“C
“Cuantificación
ifi ió de
d residuos
id
agrícolas
í l disponibles
di
ibl
para la producción de bioenergía bajo
criterios
i i dde sustentabilidad
bilid d ambiental”
bi
l”
Marianela Galleguillos
g
Santis
Seminario Internacional “Biocombustibles y su futuro en la matriz energética”
3-5 Noviembre 2009
Proyecto financiado por Programa Domeyko Energía
Proyecto Producción de Biomasa con fines bioenergéticos
Crop Residue and
Ecosystem Services
Biofuel
Traditional
Modern
Liquid
Biofuels
Animal
Feed
Industrial
Raw Material
Soil Quality
Improvement
O Mg
One
M off Corn
C
Stover
St
=
280 L of Ethanol
15 - 18 GJ of Energy
16 x 106 BTU
2 Barrels of Diesel
3 x 106 KCal
Erosion Control
Nutrient Cycling
Soil Biodiversity
Water Management
Soil Structure & Tilth
Carbon Sequestration
(Lal, 2005)
¿Cuanto residuo utilizar?
Manejo de residuos sobre el suelo
El carbono en el suelo es esencial para mantener la productividad
CO2
CARBONO EN EL SUELO
Sin Labranza
+ 500 kg /ha/año
Con Labranza
- 2000 kg /ha/año
Soil organic
matter
Erosión
Los residuos desempeñan un papel fundamental en el control de erosión
Pérdida de Suelo en una Rotación Trigo-Avena-Raps
Suelo Santa Barbara, Pinto.
Pendiente 10%,
10% Longitud de la Ladera 150 m
Manejo
Ton/ha/año
Convencional + Quema
31
Convencional + 0,2 ton residuos sup.
17
Convencional + 1,0 ton residuos sup.
8
Convencional + 2,0
2 0 ton residuos sup.
sup
4
2
Cerolabranza
Peña, 1986
1.
2.
3.
4
4.
Superficie: 37.068 km2
Superficie sembrada con cereales:
113.028,86 Ha
Provincias:
Concepción:
p
1.222,85 Ha
Arauco: 3.193,40 Ha
Bíobío: 37.952,90 Ha
Nuble: 70
70.659,71
659 71 Ha
Total País de cereales: 480.832,73 Ha
23,5% del total nacional
C
Comuna
Superficie comunal sembrada por principal cultivo de cereales,
región del Bíobío, Chile
Yungay
San Ignac io
San Carlos
Pinto
Pemuco
Niquén
El Carmen
Coihueco
Tucap el
Mulchén
Los Ange les
0
Trigo harinero riego
2000
4000
Trigo harinero secano
6000
8000
10000
Maiz riego Ha
Avena secano
12000
Triticale secano
Fuente: Elaboración propia en base a datos del Censo Agropecuario y Forestal 2007
14000
Arroz riego
Modelo de restricciones para uso sustentable de
residuos
id
d
de cultivo
l i para energía
í
Erosión
A = R x K x (LS) x C x P
Wischmeier y Smith (1978)
Mínimo Carbono en
el Suelo ((MCS))
1 Mg de rastrojo
contiene 450 kg de
carbono
Perlack and
Turhollow (2002)
Escenarios de MSC
3,0 ±1,0 Mg C ha/año
2,1 ± 0,1 Mg C ha/año
Johnson et al. (2006)
Clima (R)
Cli
Suelo (K)
Topografia (LS)
Manejo del cultivo (C )
Prácticas de soporte(P)
p
( )
Factores
•Temperatura
•Precipitación
p
•Cultivo
•Rotación del
cultivo
•Labranza
•Manejo de
nutrientes
Disponibilidad
Di
ibilid d máxima
á i
de
d residuos
id
de
d cultivos
lti
de
d cereales
l
considerando el criterio de Minimo Carbono en el Suelo,
región del Bíobío, Chile
O
Otras
Ñiquén
Yungay
El Carmen
Coihueco
San Ignacio
San Carlos
Mulchén
Los Ángeles
0
50000 100000 150000 200000 250000 300000 350000 400000 450000 500000
CL Producción (Mg)
LC Producción (Mg)
Fuente: Elaboración propia en base a datos del Censo Agropecuario y Forestal 2007
Modelación y uso de percepción remota para
estimación de variables de sustentabilidad en la
utilización de rastrojos para bioenergía (erosión)
Modelación influencia factor climático-lluvia
Modelación influencia factor vegetacional
Modelación influencia factor susceptibilidad del suelo a la erosión
Consideraciones finales
La política de diversificación de matriz energética
El cambio climático
El desarrollo de prácticas agronómicas
La valoración del ciclo de vida de los biocombustibles
(LCA) incluyendo sus materias primas
GRACIAS
Método: Restricciones
A = R x K x (LS) x C x P
Wischmeier y Smith (1978)
PP anual
R
Mínimo Carbono en
Suelo ((MCS))
Tipo el
suelo
%MO
Textura
Permeabiliadad
Pendiente
Largo ladera
K
LS
Cli
Clima (R)
Suelo (K)
Topografia (LS)
Manejo del cultivo (C )
Prácticas de soporte(P)
p
( )
R=1 a+b
P(i)2 /PA
Mg de∑ rastrojo
contiene 450 kg de
carbono
100K= Perlack
10-4* 2,71
M 1,14 * (12-a) + 4,20 (b-2) + 3,23 (c-3)
and
Turhollow (2002)
LS= √ f (0,0138 + 0,0096s + 0,00138 s2)
Escenarios de MSC
Un promedio de MCS estimado de 3,0 1,0 Mg C ha/año
Un promedio de MCSCestimado de 2,1
0,1[α
Mg
C ha/año
C= exp
* NDVI
/ ( β – NDVI)
Factor
Johnson
et
al.
(2006)
cobertura
GRACIAS
0
