Utilización de la biomasa de cultivos agrícolas con finas energéticos

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1 Utilización de la biomasa de cultivos agrícolas con finas energéticos Utilización de la Biomasa con fines energéticos Alberto Lafarga Instituto Navarro de Tecnologías e Infraestructuras Agroalimentarias, S.A. División ITG

2 BIOMASA Y ENERGIAS RENOVABLES MUCHAS POSIBILIDADES: Combustión directa de biomasa para obtener energía calorífica y/o eléctrica Residuos Leñosas Paja de cereales de invierno y maíz Restos de poda Explotaciones forestales: cortezas, serrín, limpieza Bosque Plantaciones energéticas Cultivos energéticos: Otoño: colza, brassicas, triticale, avena Primavera: sorgo Forestales: chopos

3 BIOMASA Y ENERGIAS RENOVABLES Orujo de uva seco Hueso de aceituna Cascara de almendra Astillas de madera Pellet de madera Serrín Caldera domestica Caldera industrial Para un precio del gasóleo de 1,03 /l, el equivalente energético (no incluye la diferencia de costes de inversión en caldera) con un pelet 0,43 /Kg.

4 BIOMASA Y ENERGIAS RENOVABLES MUCHAS POSIBILIDADES: Obtención de biocombustibles Biodiesel: a partir de oleaginosas: colza, girasol, cártamo Bioalcoholes: Partiendo de cultivos ricos en carbohidratos Cereales: trigo, cebada, maíz Remolacha azucarera Partiendo de materiales lignocelulósicos: madera, paja (2ª generación) Biogás a partir de la digestión de residuos orgánicos.

5 Biomasa y Energías Renovables 1.- Biocombustibles de 1ª 1 generación -Usos energéticos de los cultivos -El cultivo de colza -Certificación de emisiones GEI 2.- Biocombustibles de 2ª 2 generación -Usos de residuos de los cultivos -Cultivos herbáceos de otoño-invierno -Cultivos de regadío 3.- Conclusiones

6 1.1.- Biocombustibles de 1ªG, 1 usos energéticos La Superficie Agraria Útil es un recurso limitado La Huella de Carbono de los cultivos. Materia prima para usos alimentarios, usos energéticos, usos industriales

7 1.1.- Biocombustibles de 1ªG, 1 usos energéticos Mercado global de cereales y oleaginosas Biodiesel Bioetanol TRIGO CEBADA MAÍZ COLZA GIRASOL Otras oleaginosas: carinatas, cardos, cártamo, soja, etc. Mercado global de biocarburantes

8 1.2.- Biocombustibles de 1ªG, 1 LA COLZA Genvce 2010 y 2011 La mejora genética de la colza está elevando muy significativamente el potencial productivo de este cultivo.

9 1.3.- Biocombustibles de 1ªG, 1 CERTIFICADO EMISIONES GEI Huella de carbono de los productos COLZA Fitosanitar ios 1% Riegos 9% Maquinaria 4% Labores y trats. 3% Abonos 33% SUELO 50% Semillas 0% Análisis de Cultivos por ITGA en Navarra. Campaña % del N mineral aportado N2O emitido (IPCC2006) Fijación Neta 14 t CO2eq/tms; Huella 0,8 t CO2eq/tms -Atención a las emisiones de óxidos de nitrógeno derivadas del uso de fertilizantes minerales.

10 1.3.- Biocombustibles de 1ªG, 1 CERTIFICADO EMISIONES GEI Análisis de Cultivos por ITGA en Navarra. Campaña 2010

11 1.3.- Biocombustibles de 1ªG, 1 CERTIFICADO EMISIONES GEI Real Decreto 1597/2011, de 4 de Noviembre SOSTENIBILIDAD DE LOS BIOCARBURANTES Periodos de aplicación Hasta Desde Desde g CO2 eq/mj máx. autorizadas al Biocombustible 54,5 41,9 33,5 EMISIONES GEI g CO2 eq/mj CULTIVO por defecto CULTIVO optimizado TRANSPORTE TRANSFORM ACIÓN TOTAL por defecto TOTAL Optimizado Aceite vegetal puro de colza Biodiésel de colza Biodiésel de girasol Biodiésel de soja Etanol de maíz Etanol de trigo Aceite vegetal de colza trat. con hidrógeno Aceite vegetal de girasol trat. con hidrógeno Etanol de paja de trigo 3 0, ,6 Etanol de Biomasa de Cultivos

12 Biocombustibles de 2ª 2 generación, n, con residuos herbáceos Producción de residuos de algunos cultivos herbáceos Producción de paja de cereales de invierno miles de t potenciales anuales SECANO REGADÍO TOTAL PROMEDIO Fuente: Elaboración propia a partir de Coyuntura Agraria

13 Biocombustibles de 2ª 2 generación, n, con residuos leñosos Frutales hueso y pepita: 2,5 kg/año y árbol Almendro: 3,0 Olivar: 8,0 Viñedo: 0,5-1,0 (Fuente: IDAE) Fuente: elaboración ITGA a partir de IDAE y Coyuntura Agraria Su poder calorífico (PCI), se encuentra entre 17 y 18 Mjul/kg.m.s.

14 Biomasa de los cultivos de OTOÑO-INVIERNO BIOMASA CON BRASICAS Rendimiento biomasa de brasicas en t/ha (b.s.) en Navarra Bioelectricity, Valor rotacional frente a cereales -Colza, carinata, sinapis

15 Biomasa de los cultivos de OTOÑO-INVIERNO ENSAYOS CHAPLINE AINTREE EDELPRINZ Gran interés por su valor rotacional como precedente del trigo y reducidas necesidades de nitrógeno BIOMASA CON AVENA ITGA-2011 Aintree 15,6 tms/ha Ref1 17,6 Ref2 18,2 Fuente ITGA Un gran recorrido por hacer con la mejora genética

16 Biomasa de los cultivos de OTOÑO-INVIERNO RESUMEN ENSAYOS ITGA SENATRIT TRUJILLO BIENVENU TREMPLIN AMARILLO COLLEGIAL SECONZAC Cultivo alternativo con versatilidad de fechas de siembra y gran rusticidad. Ensayo 2011 LEONTINO 24,4 COLLEGIAL 23,4 TRISMART 22,4 SECONZAC 21 BIOMASA CON TRITICALE Fuente Acciona- ITGA tms/ha

17 Biomasa de los cultivos de VERANO Cultivos de verano: alto potencial pero gran consumo de agua Época de recolección, al final de verano, más desfavorable

18 Biomasa de los cultivos de VERANO BIOMASA KG/HA EN SECO 0 % humedad PRODUCCIÓN DE BIOMASA DE SORGO EN REGADÍO. Variedad H

19 Biomasa de los cultivos de VERANO -Necesidades totales -Necesidades por t producida -Eficiencia en el manejo del agua SAR Servicio de Asesoramiento al regante

20 Biomasa de los cultivos de VERANO -Necesidades totales -Necesidades por t producida -Eficiencia en el manejo del Nitrógeno Utilización de HAD, Herramientas de ayuda a la decisión kgn/t t/ha kgn/ha Girasol 20 3,0 60 Avena 20 5,0 100 Avena Biomasa 10 10,0 100 Cebada 25 6,0 150 Triticale Biomasa 15 10,0 150 Trigo 30 6,0 180 Colza 60 3,0 180 Brasica Biomasa 18 10,0 180 Maíz 20 12,0 240 Sorgo Biomasa 12 20,0 240

21 CONCLUSIONES 1ª Generación n de Biocombustibles: 1.- Debemos hablar de usos energéticos de los cultivos, fundamentalmente cereales y oleaginosas. Los precios del mercado alimentario, normalmente más elevados, condicionan la oferta disponible para usos energéticos.

22 CONCLUSIONES: 1ª Generación n de Biocombustibles: 2.- El manejo eficiente de la fertilización nitrogenada y del agua de riego son puntos clave para conseguir reducir la Huella de Carbono con ahorros del 35% de emisiones GEI respecto a los combustibles fósiles.

23 CONCLUSIONES: 1ª Generación n de Biocombustibles: 3.- El horizonte de desarrollo de estos biocombustibles de primera generación se sitúa en 2017 por criterios de sostenibilidad.

24 CONCLUSIONES: 2ª Generación n de Biocombustibles: 4.- Se abren importantes expectativas para el uso tanto de residuos como de cultivos herbáceos lignocelulósicos para la producción de etanol y biocarburantes de síntesis de 2ª generación.

25 CONCLUSIONES: 2ª Generación n de Biocombustibles: 5.- La competencia con los cultivos alimentarios no desaparecerá, siempre que el uso de residuos no sea suficiente para atender la demanda. La introducción de los cultivos lignocelulósicos debe hacerse con criterios de sostenibilidad y diversificación agronómica y económica.

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