte
Sr. Douglas Marín
[email protected]
2212-9262
Aserraderos
Palma
Aceitera
EMA
Sr. Luis Roberto Chacón
[email protected]
8829-1208
INSESA
Sr. Alejandro Chacón
[email protected]
8833-6912
Bioenergía
GIZ
Sra. Irene Cañas
[email protected]
8705-4828
58