ARUNDO-K12 Clon polivalente de alto rendimiento

Transcripción

1 º ARUNDO-K12 Clon polivalente de alto rendimiento

2 INDICE Biothek... PAG 3 Arundo-K12... PAG 4 Descripción botánica... PAG 5 Desarrollo vegetativo... PAG 6 Rendimiento y características... PAG 7 Establecimiento... PAG 8 Corte - acondicionado... PAG 9 Empacado in situ... PAG 10 Servicios... PAG 11

3 ARUNDO-K12 Biothek Ecologic Fuel es una empresa europea dedicada a la promoción de cultivos energéticos y al desarrollo tecnológico de procesos mecanizados ligados al sector. La empresa cuenta con una dilatada experiencia en sector agroindustrial así como en el bioenergético, ofreciendo de este modo, seguridad y garantía de éxito. Nuestros objetivos profesionales se basan en ofrecer las mejores opciones para cada cliente y dotar a las empresas de nuevas perspectivas eficientes y viables. A día de hoy nuestros esfuerzos se centran en la difusión e implantación a nivel nacional e internacional de la variedad energética Arundo-K12, así como toda la tecnología asociada al propio cultivo. Desde los comienzos nuestra empresa Biothek siempre ha apostado por crear un modelo bioenergético sostenible y comprometido. Tras varios años de selección de especies biomásicas, decidimos centrarnos en un concepto de cultivo simple pero efectivo al mismo tiempo, consiguiendo resultados que seguro marcaran un antes y un después. Así pues nuestro principal interés es el de dar a conocer a todos profesionales del sector bioenergético nuestros conocimientos y experiencias recabadas tras varios años de duro trabajo basado en I+D+P (Investigación, desarrollo y procesos), concediendo de este modo dinamismo y versatilidad dentro del propio sector. Desde Biothek somos conscientes del gran abanico de posibilidades que ofrece el mercado por lo que consideramos de vital importancia ofrecer un modelo de negocio totalmente estructurado y definido. Es en este punto donde todo nuestro empeño por las cosas bien hechas concederá la posibilidad de que nuevos proyectos energéticos cuenten con nuevas y atractivas ideas.

4 Arundo-K12 en un clon seleccionado de la variedad Arundo D, que difiere principalmente de cualquier otra variedad por considerarse genéticamente estable y estar libre de cualquier tipo de virus. Desarrollada a través de los sistemas in vitro mas punteros del mercado, nos disponemos a ofrecer una variedad energética que sin duda emergerá como una alternativa viable a lo ya conocido, otorgando al mercado bioenergético un enfoque totalmente diferente e innovador. Arundo-K12 es de origen herbáceo y la ruta fotosintética es del tipo C3, que es la ruta más común entre las especies vegetales de climas templados. En el contexto de los cultivos energéticos se conoce a esta especie vegetal por el nombre genérico de Arundo Donax, siendo ésta una de las plantas reconocidas más efectivas para usos bioenergéticos que existe. La propuesta de utilizar la especie Arundo como cultivo energético para la producción de biomasa se remonta aproximadamente a la década de Desde entonces, se han hecho muchas aportaciones sobre el tema en diversos medios científicos. Arundo-K12 destaca por su polivalencia, siendo útil para una gran variedad de aplicaciones y modelos energéticos, actualmente sus principales usos están enfocados para sectores bioenergéticos, farmacéuticos, y biocorrectores. Dentro del apartado energético se podrían destacar usos como biomasa solida para modelos térmicos, biomasa verde para biogás (Digestión por fermentación anaerobia), y el uso para la producción de etanol celulosico y nuevas generaciones de combustible diesel. Otra de sus grandes virtudes, sin duda, es su resistencia y adaptabilidad natural a cualquier entorno y condición climática, otorgando así, una versatilidad única. Otro aspecto donde destaca Arundo-K12 es sin duda en los rendimientos biomasicos, siendo estos superiores a los de cualquier variedad energética conocida. K12

5 Arundo-K12 es un clon seleccionado de la variedad Arundo Donax. Éste es de especie perenne, vivaz, con gruesos rizomas nudosos que exhiben escamas coriáceas. Sus tallos son robustos, generalmente simples, de hasta 8 metros de altura y de unos 3-4cm de diámetro, con morfología típica en caña más o menos lignificada, en la que los nudos son sólidos y los entrenudos huecos. Las hojas se disponen dísticamente, y como en otras gramíneas, consta de vaina y limbo. El fruto un crióspide (fruto seco, indehiscente, con apariencia de semilla) fusiforme de unos 2,2 0,8 mm, lampiño, de color negro y NO viable por lo que no representaría un peligro para su contención perimetral. El período de desarrollo vegetativo se extiende desde el final del invierno o principios de primavera, al final del otoño (climas continentales y mediterráneos). En climas subtropicales o tropicales el desarrollo de produce durante todo el año aunque pude verse alterado por las épocas de lluvia. Una vez que se establece, la especie forma rápidamente y de manera natural, masas compactas o agrupaciones de tallos muy densos, a consecuencia de la proliferación en horizontal de los rizomas y a la facilidad de su brotación, dando lugar a colonias prácticamente monotípicas. En plena temporada la tasa de crecimiento de los tallos puede ser de cm a la semana, hasta alcanzar unos 3-6 m de altura. En algunos casos se han citado alturas máximas de 9m. La longitud de los entrenudos puede llegar a ser de 30 cm, y en cada nudo se desarrolla una hija. Las inflorescencias aparecen entre Agosto y noviembre (bajo condicionentes mediterráneos), dependiendo de las condiciones térmicas del lugar. No todos los vástagos emiten panículas; algunos de los factores críticos para que ocurra la floración son el estado de desarrollo y la edad del vástago, y las condiciones ambientales; así pues, en climas muy continentales, no suele florecer. Después, en la época invernal, se sucede una etapa de reposo o de crecimiento detenido, sin que la parte aérea de la masa vegetal muera. Si el invierno es muy frío, la masa vegetal adquiere aspecto seco, y las zonas del tallo que quedan expuestas (parte no protegida por las vainas foliares) pueden adquirir coloración rojiza. En esta época es cuando el contenido de humedad de la biomasa aérea es mas bajo. Sin embargo, cuando las condiciones son más favorables (final del invierno y/o época seca), y en el caso de que no se haya cortado la biomasa aérea, se produce la brotación de yemas situadas en la axila de las hojas más próximas al extremo superior, dando lugar a ramificaciones. En esta época, independientemente de que se haya o no cortado la biomasa aérea, emergen nuevos vástagos a partir de los rizomas. Los rizomas se encuentran próximos a la superficie del terreno, normalmente a unos 5-15 cm de profundidad, y poco a poco van extendiéndose formando progresivamente masas compactas. De los rizomas surgen raíces fibrosas no reproductivas, fuertes, de hasta 1 m de longitud, que penetran en profundidad el perfil del suelo. ARUNDO-K12

6 Arundo-K12 se desarrolla muy bien en un amplio espectro de condiciones climatológicas. Muestra adaptación a climas tropicales, subtropicales y templados, en esos climas se encuentran a menudo en zona de influencia marítima. El régimen de temperaturas más adecuado es el de los climas templado-cálidos a subtropicales. Sin embargo, en la etapa de reposo vegetativo tolera bien las heladas de climas más fríos; en plantaciones desarrolladas en Centro Europal se ha observado su resistencia a temperaturas inferiores a 15/20 grados. El rango de temperaturas óptimo para el crecimiento de Arundo-K12 es amplio, oscilando entre 24 y 38 grados. Con respecto a los requerimientos hídricos, la especie puede clasificarse tanto como Mesofita, hidrofita o xerófita, porque se desarrolla en condiciones muy diversas; puede aguantar condiciones muy húmedas, casi de encharcamiento, pero también soporta condiciones de sequía prolongadas. En climas mediterráneos puede desarrollarse con precipitaciones medias del orden mm/año. En nuestro entorno (España) puede considerarse como resistente a la sequía, ya que tolera periodos muy prolongados de sequía coincidente con baja humedad atmosférica (periodo estival de climas mediterráneos); esta tolerancia viene dada por la presencia de rizomas, que son resistentes a la sequía. Dicho sistema rizomatico esta catalogado mundialmente por ser una estructura vegetal sumamente eficiente para la gestión de recursos. Arundo-K12 muestra una gran adaptabilidad a un amplio rango de suelos, desde suelos arcillosos a suelos de gravera. Sin embargo, prefiere suelos sueltos, bien drenados, con humedad edáfica o con la capa freática alta. El rango de ph s tolerado va de 5,0 a 8,7. Es de destacar la capacidad que muestra para desarrollarse en suelos arenosos y poco fértiles, así como el hecho de que tolere suelos salinos. A día de hoy esta variedad también se comercializa para usos ligados a correcciones de suelos. ARUND

7 Los componentes del rendimiento del cultivo, en términos de cantidad de biomasa producida por unidad de superficie, son la densidad de plantación, el número de tallos por punto de plantación y el desarrollo (altura, diámetro, basal y peso seco total) alcanzado por éstos. Como suele ocurrir en otros cultivos perennes rizomatosos, la producción en el año de establecimiento del cultivo es normalmente más baja que en los años siguientes; los rizomas de la implantación no están todavía muy extendidos y por tanto, la densidad de los tallos es todavía baja. Además, parte de las reservas del rizoma deben dedicarse a la formación de raíces, por lo que lo normal es que los tallos en el primer año no estén muy desarrollados.en general, y aunque depende de la densidad de plantación utilizada (10,000 unidades/ha), manteniendo unas condiciones de cultivo constantes (riego), lo usual es que la producción en biomasa el primer año sea del orden 1/5 menor que en los años siguientes. En climas cálidos y en condiciones hídricas no limitantes, la productividad potencial del cultivo energético de Arundo-k12 puede llegar a las 80/100 ton de materia seca/ha/año a partir del segundo o tercer año de cultivo. En cuanto al efecto del riego, se ha visto que en un buen suministro hídrico redunda en un incremento sensible de la productividad en climas mediterráneos. Sin embargo, este hecho no implica necesariamente que el cultivo no pueda realizarse en secano. Así pues, algunas experiencias indican que en años posteriores al de establecimiento realizado en regadío- la productividad en biomasa aérea del cultivo en secano puede llegar a t/ha/año (-400mm). La biomasa aérea de Arundo-k12, cosechada en la etapa de reposo del cultivo, está formada por dos fracciones principales, la caña, que puede estar rematada en la inflorescencia (panícula), y las hojas. La mayor producción corresponde a la caña (70-90%), variando los valores en función de la edad del cultivo, estado de desarrollo y fecha de cosecha. Las cañas desprovistas de hojas contienen del orden de 45% de materia seca y las hojas del orden del 67%. La biomasa cosechada es de naturaleza lignocelulósica, y por ello su uso energético se dirige en la actualidad hacia las aplicaciones térmicas (biocombustible sólido) y biogas (fermentación anaerobia), ya sea en calefacción o en generación de electricidad. El manejo del cultivo (particularmente las dosis de fertilización y el modo de realizar la cosecha) y el grado de desarrollo de las plantas (proporción de caña frente a hojas) influyen en la composición de la biomasa cosechada y por ende, en el poder calorífico. En relación con el biocombustible sólido estándar (madera), la calidad de la biomasa de Arundo-k12 es algo inferior, pero en todo caso comparable a la de otras biomasas herbáceas perennes de gran calidad. Respecto al poder calórico y parámetros elementales podemos destacar unos rendimientos en P.C.I por encima de 4025 Kcal/kg y un porcentaje en cenizas de no más del 4-5%. El Carbono fijo se establecería entorno al 18-19% junto a una volatilidad media del 73%. En el apartado elemental podríamos destacar un porcentaje de cloro del orden de 0,30-0,45% y un nivel medio de azufre entorno al 0,25% K-12

8 K-12 A R U N D O Junto a la novedad presentada, Arundo-K12, se proponen técnicas de manipulación y cosechado totalmente nuevas y eficientes, otorgando así al cultivo una viabilidad excelente. Hasta el momento el aspecto ligado al establecimiento de variedades rizomatosas, entre ellas Arundo, presentaban problemas de costes e incluso insalvables labores de coordinación. Dado que a día de hoy el clon polivalente de Arundo-K12 se presenta en un formato de plántula debidamente formado y con una garantía absoluta de disposición, se pueden estructurar planes de siembra superiores a las 2.500/ha año de forma segura y coordinada. Llegados al punto de plantación, ésta se realizara de forma genérica a de cualquier cultivo en formato plántula, con una densidad de 10,000 plantas/ha. Dependiendo del estado de la tierra, ésta necesitara una técnica de preparación personalizada. Junto al proceso de siembra y una vez haya concluido éste, se realizara el perimetraje del cultivo dejando una separación sin sembrar entre linderos de 2.5 metros para su mecanizado anual y/o mediante una malla de geotextil especial para contener al cultivo y evitar futuros trabajos de contención. Aunque Arundo-k12 no tiene unos requerimientos hídricos importantes y pueda desarrollarse bien en condiciones de secano en muchos de los climas mediterráneos, su respuesta al riego es significativa en términos de brotación y producción de biomasa. Por ello, y con el fin de asegurar el establecimiento del cultivo, es conveniente el disponer de riego durante el primer año de cultivo. Una vez superada la etapa de establecimiento de la plantación, el cultivo es perfectamente viable en condiciones medias de secano aunque obviamente, las producciones dependerán de la precipitación real habida durante la etapa de desarrollo vegetativo del cultivo. La eficiencia en el uso del agua (WUE) del arundo depende de las condiciones hídricas en que se haya desarrollado el cultivo. Se ha visto que las plantas que tienen una alta disponibilidad hídrica (muy regadas) tienden a ser menos eficientes que las que crecen en secano. Este hecho, unido a la tolerancia que el cultivo muestra hacia las condiciones de secano, y a la similitud de las productividades que se obtienen en ensayos con moderadas y altas dosis de riego indican que es más adecuado aplicar criterios conservadores en cuanto al riego.

9 Desde Biothek Ecologic consideramos que el apartado de corte es un punto clave para la viabilidad del cultivo. A partir de trabajos realizados en condiciones reales, podemos decir que disponemos de una técnica sumamente eficiente para la henificación del cultivo. El corte-acondicionado se realizará buscando el equilibrio adecuado de planta y tiempo, por lo que será preciso evaluar condiciones climáticas y estado vegetativo de la planta. La mejor época de corte se establece en el invierno o épocas secas, dependiendo de la zona de cultivo. El tiempo de secado una vez hallamos cortado, vendrá en función del clima, se estima que el tiempo de secado no será superior a 15 días útiles. La planta Arundo-K12 realiza el periodo de descanso total en enero (climas mediterráneos) y en época de sequía en climas subtropicales, por lo que es en esta fecha donde conseguiremos un menor contenido en humedad y una mayor densidad de biomasa, es en este punto donde si las condiciones climáticas de cada zona lo permiten se deberá realizar el corte- acondicionado. La tecnología apropiada para el trabajo se basaría en un corte tipo Kemper asociado a un sistema de acondicionado industrial. Todo el sistema está planteado para que funcione de manera conjunta y autopropulsada, de este modo evitaremos pasadas, costes y posibles daños a los nuevos brotes. Este sistema nos garantizaría un rápido secado ya que conseguiríamos romper y machacar el tallo de modo transversal y longitudinal, permitiendo así la circulación de aire, además de no causar pérdidas importantes de producto. Es importante destacar que la finalidad del proceso consiste en romper la caña pero evitar en cualquier caso el fraccionamiento o astillado. Es preciso destacar que existirán entornos en los que el modelo propuesto se complicado de aplicar, por lo que entendemos que se deberá de evaluar cada situación para estructurar los planes de corte o picado directo en base a las tecnologías receptoras de la biomasa final. ARUNDO-K12

10 Para realizar el proceso de recolección existen multitud de técnicas, pero la más recomendable desde nuestro punto de vista, es sin duda, la densificación in situ, que consiste en astillar el producto con una empacadora de forraje común previamente modificada. Empacado in situ: La tecnología consiste en la adaptación de un cabezal denominado Astillador T-2400 que tiene la capacidad de recoger, astillar y empacar en formato Hesston la biomasa que previamente se había cortado. A día de hoy el modelo propuesto es un sistema altamente innovador y eficiente siendo por ello uno de los sistemas mas reconocidos en el sector. La intención general es entonces, empacar el cultivo directamente, con el picador adaptado en el sistema pick up. Con este sistema conseguiremos que con una única pasada el producto quede debidamente astillado y densificado. El formato más recomendable es de cm y 2,40 cm de largo y unos 500kg de peso. Los paquetes producidos tendrán una astilla inferior a los 9cm. Para remolcar de esta maquina, se estiman necesarios unos 280cv de potencia y el uso de ruedas macizas o forestales para evitar pinchazos. La recogida de los paquetes producidos se realizara de forma mecánica y preferentemente con un carro auto cargador. Este sistema de recogida se puede remplazar por un sistema de recogida tradicional, como sería el de la pala hidráulica del tractor. Es importante que las piladas de almacenaje queden dispuestas de tal manera que sea posible la ventilación de los paquetes, de este modo conseguiremos rebajar notablemente la humedad existente K-12

11 ARUNDO-K12 En el concepto de negocio, Biothek ofrece a sus clientes el clon Arundo-K12 certificado por los laboratorios colaboradores, garantizando así, una genética estable y un contenido vírico controlado. Además nuestra empresa ofrece todo el asesoramiento técnico para la implantación, conservación y cosechado del cultivo. Junto a la estrategia de negocio Biothek ofrece todo el conocimiento empresarial para gestionar la actividad de forma eficiente y segura. Ofreciendo de este modo la posibilidad de que el productor consiga la venta contratada de la biomasa resultante. Nuestra empresa también es productora de biomasa proveniente de Arundo-K12, ofreciendo de este modo el abastecimiento controlado a centrales energéticas de gran consumo. Los protocolos de abastecimiento biomásico de Arundo-K12 se realizan en formato densificado y por debajo del 15% de humedad final. La capacidad de producción se establecerá dependiendo de criterios relacionados con la situación geográfica y distancias de consumo.

12 Colaboraciones Hoy y en día nuestra empresa cuenta con la colaboración y asociación en alguno de los casos con los centros de investigación biotecnológica y bioenergética más prestigiosos; (University of USC-Columbia, EE.UU), Centro Tecnológico Cartif, centro de inteligencia Infocenter y diferentes organismos oficiales ligados al propio sector. 1 Fundación Cartif 2 MARM 3 Infocenter