¿Qué son los biocombustibles?
PROGRAMA ACADÉMICO
LOS BIOCOMBUSTIBLES Y EL DESARROLLO SOSTENIBLE
Se conoce con el nombre de “Biocombustible” acualquier combustible que se genere a partir dela biomasa.
El término combustible abarca a todos losmateriales capaces de liberar energía cuando sonsometidos a un proceso de combustión (quema),cambiando su estructura química.
El término biomasa se aplica tanto para designarla materia total de los seres que habitan en unlugar determinado (término de uso común enEcología) como para designar la materia orgánicaoriginada en el proceso fotosintético.
Fuente: IV Seminario Latinoamericano y del Caribe sobre biocombustibles, 2009.
PROGRAMA ACADÉMICO
LOS BIOCOMBUSTIBLES Y EL DESARROLLO SOSTENIBLE
¿PORQUÉ SU IMPORTANCIA HOY?
Inestabilidad Precio
Barril petróleo.
Agotamiento de las
reservas de
combustible fósiles.
Combustibles más
limpios.
Fuente: Cavieres, 2005.
PROGRAMA ACADÉMICO
LOS BIOCOMBUSTIBLES Y EL DESARROLLO SOSTENIBLE
¿PORQUÉ SU IMPORTANCIA HOY?
PROGRAMA ACADÉMICO
LOS BIOCOMBUSTIBLES Y EL DESARROLLO SOSTENIBLE
Fuente: Salvador, 2005.
Los actuales biocombustibles generan cada vez más dudas acerca de su viabilidad y su impacto ambiental.
Sobre todo por la utilización de alimentos como MP para su elaboración (Trigo, sorgo, maíz, caña, aceite de palma, soya, etc)
Son responsables del encarecimiento de los alimentos?
Incrementan el precio de energías no renovables?
“El incremento de la producción de
biocombustibles podría despedir nueve veces
más CO2 durante las próximas tres décadas
que los combustibles fósiles”.
“Diversas fuentes los culpan de destruir
ecosistemas, incrementar las desigualdades
sociales o aumentar los precios de los alimentos
básicos”.
Diversas investigaciones y proyectos tecnológicos en todo el mundo están trabajando en el desarrollo de una segunda generación que contrarreste estos inconvenientes.
COMPETENCIAS.
• Comprender que es la energía, como se manifiesta,
cuáles son sus fuentes, cómo se produce y cómo se
transforma, que relación hay entre la biomasa y la
energía y que son los balances energéticos.
•Adquirir el conocimiento relacionado con las diferentes
tecnologías que se emplean actualmente para convertir
la biomasa en combustible y estar en capacidad de
recomendar la tecnología apropiada para cualquier tipo
de biomasa, considerando su composición química y
aspectos económicos, sociales y ambientales.
•Proponer un biosistema integrado para la producción de
biocombustibles asegurando la sostenibilidad de los
ecosistemas, considerando factores sociales,
económicos y ambientales.
PROGRAMA ACADÉMICO
LOS BIOCOMBUSTIBLES Y EL DESARROLLO SOSTENIBLE
Actividad inicial 2%
Comentarios “Balance energético neto y su utilidad” 10%
Primer Chat Académico 10%
Foro de discusión 15%
Act. Ind. Ensayo “Problemática en la producción
de biocombustibles”. 20%
Act. Grupal. Ensayo “Biocombustibles de segunda
generación” 20%
Segundo Chat Académico (Socialización) 15%
Blog. Lecciones aprendidas 3%
Valoración del módulo 5%
PROGRAMA ACADÉMICO
LOS BIOCOMBUSTIBLES Y EL DESARROLLO SOSTENIBLE
ACTIVIDADES DEL MÓDULO.
Pregunta 1. ¿Cuáles son las formas en que se manifiesta la energía?.
PROGRAMA ACADÉMICO
LOS BIOCOMBUSTIBLES Y EL DESARROLLO SOSTENIBLE
La energía se puede manifestar, en forma de energía térmica, radiante, mecánica, eléctrica, química, gravitacional, magnética y nuclear.
La energía es una magnitud física que está involucrada en todos los procesos de cambio de estado físico, se transforma y se transmite.
Todo cuerpo es capaz de poseer energía, esto gracias a su movimiento, a su composición química, a su posición, a su temperatura, a su masa y a algunas otras propiedades.
Pregunta 2. ¿Qué expresan la primera y segunda ley de la termodinámica?.
PROGRAMA ACADÉMICO
LOS BIOCOMBUSTIBLES Y EL DESARROLLO SOSTENIBLE
La primera ley de la termodinámica también es conocida como principio de conservación de la energía y establece que la energía no se crea ni se destruye, sólo se transforma.
Permite definir el calor como la energía necesaria que debe intercambiar el sistema para compensar las diferencias entre trabajo y energía interna.
ΔU= Cambio de la energía interna en Joules
Q = Calor añadido al sistema en Joules
W = Trabajo efectuado por el sistema en Joules
Eentra – Esale = ΔEsistema
La energía está definida como la capacidad para obrar, transformar o poner en movimiento. En física se conoce como la capacidad para realizar un trabajo. Su unidad de medida en el SI es (J), que se define como el trabajo realizado por una fuerza de 1 (N) en un desplazamiento de un metro en la dirección de la fuerza.
Pregunta 2. ¿Qué expresan la primera y segunda ley de la termodinámica?.
PROGRAMA ACADÉMICO
LOS BIOCOMBUSTIBLES Y EL DESARROLLO SOSTENIBLE
La segunda ley de la termodinámica establece la dirección en la que deben llevarse a cabo los procesos termodinámicos y, por lo tanto, la imposibilidad de que ocurran en el sentido contrario. También establece, en algunos casos, la imposibilidad de convertir completamente toda la energía de un tipo en otro sin pérdidas.
En realidad, un proceso energético tiene pérdidas y no toda la energía de entrada se transforma en trabajo. La segunda ley de la termodinámica establece un límite a la eficiencia de un proceso de calor y fija la dirección en que se puede dar la transferencia de calor.
La electricidad empleada por un motor eléctrico se transforma en energía mecánica más pérdidas de calor (existen pérdidas por rozamiento y calor en el motor, por la resistencia de los conductores, por la fricción de los engranajes y por el campo magnético del generador). La eficiencia del proceso entonces nunca llega al 100%
η = eficiencia (adimensional)
W = Trabajo resultante del proceso,
y se mide en Joules [J]
E = Energía introducida en el
proceso, y se mide en Joules [J]
Pregunta 3. ¿Cuáles son las fuentes de energía renovable y no renovable?.
PROGRAMA ACADÉMICO
LOS BIOCOMBUSTIBLES Y EL DESARROLLO SOSTENIBLE
Se llaman fuentes de energía renovable a las que se puede recurrir de forma permanente porque son inagotables (por ejemplo, el sol, la tierra). El sol y la tierra seguirán siendo fuentes de energía durante algunos millones de años más, a través de los vientos, la fotosíntesis de las plantas, el ciclo de agua, las fuerzas del mar y el calor al interior de la Tierra.
Se denomina energía hidráulica o energía hídrica a aquella que se obtiene del aprovechamiento de las energías cinética y potencial de la corriente de ríos y saltos de agua. Se puede transformar a diferentes escalas, para el funcionamiento de molinos
rurales o generación eléctrica, entre otros.
PROGRAMA ACADÉMICO
LOS BIOCOMBUSTIBLES Y EL DESARROLLO SOSTENIBLE
Energía hidráulica
Fuente: El Agua una responsabilidad compartida. ONU, 2006
PROGRAMA ACADÉMICO
LOS BIOCOMBUSTIBLES Y EL DESARROLLO SOSTENIBLE
PROGRAMA ACADÉMICO
LOS BIOCOMBUSTIBLES Y EL DESARROLLO SOSTENIBLE
Energía hidráulica
Es aquella que se obtiene por extracción del calor interno de la tierra. Se requieren 2 pozos, uno para obtener el agua caliente o vapor de agua y otro para volverla a
reinyectar al acuífero.
PROGRAMA ACADÉMICO
LOS BIOCOMBUSTIBLES Y EL DESARROLLO SOSTENIBLE
Energía geotérmica
Es la energía producida por el movimiento de las olas. Su funcionamiento se basa en el aprovechamiento de la energía de la oscilación vertical de las olas a través de unas boyas eléctricas que se elevan y descienden sobre una estructura similar a un pistón. El movimiento del agua impulsa un generador que produce la electricidad. La corriente se transmite a tierra a través de un cable submarino.
PROGRAMA ACADÉMICO
LOS BIOCOMBUSTIBLES Y EL DESARROLLO SOSTENIBLE
Energía undimotríz
Es la que resulta de aprovechar las mareas, es decir, la diferencia de altura media de los mares (pleamar y bajamar), interponiendo partes móviles al movimiento natural de ascenso o descenso de las aguas, junto con mecanismos de canalización y depósito, para obtener movimiento en un eje.
PROGRAMA ACADÉMICO
LOS BIOCOMBUSTIBLES Y EL DESARROLLO SOSTENIBLE
Energía mareomotríz
Biohidrógeno
(Por electrólisis del agua)
La electrólisis es un proceso para separar un compuesto en los elementos que lo constituyen utilizando electricidad y 2 electrodos (C, Pt). Para producir 1 kg de H2 se requieren 55 KWH (eficiencia del 75%) y 12 kg de agua como MP y 3300 litros como refrigerante.1 Kg H2 produce 36 KWH.
“Con unos catalizadores especiales, la luz del sol es capaz de separar el agua en hidrógeno y oxigeno ... La fotosíntesis artificial podría convertirse de esta manera en una gran fuente de energía eficiente …(Daniel Nocera, Instituto Tecnológico de Masachusets, 2008)
PROGRAMA ACADÉMICO
LOS BIOCOMBUSTIBLES Y EL DESARROLLO SOSTENIBLE
Lectura recomendada.
Fotosíntesis artificial: ¿el futuro de una energía limpia?. Su desarrolloextendería el uso de la luz solar y el hidrógeno como sistema energéticoecológico, y reduciría además los efectos del cambio climático.http://www.consumer.es/web/es/medio_ambiente/energia_y_ciencia/2008/09/01/179698.php
(Por fotosíntesis)
Biohidrógeno
(Por radiofrecuencia)
Jonh Kanzius, 2007, demostró que la aplicación de ondas de radio sobre muestras de agua de mar permitieron su combustión, por la liberación de hidrógeno, alcanzando temperaturas superiores a 1500 °C.
PROGRAMA ACADÉMICO
LOS BIOCOMBUSTIBLES Y EL DESARROLLO SOSTENIBLE
Pregunta 3. ¿Cuáles son las fuentes de energía renovable y no renovable?.
PROGRAMA ACADÉMICO
LOS BIOCOMBUSTIBLES Y EL DESARROLLO SOSTENIBLE
Las energías no renovablesson aquellas cuyas reservas son limitadas y por lo tanto disminuyen a medida que las consumimos (petróleo, gas natural, carbón), a medida que las reservas son menores, es más difícil su extracción y aumenta su costo. Se forman por la descomposición producida durante millones de años de material orgánico en el interior de la tierra.
Las centrales nucleares producen electricidad aprovechando la fisión de los átomos de Uranio. El agua se utiliza en las centrales nucleares para la producción de vapor (energía térmica) el cual es usado para el movimiento de turbinas (energía mecánica) empleada en medios de transporte o para la generación eléctrica, en este caso el agua también se utiliza para el enfriamiento del vapor de salida.
PROGRAMA ACADÉMICO
LOS BIOCOMBUSTIBLES Y EL DESARROLLO SOSTENIBLE
Energía nuclear
Pregunta 3. ¿Cuáles son las fuentes de energía renovable y no renovable?.
PROGRAMA ACADÉMICO
LOS BIOCOMBUSTIBLES Y EL DESARROLLO SOSTENIBLE
PROGRAMA ACADÉMICO
LOS BIOCOMBUSTIBLES Y EL DESARROLLO SOSTENIBLE
Ventajas y
desventajas
de las
diferentes
fuentes de
energía
Pregunta 4. ¿Cuáles son los principales cultivos energéticos en Colombia y en el mundo?.
PROGRAMA ACADÉMICO
LOS BIOCOMBUSTIBLES Y EL DESARROLLO SOSTENIBLE
COLOMBIA Y SUS FUENTES DE ALCOHOL CARBURANTE
CULTIVOPRODUCCIÓN
(Ton/ha)
ALCOHOL
(Lts/ton)
PRODUCTIVIDA
D
(Lts/ha)
Maíz 4 400 1600
Sorgo 40 55 2200
Yuca 35 200 7000
Remolacha 40 125 5000
Caña de azúcar 120 75 9000
Subproductos caféª 3 14-28 42-84
FUENTES DE ALCOHOL CARBURANTE EN EL MUNDO
CULTIVOPRODUCCIÓN
(Ton/ha)
ALCOHOL
(Lts/ton)
PRODUCTIVIDAD
(Lts/ha)REFERENCIA
Remolacha 70 100 7000 Villena, 2003.
Trigo 7 340 2400 Villena, 2003.
Caña 80 4000-6000B Bichara, 2003
Maíz 350 2000B Bichara, 2003.
Trigo 350 1000B Bichara, 2003.
Pregunta 4. ¿Cuáles son los principales cultivos energéticos en Colombia y en el mundo?.
PROGRAMA ACADÉMICO
LOS BIOCOMBUSTIBLES Y EL DESARROLLO SOSTENIBLE
Rendimientos de aceite alcanzados en diferentes cultivos.
Cultivo Nombre CientíficoLitros de aceite
Ha/año
Soja (Glicine max) 420
Arroz (Oriza sativa) 770
Tung (Aleurites fordii) 880
Girasol (Helianthus annuus) 890
Maní (Arachis hipogaea) 990
Colza (Brassica napus) 1100
Ricino/Tartago (Ricinus communis) 1320
Jatropa (Jatropha curcas) 1590
Aguacate (Persea americana) 2460
Coco (Cocos nucifera) 2510
Cocotero (Acrocomia aculeata) 4200
Palma (Elaeis guineensis) 5550
Pregunta 5. ¿Que son los biocombustibles de segunda generación?.
PROGRAMA ACADÉMICO
LOS BIOCOMBUSTIBLES Y EL DESARROLLO SOSTENIBLE
Los biocombustibles de segundageneración (2G) son aquellos que, con respecto a los actuales, se van a elaborar a partir de mejores procesostecnológicos y materias primas que no se destinan a la alimentación y se cultivan en terrenos no agrícolas o marginales. De esta manera, la polémica generada por los actualesbiocombuatibles de sustituir alimentopor carburante quedaría neutralizada.
Comentarios a la Lectura. “El Balance
energético neto y su utilidad” donde
establezca su punto de vista (10%)
El autor polemiza a acerca del concepto de
muchos expertos que expresan que, para
constituirse en una alternativa viable como
sustituto de un combustible fósil, el
combustible alternativo no sólo debe ser
económicamente competitivo y poder
producirse en cantidad suficiente como para
representar una verdadera alternativa, sino
que, al mismo tiempo, debe representar un
ahorro neto de energía con relación a las
fuentes de energía empleadas para producirlo.
Este último punto será motivo de discusión.
PROGRAMA ACADÉMICO
LOS BIOCOMBUSTIBLES Y EL DESARROLLO SOSTENIBLE
TEMA FORO PERMANENTE (15%)
“Biocombustibles, agua, alimentación y medio ambiente”
La seguridad energética y la seguridad del agua están estrechamente vinculadas. La expansión actual de los biocombustibles carece de este entendimiento tal como ha sido planificada. Los biocombustibles podrían agravar la crisis del agua en algunas regiones que están actualmente bajo presión. De igual manera, el empleo de materias primas que se usan para la alimentación humana y animal (maíz, caña, trigo) ha provocado especulación en los precios de estos alimentos y actualmente se habla de que son los responsables del incremento en las tarifas energéticas.
¿Cuál sería un modelo de explotación apropiado que contribuya al aseguramiento de las necesidades energéticas sin comprometer la producción de alimentos, la disponibilidad de agua y sin contribuir a elevar el costo de vida?.
PROGRAMA ACADÉMICO
LOS BIOCOMBUSTIBLES Y EL DESARROLLO SOSTENIBLE
EL USO DEL AGUA EN LA PRODUCCIÓN DE BIOCOMBUSTIBLES
La producción de biocombustibles requiere del uso de agua en dos etapas: en el crecimiento de las materias primas y en el proceso de producción de las plantas de biocombustibles.
Si nos enfocamos solamente en el uso del agua en las plantas de biocombustibles, los biocombustibles dan la impresión de tener un impacto mínimo sobre el agua, especialmente cuando se los compara con las plantas convencionales de producción de energía térmica.
PROGRAMA ACADÉMICO
LOS BIOCOMBUSTIBLES Y EL DESARROLLO SOSTENIBLE
ASPECTOS AMBIENTALES EN LA PRODUCCIÓN DE BIOCOMBUSTIBLES
Huella hídrica de los principales cultivos energéticos
Cultivo
Huella hídrica
total
(m3/GJ)
Huella hídrica
Agua azul
(m3/GJ)
Huella hídrica
Agua verde
(m3/GJ)
Agua total
(L/L)
Agua azul
(L/L)
Agua
verde
(L/L)
Etanol m3/GJ de etanol L de agua/L de etanol
Remolacha 59 35 24 1388 822 566
Papa 103 46 56 2399 1078 1321
Caña 108 58 49 2516 1364 1152
Maíz 110 43 67 2570 1013 1557
Yuca 125 18 107 2926 420 2506
Cebada 159 89 70 3727 2083 1644
Centeno 171 79 92 3990 1846 2143
Arroz 191 70 121 4476 1641 2835
Trigo 211 123 89 4946 2873 2073
Sorgo 419 182 238 9812 4254 5558Biodiésel m3/GJ de biodiésel L de agua/L de biodiésel
Soya 394 217 177 13676 7521 6155
Colza 409 245 165 14201 8487 5714
Jatropha 574 335 239 19924 11636 8288
PROGRAMA ACADÉMICO
LOS BIOCOMBUSTIBLES Y EL DESARROLLO SOSTENIBLE
Realice un análisis sobre la problemática de la producción de biocombustibles, publique una entrada tipo ensayo en su blog personal de moodle donde desarrolle alguno de los siguientes temas:
1. Alcohol de caña de azúcar, 2. Alcohol de maíz, 3. Alcohol de yuca, 4. Alcohol de remolacha, 5. Alcohol de sorgo, 6. Biodiéselde Palma de aceite, 7. Biodiésel de Jatropha curcas, 8. Biodiéselde higuerilla, 9. Biodiésel de algas, 10. Biodiésel de soya.
Para realizar el ensayo considere las condiciones agroecológicas de su zona de trabajo y considere la información que sobre los cultivos aparece en la unidad 3.
Es posible que deba plantear actividades adicionales que le permitan establecer el cultivo en su zona de trabajo y estas actividades pueden impactar favorable o desfavorablemente su medio natural, esta información debe aparecer en el trabajo.
Considere la huella hídrica de los cultivos. Articule en su ensayo los factores sociales, económicos, técnicos, culturales y ecológicos que forman parte del proceso productivo del biocombustible.
PROGRAMA ACADÉMICO
LOS BIOCOMBUSTIBLES Y EL DESARROLLO SOSTENIBLE
TRABAJO INDIVIDUAL (20%)
El ensayo debe tener entre 15 y 20 páginas y contener 1. Resumen, 2. Introducción, 3. Objetivos, 4. Marco teórico y Discusión, 5. Conclusiones, 6. Bibliografía.
Realice un análisis sobre la conveniencia de la producción de biocombustibles de segunda generación, resaltando aspectos sociales, económicos, ambientales, técnicos y culturales, publique una entrada tipo ensayo en su blog personal de moodle donde desarrolle alguno de los siguientes temas: 1. Bioetanol de residuos lignocelulósicos, 2. Biodiésel de aceites usados, 3. Biogás de residuos orgánicos, 4. Carbón de residuos vegetales, 5. Biobutanol de la biomasa.
El trabajo se debe colgar en la Wiki del grupo.
PROGRAMA ACADÉMICO
LOS BIOCOMBUSTIBLES Y EL DESARROLLO SOSTENIBLE
TRABAJO COLECTIVO
PRODUCCIÓN DE BIOCOMBUSTIBLES 2G (20%)
El ensayo debe tener entre 20 y 25 páginas y contener 1. Resumen, 2. Introducción, 3. Objetivos, 4. Marco teórico y Discusión, 5. Conclusiones, 6. Bibliografía.
Unidad 1. Conceptos básicos sobre energía.
Biocombustibles, Energía, Unidades de energía, Calor y Temperatura, Calor específico, Poder calorífico, Eficiencia energética, Formas de energía, Fuentes de energía, Energía primaria y final, Energías renovables, Energías no renovables, Biomasa y Energía, Fotosíntesis, Respiración celular, Fermentación, La agroenergía y los biocombustibles.
Unidad 2. Convirtiendo la biomasa en energía.
Producción de Biomasa, Características de la Biomasa, Tipo de Biomasa, Vías de transformación de la biomasa en energía, Procesos de combustión directa, Procesos termo-químicos, Procesos bio-químicos, Biocarburantes líquidos, El Bioetanol, El Biodiésel, El Biobutanol,, Aspectos económicos de los biocarburantes, Aspecto legal de los biocarburantes, El Biogás.
Unidad 3. Aspectos agronómicos y ambientales en la producción de biocombustibles.
Condiciones agroecológicas de los cultivos de Caña de azúcar, Remolacha azucarera, Maíz, Sorgo dulce, Yuca, Palma africana, Higuerilla, Piñón, Soya, Algas, Aspectos ambientales en la producción de Biocombustibles, Biosistema Integrado de energía, Biocombustibles de los subproductos del café.
PROGRAMA ACADÉMICO
LOS BIOCOMBUSTIBLES Y EL DESARROLLO SOSTENIBLE
CONTENIDO
PROGRAMA ACADÉMICO
LOS BIOCOMBUSTIBLES Y EL DESARROLLO SOSTENIBLE
UNIDAD 1. CONCEPTOS BÁSICOS SOBRE ENERGÍA.
Al final de la unidad el maestrante estará en capacidad de comprender que es la energía, como se manifiesta, cuáles son sus fuentes, cómo se produce y cómo se transforma, que relación hay entre la biomasa y la energía, cuál es la problemática de las energías fósiles y cómo es el consumo energético mundial.
PROGRAMA ACADÉMICO
LOS BIOCOMBUSTIBLES Y EL DESARROLLO SOSTENIBLE
Las plantas transforman la energía del sol en energía química a través del proceso fotosintético y parte de esa energía química queda almacenada en forma de materia orgánica que puede recuperarse quemándola directamente o transformándola en combustibles líquidos o gaseosos que reciben el nombre de biocombustibles y se diferencian de los combustibles fósiles por el hecho de provenir de materia orgánica no mineralizada.
ENERGÍA RADIANTE - QUÍMICA - TÉRMICA.
PROGRAMA ACADÉMICO
LOS BIOCOMBUSTIBLES Y EL DESARROLLO SOSTENIBLE
UNIDADES DE ENERGÍA.
PROGRAMA ACADÉMICO
LOS BIOCOMBUSTIBLES Y EL DESARROLLO SOSTENIBLE
El calor específico es una magnitud física y está definido como la cantidad de calor por una unidad de masa necesaria para elevar en un grado centígrado la temperatura de un cuerpo.
Calor específico
PROGRAMA ACADÉMICO
LOS BIOCOMBUSTIBLES Y EL DESARROLLO SOSTENIBLE
El Poder Calorífico es la cantidad de energía que la unidad de masa de materia puede desprender al producirse una reacción química de oxidación y expresa la energía máxima que puede liberar la unión química entre un combustible y el comburente y es igual a la energía que mantenía unidos los átomos en las moléculas de combustible, menos la energía utilizada en la formación de nuevas moléculas en las materias (generalmente gases) formadas en la combustión.
La magnitud del poder calorífico puede variar según como se mida, puede ser PCS si se considera la energía de condensación del vapor de agua y PCI, si no de considera.
Poder calorífico
PROGRAMA ACADÉMICO
LOS BIOCOMBUSTIBLES Y EL DESARROLLO SOSTENIBLE
ENERGÍA PRIMARIA Y ENERGÍA FINAL.
La energía primaria es la que se encuentra contenida en los combustibles, antes de pasar por los procesos de transformación a energía final. Se puede representar con los siguientes pictogramas: si se trata del petróleo, el carbón o la energía del sol.
La energía final es la energía tal y como se usa en los puntos de consumo; por ejemplo la electricidad o el gas natural que utilizamos en nuestras casas.
Para disponer energía para el consumo, son necesarias sucesivas operaciones de transformación y transporte, desde el yacimiento a la planta de transformación y, por último, al consumidor final. En cada una de estas operaciones se producen pérdidas.
Así, considerando todas las pérdidas, para cada unidad energética de electricidad que consumimos en casa son necesarias unas 3 unidades energéticas de combustible fósil en las centrales térmicas.
PROGRAMA ACADÉMICO
LOS BIOCOMBUSTIBLES Y EL DESARROLLO SOSTENIBLE
CONSUMO DE PETRÓLEO.
PROGRAMA ACADÉMICO
LOS BIOCOMBUSTIBLES Y EL DESARROLLO SOSTENIBLE
CONSUMO DE GAS NATURAL.
PROGRAMA ACADÉMICO
LOS BIOCOMBUSTIBLES Y EL DESARROLLO SOSTENIBLE
CONSUMO DE CARBÓN.
PROGRAMA ACADÉMICO
LOS BIOCOMBUSTIBLES Y EL DESARROLLO SOSTENIBLE
ESTRUCTURA DEL CONSUMO ENERGÉTICO EN COLOMBIA, 2009.
PROGRAMA ACADÉMICO
LOS BIOCOMBUSTIBLES Y EL DESARROLLO SOSTENIBLE
UNIDAD 2. CONVIRTIENDO LA BIOMASA EN COMBUSTIBLE
Al final de la unidad el maestrante adquirirá el conocimiento relacionado con las diferentes tecnologías que se emplean actualmente para convertir la biomasa en combustible y estará en capacidad de recomendar la tecnología apropiada para cualquier tipo de biomasa, considerando su composición química y aspectos económicos, sociales y ambientales.
PROGRAMA ACADÉMICO
LOS BIOCOMBUSTIBLES Y EL DESARROLLO SOSTENIBLE
PRODUCCIÓN DE BIOMASA.
La energía solar que llega la biósfera (~3x1024
J/año) es captada y convertida en biomasa por los ecosistemas terrestre y acuático con una eficiencia del 0,1% (~3x1021 J/año), almacenándose en 200 Gt (peso seco) de material vegetal por año a expensas de la energía solar, pues ~30 GJ corresponde a la síntesis de ~2 toneladas biomasa (García y Losada, 1983 citados por Carrillo, 2004).
TIPO DE BIOMASA.
PROGRAMA ACADÉMICO
LOS BIOCOMBUSTIBLES Y EL DESARROLLO SOSTENIBLE
COMPOSICIÓN ELEMENTAL DE LA DE BIOMASA.
PROGRAMA ACADÉMICO
LOS BIOCOMBUSTIBLES Y EL DESARROLLO SOSTENIBLE
VÍAS DE CONVERSIÓN DE LA BIOMASA.
PROGRAMA ACADÉMICO
LOS BIOCOMBUSTIBLES Y EL DESARROLLO SOSTENIBLE
TIPOS DE PIRÓLISIS.
PROGRAMA ACADÉMICO
LOS BIOCOMBUSTIBLES Y EL DESARROLLO SOSTENIBLE
PRINCIPALES PROCESOS DE CONVERSIÓN.
PROGRAMA ACADÉMICO
LOS BIOCOMBUSTIBLES Y EL DESARROLLO SOSTENIBLE
EL BIOETANOL
El bioetanol se obtiene por fermentación de medios azucarados hasta lograr un grado alcohólico, después de fermentación, en torno al 10%-15%, concentrándose por destilación para la obtención del denominado «alcohol hidratado» (4-5% de agua) o llegar hasta el alcohol absoluto (99,4% min. de pureza) tras un proceso específico de deshidratación.
Esta última calidad es la necesaria si se quiere utilizar el alcohol en mezclas con gasolina en vehículos convencionales.
Fuente: Ballesteros, 1998
PROGRAMA ACADÉMICO
LOS BIOCOMBUSTIBLES Y EL DESARROLLO SOSTENIBLE
La sacarificación consiste en la hidrólisis de los polisacáridos para formar
azúcares. Los almidones, hemicelulosas y celulosas, se deben hidrolizar
y convertir en azúcares fermentables, mediante agentes químicos o
enzimáticos, antes de poderlos usar en la producción de etanol.
PROGRAMA ACADÉMICO
LOS BIOCOMBUSTIBLES Y EL DESARROLLO SOSTENIBLE
EL BIOETANOL
Se necesitan 2000 litros de agua/tonelada de azúcar a partir de la caña.
Se necesitan 40 litros de agua/litro de etanol a partir de caña.
En Colombia, se necesitan 100000 litros de agua/tonelada caña (200000).
1200 mm/año y 120 toneladas de caña/ha.
PROGRAMA ACADÉMICO
LOS BIOCOMBUSTIBLES Y EL DESARROLLO SOSTENIBLE
Colombia, 120 toneladas de caña/ha.
75 litros de etanol/tonelada de caña de azúcar.
Fuente: IV Seminario Latinoamericano y del Caribe sobre biocombustibles, 2009.
PROGRAMA ACADÉMICO
LOS BIOCOMBUSTIBLES Y EL DESARROLLO SOSTENIBLE
EL BIOETANOL
1 Dólar = 2 Reales
EL BIOETANOL
Fuente: IV Seminario Latinoamericano y del Caribe sobre biocombustibles, 2009.
PROGRAMA ACADÉMICO
LOS BIOCOMBUSTIBLES Y EL DESARROLLO SOSTENIBLE
11,5 litros de vinaza/litro de etanol (Bononi, 2009)
10 m3 de biogás/m3 de vinaza = 6m3 de GN (Bononi, 2009)
EL BIOETANOL
Fuente: IV Seminario Latinoamericano y del Caribe sobre biocombustibles, 2009.
PROGRAMA ACADÉMICO
LOS BIOCOMBUSTIBLES Y EL DESARROLLO SOSTENIBLE
PRODUCCIÓN MUNDIAL Y PROYECCIONES BIOETANOL
PROGRAMA ACADÉMICO
LOS BIOCOMBUSTIBLES Y EL DESARROLLO SOSTENIBLE
PROGRAMA ACADÉMICO
LOS BIOCOMBUSTIBLES Y EL DESARROLLO SOSTENIBLE
PRODUCCIÓN NACIONAL DE BIOETANOL
PROGRAMA ACADÉMICO
LOS BIOCOMBUSTIBLES Y EL DESARROLLO SOSTENIBLE
NUEVOS PROYECTOS DE BIOETANOL
PROGRAMA ACADÉMICO
LOS BIOCOMBUSTIBLES Y EL DESARROLLO SOSTENIBLE
El biodiésel es un combustible constituido por ésteres metílicos o etílicos de ácidos grasos derivados de aceites de origen vegetal o grasa animal, que puede reemplazar parcial o totalmente al combustible diéseltradicional.
EL BIODIÉSEL
Se denomina biodiésel a los ésteres metílicos o etílicos de ácidos grasos derivados de aceites de
origen vegetal o grasa animal (Cuéllar, 2005).
El biodiésel es un combustible renovable, no tóxico, biodegradable, de muy bajo azufre y libre de
compuestos aromáticos, que puede reemplazar parcial ó totalmente al combustible diésel tradicional
(Vera, 2006).
EL BIODIÉSEL
PROGRAMA ACADÉMICO
LOS BIOCOMBUSTIBLES Y EL DESARROLLO SOSTENIBLE
EL BIODIÉSEL
La reacción, llamada de transesterificación, consiste químicamente en 3 reacciones
reversibles y consecutivas en las que el triglicérido (principal componente del aceite vegetal
o la grasa animal) es convertido consecutivamente en diglicérido, monoglicérido y glicerina
liberando un mol de éster metílico
PROGRAMA ACADÉMICO
LOS BIOCOMBUSTIBLES Y EL DESARROLLO SOSTENIBLE
Cacahuate, Palma africana, Girasol, Higuerilla, Soya
EL BIODIÉSEL
Fuente: IV Seminario Latinoamericano y del Caribe sobre biocombustibles, 2009.
PROGRAMA ACADÉMICO
LOS BIOCOMBUSTIBLES Y EL DESARROLLO SOSTENIBLE
EL BIODIÉSEL
Fuente: IV Seminario Latinoamericano y del Caribe sobre biocombustibles, 2009.
PROGRAMA ACADÉMICO
LOS BIOCOMBUSTIBLES Y EL DESARROLLO SOSTENIBLE
PROGRAMA ACADÉMICO
LOS BIOCOMBUSTIBLES Y EL DESARROLLO SOSTENIBLE
CONTAMINACIÓN DEL AGUA EN EL PROCESO DE BIODIÉSEL
PROGRAMA ACADÉMICO
LOS BIOCOMBUSTIBLES Y EL DESARROLLO SOSTENIBLE
PRODUCCIÓN MUNDIAL Y PROYECCIONES BIODIESEL
PRODUCCIÓN BIODIÉSEL EN COLOMBIA
PROGRAMA ACADÉMICO
LOS BIOCOMBUSTIBLES Y EL DESARROLLO SOSTENIBLE
PROGRAMA ACADÉMICO
LOS BIOCOMBUSTIBLES Y EL DESARROLLO SOSTENIBLE
PLANTAS EN PROCESO BIODIÉSEL EN COLOMBIA
EL BIOBUTANOL
PROGRAMA ACADÉMICO
LOS BIOCOMBUSTIBLES Y EL DESARROLLO SOSTENIBLE
Clostridium, Escherichia coli y Saccharomyces cerivisiae
EL BIOGÁS
Con el termino biogás se designa
a la mezcla de gases resultantes
de la descomposición de la
materia orgánica realizada por
acción bacteriana en condiciones
anaerobias.
PROGRAMA ACADÉMICO
LOS BIOCOMBUSTIBLES Y EL DESARROLLO SOSTENIBLE
EL BIOGÁS
PROGRAMA ACADÉMICO
LOS BIOCOMBUSTIBLES Y EL DESARROLLO SOSTENIBLE
ETAPAS DE LA DIGESTIÓN ANAEROBIA
PROGRAMA ACADÉMICO
LOS BIOCOMBUSTIBLES Y EL DESARROLLO SOSTENIBLE
COMPARACIÓN DEL BIOGÁS Y OTROS COMBUSTIBLES
PROGRAMA ACADÉMICO
LOS BIOCOMBUSTIBLES Y EL DESARROLLO SOSTENIBLE
PROGRAMA ACADÉMICO
LOS BIOCOMBUSTIBLES Y EL DESARROLLO SOSTENIBLE
UNIDAD 3. ASPECTOS AGRONÓMICOS Y AMBIENTALES EN LA PRODUCCIÓNDE BIOCOMBUSTIBLES
Al final de la unidad el estudiante adquirirá el conocimiento relacionado con las condiciones agroecológicas que requieren los principales cultivos energéticos, los impactos ambientales de los procesos agroindustriales involucrados en la producción de los biocarburantes, el cálculo de los balances energéticos del proceso productivo y estará en capacidad de proponer un biosistema integrado de energía.
1. Aspectos agroecológicos del cultivo de la caña de azúcar
Cultivo Requerimientos
hídricos
Temperatura Suelos Preparación
terreno
Labores del
cultivo
Plagas y
enfermedades
Cosecha
Caña de
azúcar
(Saccharum
officinarum)
85 a 100 mm
mensuales, o sea que
en un período de 13 a
14 meses requiere
entre 1100 y 1500
mm agua.
Entre 30 y 34ºC. Franco-
arcillosos,
profundos y
bien
drenados.
Descapotada,
Nivelada, surcada,
siembra de la
semilla. Con
utilización de
maquinaria agrícola
Control de arvenses.
Fertilización, Control
de plagas y
enfermedades. Con
aplicación de
agroquímicos
Enfermedades :
Dentro de las
enfermedades más
importantes están:
carbón, causado por
Ustilago scitanimea y la
roya Puccinia
malanosephala.
Plagas:
Mosca pinta (Aeneolamia
postica) Barrenadores
(Diatraea sacharalis,
zeadiatraea ssp., Chilo
suppressalis), nematodos
Hoplolaimus spp,
Meloidogyne spp,
Pratylenchus spp,
Aplicación de
madurantes, quema
programada, corte,
alce y transporte.
PROGRAMA ACADÉMICO
LOS BIOCOMBUSTIBLES Y EL DESARROLLO SOSTENIBLE
Cultivo Requerimientos
hídricos
Temperatura Suelos Preparación
terreno
Labores del
cultivo
Plagas y
enfermedades
Cosecha
Remolacha
azucarera
(Beta
vulgaris)
Requiere 700 mm
anuales de agua
aproximadamente,
bien distribuidos,
para suplir los
requerimientos del
cultivo.
Óptima entre 21 y
25 ºC .
Francos y
sueltos,
profundos y
con buen
drenaje para
que haya un
buen
desarrollo de
la raíz.
Arado profundo,
nivelada,
surcada, siembra
de la semilla.
Muy exigente en el
control de arvenses,
en Fertilización y
Control de plagas y
enfermedades. Para
su control se utilizan
agroquímicos
Plagas:
gusanos alambre (Agrioteslineatus), gusanos blancos (Anoxia villosa), cassida(Cassida vittata), pulguilla de la remolacha (Chaetocnema tibialis).
Enfermedades:
entre las más comunes se encuentran: Cercospora(cercóspora vitícola), Oidio (Erysiphe betae) y Roya (Uromyces viciae).
Deshojado, descoronado, arranque y carga. Estas operaciones pueden hacerse utilizando maquinaria agrícola, o manual, con la utilización de herramienta agrícola o maquinaria agrícola.
2. Aspectos agroecológicos del cultivo de la remolacha azucarera
PROGRAMA ACADÉMICO
LOS BIOCOMBUSTIBLES Y EL DESARROLLO SOSTENIBLE
Cultivo Requerimientos
hídricos
Temperatura Suelos Preparación
terreno
Labores del
cultivo
Plagas y
enfermedades
Cosecha
Maíz (Zea
mays)
1800 a 2400mm con una buena distribución en todo el ciclo del cultivo. Requiere de 3 y 5 mm por día. Siendo mayores los requerimientos durante la etapa de floración.
18 a 30ºC Suelos
fértiles, con
textura
media, bien
drenados y
con
contenidos de
materia
orgánica
superiores al
4%
Manual o mecanizada. En ambos casos se recomienda realizar labranza mínima, para proteger el suelo de la erosión en zonas de ladera o a la compactación en terrenos planos. La siembra se puede realizar manual o utilizando maquinaria agrícola.
Control de arvenses
época critica de
competencia los
primeros 30 días .
Fertilización,
Control de plagas y
enfermedades. Con
aplicación de
agroquímicos.
Plagas:
Gusanos cogolleros y comedores e follaje (Spodopera sp, Heliothiszea ), Chizas (Phylophagasp) entre otros.
Enfermedades:
Quemazón o tizón (Helminthosporiumturcicum), mancha gris (Cercóspora spp), mancha de asfalto (Phyllachoramonographella y Coniotyrium), royas (Puccinia polysora y physopella zeae).
En la cosecha puede
utilizarse maquinaria
agrícola o puede
hacerse manual,
depende de la
extensión, de las áreas
sembradas y a la
topografía del terreno.
3. Aspectos agroecológicos del cultivo del maíz
PROGRAMA ACADÉMICO
LOS BIOCOMBUSTIBLES Y EL DESARROLLO SOSTENIBLE
Cultivo Requerimientos
hídricos
Temperatura Suelos Preparación
terreno
Labores del
cultivo
Plagas y enfermedades Cosecha
Sorgo
dulce
(Sorghum
bicolor)
El requerimiento de agua varía entre 450 a 600 mm, depende del ciclo del híbrido y de las condiciones ambientales de la zona.
La temperatura
debe estar por
encima de los 17
ºC, situándose el
óptimo hacia los 32
ºC.
Requiere de
suelos fértiles,
profundos con
buen drenaje
de textura
media, sin
capas
endurecidas.
Es muy simular a la preparación para la siembra de maíz o trigo.
Puede hacerse manual o mecanizada; en ambos casos se recomienda realizar labranza mínima, para proteger el suelo de la compactación por el uso de la maquinaria.
La siembra también se puede realizar manual o utilizando maquinaria agrícola.
Control de
arvenses. La
época critica de
competencia se
presenta en los
primeros 30
días.
La fertilización,
el Control de
plagas y
enfermedades,
se realiza con
aplicación de
agroquímicos.
Plagas.
Entre las más comunes están: Gusano alambre (Melanotus sp., Agriotes sp., Dalopius sp), Gusanos blancos (Anoxia villosa), Gusanos grises (Agrotis segetum), Tipúlidos (Tipulia oleracea) y Gusanos cortadores (Spodoptera sp).
Enfermedades.
Es afectado por numerosas enfermedades causadas por bacterias y virus; que se manifiestan por pudriciones, manchas, quemazón; achaparramiento, clorosis, mohos, pústulas, carbones, entre otros.
Se hace con
cosechadora
mecánica o
manual
dependiendo del
área sembrada.
4. Aspectos agroecológicos del cultivo del sorgo
PROGRAMA ACADÉMICO
LOS BIOCOMBUSTIBLES Y EL DESARROLLO SOSTENIBLE
Cultivo Requerimientos
hídricos
Temperatura suelos Preparación
terreno
Labores del cultivo Plagas y
enfermedades
Cosecha
Yuca
(Manihot
esculenta)
para que haya un buen desarrollo de las plantas requiere una precipitación anual de 1500 a 2000 mm bien distribuidos en todo el año
El rango de
temperatura
óptimo esta entre
25-30º C, siempre
que haya
humedad
disponible y
suficiente en el
período de
crecimiento.
Necesita
suelos
fértiles, de
textura franca
a franca
arenosa, bien
drenados y
con buen
contenido de
materia
orgánica.
puede hacerse con labranza convencional, utilizando arados de disco y rastras pesadas o labranza vertical, utilizando el arado de cincel rígido o vibratorio. El terreno se debe preparar por lo menos a 25-40 cm de profundidad para obtener un suelo disgregado y libre de terrones que facilite el crecimiento horizontal y vertical de las raíces
cultivo debe permanecer
limpio al menos los
primeros 100 días
después de sembrado en
el campo. el control se
puede hacer manual y
cuando las áreas
sembradas son muy
extensas, puede
utilizarse maquinaria
agrícola o un herbicida
químico selectivo al
cultivo
La fertilización, el
Control de plagas y
enfermedades. Se
realiza con aplicación de
agroquímicos.
Plagas.
El taladrador de tallos y ramas ( Coelostermus sp), Gusano de la hoja (Erinnyis), acaros(Tetranychus urticae, Mononychellus tanajoa), Tetranychus cinnabarinus, Mosca blanca (Aleurotrachelus socialis), Piojos harinosos (Phenacoccus herreni, P. grenadensis y P. manihoti), Trips(Frankliniella williamsi y Scirtothrips manihoti)
Enfermedades.
Mancha parda de la hoja, Cercospora henninsgsii, Mancha blanca de la hoja, Cercospora caribae, Ceniza o mildiu, Oidiumsp., Añublo pardo fungoso, Cercosporavicosae, Pudrición seca del tallo y la raíz, Diplodiamanihotis, pudrición, Xanthomonas manihotis.
Se hace con
cosechadora
mecánica o
manual
dependiendo el
área sembrada y
de la pendiente
del terreno.
5. Aspectos agroecológicos del cultivo de la yuca
PROGRAMA ACADÉMICO
LOS BIOCOMBUSTIBLES Y EL DESARROLLO SOSTENIBLE
Cultivo Requerimientos
hídricos
Temperatura Suelos Preparación
terreno
Labores del
cultivo
Plagas y enfermedades Cosecha
Palma
Africana
(Elaeis
guineensis)
Entre 1.500 y 2.200 mm de lluvia bien distribuida en todo el año. Con un promedio mensual de 150 mm y una humedad relativa superior al 75%.
Requiere unas
temperaturas
mensuales de 25 a
28 °C en
promedio.
Los mejores
suelos son los
limosos,
profundos y
franco -
limosos. Se
deben evitar
suelos con
texturas
extrema s
especialmente
arcillosos y
arenosos.
Se hacen las siguientes labores: acondicionamiento del suelo, trazado y construcción de drenajes para evitar encharcamiento, trazado de la plantación o demarcación de parcelas, Hoyado, aplicación de enmiendas orgánicas o químicas y establecimiento de coberturas o de cultivos asociados.
Control de arvenses :
El control se puede
hacer manual
cuando las plantas
están pequeñas y en
plantas adultas se
hace el control con
un producto
químico.
Podas: se eliminan
todas aquellas hojas
que obstaculicen las
labores en el cultivo.
En la fertilización, se
utilizan fertilizantes
orgánicos o
químicos, de
acuerdo a la
necesidad del
cultivo. El Control
de plagas y
enfermedades se
realiza con
aplicación de
agroquímicos.
Plagas.
Gusano cabrito (Opsiphanes cassina F.), Gusano túnel (Stenoma cecropia M.), Gusano Monturita (Sibine spp.), Gusano canasta (Oiketicus kirbyi), Picudo de la palma (Rhynchophorus palmarum).
Enfermedades.
Antracnosis(Colletotrichum spp), Botryodiplodia spp, Melanconium elaeidis.
Se realiza manual,
cuando se presenta
un cambio de
coloración de los
frutos de violeta a
anaranjado y hay
un
desprendimiento
de
aproximadamente
dos frutos por cada
kilogramo de
racimo.
6. Aspectos agroecológicos del cultivo de la palma
PROGRAMA ACADÉMICO
LOS BIOCOMBUSTIBLES Y EL DESARROLLO SOSTENIBLE
Cultivo Requerimientos
hídricos
temperatura suelos preparación
terreno
labores del
cultivo
plagas y
enfermedades
cosecha
Higuerilla (Ricinuscommunis)
Requiere de 700 a 1200 mm de agua y una baja humedad relativa.
debe estar entre
20-26°C para que
haya un buen
desarrollo del
cultivo.
los ideales son
los suelos
francos, de
textura media,
bien drenados,
con buen
contenido de
materia
orgánica.
Las labores en la preparación del terreno, son muy similares a las realizadas para el cultivo de la palma africana, las cuales consisten en limpiar el terreno, realizar el trazado y hoyado según las distancias de siembra establecidas ,incorporación de las enmiendas orgánicas o químicas y por último, la siembra del material vegetal.
Control de arvenses :
el cultivo debe
permanecer libre de
malezas
En la fertilización, se
utilizan fertilizantes
orgánicos o químicos,
de acuerdo a la
necesidad del cultivo.
El Control de plagas y
enfermedades. Se
realiza con aplicación
de agroquímicos.
Plagas.
Gusano negro Prodericasp, Gusano soldado Spodoptera spMosca blanca Bemisiatabaci , Chinche verde Nezara viridula, Lorito verde Empoasca sp, Bellotero Heliothis spCogollero Spodoptera sp
Enfermedades.
Moho Ceniciento Botrytisricini), Marchitamiento De Las PlantulasPhylophthoracolocasicae), Roya (Melapsona Ricini).
Se hace manual y
contempla las
siguientes labores:
Recolección,
secado y
desgrane.
7. Aspectos agroecológicos del cultivo de la higuerilla
PROGRAMA ACADÉMICO
LOS BIOCOMBUSTIBLES Y EL DESARROLLO SOSTENIBLE
Cultivo Requerimientos
hídricos
temperatura Suelos Preparación
terreno
Labores del
cultivo
Plagas y
enfermedades
Cosecha
Piñón (Jatropha curcas)
Para su buen desarrollo, requiere una precipitación anual de 300 hasta 1200 mm bien distribuidos.
Puede soportar periodos largos de sequía.
Su temperatura
óptima oscila
entre los 18- 28
ºC. La
temperatura
máxima que
soporta es de
34ºC.
Se desarrolla
de forma
natural en
suelos áridos o
semiáridos,
también crece
en suelos
arenosos, con
alta salinidad o
incluso
terrenos
pedregosos,
pero su mejor
desarrollo se
presenta en
suelos fértiles,
de textura
franca y con
buen drenaje
natural
Se utiliza labranza mínima .
Se hace una limpieza del terreno, para luego realizar las labores del trazado y hoyado según las distancias de siembra establecidas.
Se incorporan las enmiendas orgánicas o químicas y por último, se realiza la siembra del material vegetal.
Control de arvenses
El periodo crítico de
competencia está
entre los 90 y los
135 días después
del transplante.
Podas:
los arbustos se
desarrollan con un
tallo principal y con
2 ó 4 ramas, estas
deben podarse para
lograr un número
de ramas
productivas entre
24 y 36.
En la fertilización y
en el Control de
plagas y
enfermedades, se
aplican
agroquímicos.
Plagas.
Chinche del Piñón Pachycoris torridus, Acaro Hialino Polyphagotarsonemus latus, Hormiga termita y pulgones.
Enfermedades.
Pudrición de raíces por Clitocybe tabescens, la Roya por Phakopsora jatrophicola, el Mosaico Amarillo causado por virus, y la Mancha Foliar bacteriana, por Xanthomonas sp.
Se debe cosechar
aquellos frutos que
muestran más del
50% de coloración
entre amarillo y
café oscuro o negro.
Se hace manual y
contempla las
siguientes labores:
Recolección,
despulpado y
secado y empaque.
8. Aspectos agroecológicos del cultivo del piñón
PROGRAMA ACADÉMICO
LOS BIOCOMBUSTIBLES Y EL DESARROLLO SOSTENIBLE
Cultivo Requerimientos
hídricos
Temperatura Suelos Preparación
terreno
Labores del
cultivo
Plagas y enfermedades Cosecha
Soya (Glycine max)
Requiere entre 350 a 650 mm de agua, bien distribuidos en todo el ciclo del cultivo.
El rango de
temperatura
óptimo está entre
los 20 y los 30º C,
siendo las
temperaturas más
altas las
adecuadas.
Se desarrolla
bien en suelos
fértiles, de
textura franca
y con buen
drenaje
Se puede utilizar labranza mínima (arado solo en los surcos donde se siembra la semilla), labranza convencional (arado de toda la superficie), o labranza cero (siembra directa sin hacer arado). Esta última se utiliza en suelos livianos o en zonas con pendientes.
Control de
arvenses.
El periodo crítico de competencia se presenta en los primeros 45 días después de la emergencia de la planta. se pueden utilizar productos químicos o puede realizarse mediante métodos mecánicos.
En la fertilización y
en el Control de
plagas y
enfermedades se
aplican
agroquímicos.
Plagas.
Pulgón (Aphi ssp.), Arañita roja (Tetranychus bimaculatus), Trozadores y tierreros (Agrotis sp, spodopteraf ugiperda), Barrenador del tallo (Elaspopalpus lignossellus), Crisomélidos (Cerotoma spp, Diabrotica spp), Minadores (Liriomyza spp).
Enfermedades.
Mancha marrón (Septoria glycines), Tizón de la hoja (Cercospora kikuchii), Mancha ojo de rana (Cercospora sojina), Mancha anillada (Corynespora cassiicola), Mancha foliar (Alternariaspp), Oidio (Microsphaera diffusa), Mildiu (Peronospora manshurica), Roya de la soja (Phakopsora pachyrhizi), Tizón de la vaina y tallo (Phomopsis sojae), Antracnosis (Colletotrichum truncatum), Pústula bacteriana (Xanthomonas campestris pv. glycines), Tizón bacteriano (Pseudomonas syringae pv. glycinea)
Se realiza cuando
la defoliación por
secado es de 90 a
95% y las vainas
tengan una
coloración que
varía entre
amarillo pálido a
tonalidad marrón,
y los tallos y vainas
estén secos.
La cosecha se
realiza utilizando
maquinaria
agrícola o también
puede hacerse
manual en áreas
pequeñas.
9. Aspectos agroecológicos del cultivo de la soya
PROGRAMA ACADÉMICO
LOS BIOCOMBUSTIBLES Y EL DESARROLLO SOSTENIBLE
10. Aspectos agroecológicos del cultivo de las algas
Cultivo de algas
Luz solar, CO2 y aguaBalsas, tubos o
canales de escasa
profundidad
Requieren menor área
para su cultivo
El agua puede ser
dulce o salada
tienen una tasa de
crecimiento muy rápida
y una alta eficiencia
fotosintética
PROGRAMA ACADÉMICO
LOS BIOCOMBUSTIBLES Y EL DESARROLLO SOSTENIBLE
Fuente: IV Seminario Latinoamericano y del Caribe sobre biocombustibles, 2009.
PROGRAMA ACADÉMICO
LOS BIOCOMBUSTIBLES Y EL DESARROLLO SOSTENIBLE
10. Aspectos agroecológicos del cultivo de las algas
Ventajas de las algas
Fuente: IV Seminario Latinoamericano y del Caribe sobre biocombustibles, 2009.
PROGRAMA ACADÉMICO
LOS BIOCOMBUSTIBLES Y EL DESARROLLO SOSTENIBLE
Fuente: IV Seminario Latinoamericano y del Caribe sobre biocombustibles, 2009.
Inconvenientes de la producción a gran
escala de microalgas.
1. Altos costos de producción.
2. Baja eficiencia en la cosecha.
3. Pérdidas en el proceso productivo del
biodiésel.
4. Enfermedades y contaminación.
5. Cantidad y Calidad de agua.
PROGRAMA ACADÉMICO
LOS BIOCOMBUSTIBLES Y EL DESARROLLO SOSTENIBLE
Biodiésel de algas
Fuente: IV Seminario Latinoamericano y del Caribe sobre biocombustibles, 2009.
PROGRAMA ACADÉMICO
LOS BIOCOMBUSTIBLES Y EL DESARROLLO SOSTENIBLE
Canales abiertos de 25 cm de profundidad (Guerrero, 2009)
Fuente: IV Seminario Latinoamericano y del Caribe sobre biocombustibles, 2009.
Cultivo de las algas
PROGRAMA ACADÉMICO
LOS BIOCOMBUSTIBLES Y EL DESARROLLO SOSTENIBLE
2000 mm año (150 mm/mes)
20 toneladas/ha
22% de aceite
95% de rendimiento (en peso)
Densidad del biodiesel: 0,86 g/ml
1000000 litros de agua/tonelada de palma
20 litros de agua/litro de biodiésel
7% de aguas residuales
Palma africana
Algas
62 toneladas aceite/ha
95% de rendimiento (en peso)
Densidad del biodiesel: 0,86 g/ml
2000000 litros de agua/ha
20 litros de agua/litro de biodiésel
7% de aguas residuales
PROGRAMA ACADÉMICO
LOS BIOCOMBUSTIBLES Y EL DESARROLLO SOSTENIBLE
Fuente: Biosistemas Integrados, Desarrollo Humano y Desarrollo Sostenible: Interrelaciones, Impactos y Complejidades (2007).
Biosistema Manejo Integral de la Energía
PROGRAMA ACADÉMICO
LOS BIOCOMBUSTIBLES Y EL DESARROLLO SOSTENIBLE
PROGRAMA ACADÉMICO
LOS BIOCOMBUSTIBLES Y EL DESARROLLO SOSTENIBLE
Energía renovable a partir de los subproductos del café
PROGRAMA ACADÉMICO
LOS BIOCOMBUSTIBLES Y EL DESARROLLO SOSTENIBLE
Energía renovable a partir de los subproductos del café
PROGRAMA ACADÉMICO
LOS BIOCOMBUSTIBLES Y EL DESARROLLO SOSTENIBLE
Energía renovable a partir de los subproductos del café
PROGRAMA ACADÉMICO
LOS BIOCOMBUSTIBLES Y EL DESARROLLO SOSTENIBLE
PROGRAMA ACADÉMICO
LOS BIOCOMBUSTIBLES Y EL DESARROLLO SOSTENIBLE
Energía renovable a partir de los subproductos del café