ANEXOS Utilización energética de residuos orgánicos en la industria bananera, cafetalera y azucarera en Costa Rica

Transcripción

1 Postgrado en Ingeniería Ambiental: Trabajo de tesis 2005/2006 ANEXOS Utilización energética de residuos orgánicos en la industria bananera, cafetalera y azucarera en Costa Rica Considerando el Mecanismo de Desarrollo Limpio Reto Steiner 138

2 139 ANEXOS Utilización residuos orgánicos en Costa Rica 139 ANEXO A: Bibliografía 142 ANEXO B: Lista de Acrónimos 153 ANEXO C: Abreviaturas y Simbología 157 ANEXO D: Generalidades de residuos orgánicos 159 ANEXO E: Aprovechamiento de los residuos orgánicos 163 ANEXO F: Visión general de las tecnologías para la utilización energética de residuos biomásicos 165 ANEXO G: Manejo y utilización de residuos orgánicos en Costa Rica 172 ANEXO H: Legislación ambiental en Costa Rica 180 ANEXO I: Legislación sobre la generación de la energía eléctrica en Costa Rica 187 ANEXO J: Mecanismo de Desarrollo Limpio (MDL) 189 ANEXO K: Financiamiento de proyectos en el marco del Mecanismo de Desarrollo Limpio 198 ANEXO L: Proyectos de las Actividades de la Fase Piloto de la Implementación Conjunta en Costa Rica 201 ANEXO M: Utilización de cascarilla y leña como combustible para el secado de café 202 ANEXO N: Utilización de pulpa y cascarilla como combustible para el secado de café 204 ANEXO O: Producción de biogás de la pulpa de café 208 ANEXO P: Producción azúcar y etanol de la caña de azúcar 211 ANEXO Q: Tecnología de la biodigestión en Costa Rica 216 ANEXO R: Sugerencia de proyectos 219

3 140 ANEXOS Utilización residuos orgánicos en Costa Rica 140 ANEXO S: Lista de actores 226 ANEXO T: Contactos de los beneficios de café 234 ANEXO U: Contactos de las empacadoras/fincas de banano 241 ANEXO V: Contactos de las fábricas procesadoras de banano rechazo 246 ANEXO W: Contactos de los ingenios azucareros 247 ANEXO X: Utilización de vinazas y cachaza; sistema de Biogas Nord 248

4 141 ANEXOS Utilización residuos orgánicos en Costa Rica 141 Índice de cuadros Cuadro 1: Cantidades de residuos orgánicos agropecuarios y potencial energético en Costa Rica 177 Cuadro 2: Concentraciones máximas permitidas según el reglamento No Cuadro 3: Potenciales de calentamiento de la Tierra de los tres principales GEI 190 Cuadro 4: Categorías para líneas base simplificadas para proyectos MDL a pequeñaescala 196 Cuadro 5: Costos estimados para un proyecto de pequeña escala 199 Cuadro 6: Proyectos de las Actividades de la Fase Piloto de la Implementación Conjunta 201 Cuadro 7: Balance energético del secado de café utilizando leña y cascarilla de café 202 Cuadro 8: Costos de leña para el secado utilizando leña y cascarilla de café 203 Cuadro 9: Balance energético del secado de café utilizando pulpa y cascarilla 205 Cuadro 10: Datos de base para la estimación de la producción de biogás de la pulpa de café 208 Cuadro 11: Cálculos para la estimación de la producción de biogás de la pulpa de café 208 Cuadro 12: Costos de la electricidad de la red eléctrica 209 Cuadro 13: Estimación de generación y ahorro de energía eléctrica y térmica con una unidad de cogeneración en los beneficios de café 210 Cuadro 14: Producción de azúcar y miel final de los ingenios en la zafra 2004/ Índice de figuras Figura 1: Ciclo de actividades para un proyecto MDL, actores y sus tareas Figura 2: Balance energético de la utilización de leña y cascarilla en el secado de café Figura 3: Balance energético de la utilización de cascarilla y pulpa en el secado de café Figura 4: Balance energético de la utilización de biogás y cascarilla en el secado de café

5 142 ANEXOS Utilización residuos orgánicos en Costa Rica 142 ANEXO A: Bibliografía Ajun Chaverri G. (1987) Estudio de prefactibilidad técnico y económico para la producción de biogás a partir de cáscara de banano maduro, Ajun Chaverri, Guillermo A., UCR, Escuela de Ingeniería Química, 1987 Alfaro P. R. (1996) Evaluación de la vinaza como fertilizante potásico sobre los rendimientos agroindustriales de la caña de azúcar y su efecto sobre las características químicas de un suelo inceptisol de la región del Valle Central, Alfaro P., Roberto, San José, C.R. DIECA, 1996 Alpizar J. M. (2005) Comunicación personal con Jorge Mario Alpizar, reunión en el ICAFE, Alpizar W. (2006) Comunicación personal con William Alpizar del OCIC, Araya Alvarez R. (2005) Evaluación de procesos no tradicionales para el tratamiento de los desechos sólidos del beneficio de café Santa María, Rodolfo Araya Alvarez, UCR, Escuela de Ingeniería Civil, Araya Rodríguez J. (2005) Comunicación personal con Javier Araya Rodríguez de la UCR, reunión en la estación experimental, Araya W. et Al (2002) Reporte Nacional de Manejo de Materiales, Ing. Walter Araya Chavarri, Comisionado por PROARCA USAID al CNP+L con la colaboración del Dr. Sergio Musmanni, Ing. Carlos Perera, Ing. Laura Cornejo, Ana Cristina Brenes, Costa Rica 2002 ARESEP (2006) Pagina web: febrero 2006 Arias Zúñiga A.L. (1994) Problemática ambiental de las aguas residuales del beneficiado de café en Costa Rica, Ing. Ana Lorena Arias Zúñiga, Escuela de Ingeniería Civil, Universidad de Costa Rica, Embajada de Holanda, Memoria Manejo de desechos sólidos y peligrosos, Unidad de Promoción, UCR, San José, 1994 ASOCAÑA (2005) Programa de biogasolina, Asociación de Cultivadores de Caña de Azúcar de Colombia (asocaña), presentación power point, Noviembre 2005 Asociación Corredor Biológico Talamanca Caribe (2004) Baerlocher F. (2006) Barquero Miranda M. (1996) Como hacer un biodigestor, Asociación Corredor Biológico Talamanca Caribe, San José, ACBTC, 2004, ISBN Comunicación personal con Fabian Baerlocher de Swisscontact C.R., Evaluación del composteo de los desechos orgánicos (pinzote y banano de rechazo) en una plantación bananera, Barquero Miranda Miguel, UCR, Facultad

6 143 ANEXOS Utilización residuos orgánicos en Costa Rica 143 de Agronomía, 1996 Bayer et Al. (2005) Greenhouse Gas Emission Reduction through Anaerobic Digestion of Coffee Pulp, U. Baier y K. Schleiss, Department of Biotechnology, University of Applied Sciences Waedenswil, Switzerland, Paper presented at ADWS05 Anaerobic Digestion of Solid Wastes, September 2005, Copenhagen Bärtschi M. (2006) Integriertes Abfallkonzept für den Cantón Central de Cartago, Costa Rica unter besonderer Berücksichtigung der Mitverwertung von Abfällen in Zementöfen, Martin Bärtschi, NDS-U Diplomarbeit 2005/2006, Fachhochschule Nordwestschweiz FHNW, Institut für Ecopreneurship, Muttenz, Schweiz, 2006 Bioflame (2006) Pagina web de la empresa Bioflame Ltd. Revolucionario Equipo Ayuda a la Industria Cafetalera, pagina Web de la embajada británica: oticias42.html, febrero 2006 Bolaños E. et Al (2006) Comunicación personal con Eladio Bolaños y Juan Antonio Rodríguez Montero de LAICA, reunión en LAICA, San José, Bonilla L. (2006) Comunicación personal con Luís G. Bonilla de MUNDIMAR, febrero 2006 Botero R. (2004) Combustible y fertilizantes a partir de excretas, Raúl Botero, AMBIENTICO Revista mensual sobre la actualidad ambiental ISSN X No130/julio 2004 Botero R. (2005) Comunicación personal con Raúl Botero de la Universidad Earth, Reunión en la Universidad Earth, BTG (2005) Factsheet: Costa Rica Anaerobic treatment plants for coffee waste water, Biomass Technology Group BTG, pagina web: noviembre 2005 BUN-CA (1999) Manual práctico para la fabricación de abono orgánico utilizando lombrices, Biomass Users Network (BUN- CA), 1999, San José, C.R., ISBN: BUN-CA (2002) Manuales sobre energía renovable: Biomasa / Biomass, Biomass Users Network (BUN-CA), 2002, 1 ed. -San José, C.R., ISBN: Carbonfinance (2006) State and Trends of the Carbon Market Study 2005, IETA, Carbonfinance, The World Bank Carbon Finance Unit, Washington DC, May 2005, pagina web: febrero 2006 Carlina Alfaro C. (2004) Reutilizan desechos de banano para elaboración de plástico, Carlina Alfaro, Boletín Ciencia y

7 144 ANEXOS Utilización residuos orgánicos en Costa Rica 144 Castillo J. (2005) Castro Esquivel I.M. et Al (1997) Castro R. et Al. (2002) Tecnología, No. 22, Marzo 2004 Comunicación personal con José Gabriel Castillo del ITCR, Conversación telefónica, Valoración del impacto de la contaminación producida por la industria del banano: desecho sólido, Castro Esquivel Isaac Martín, Peraza Jiménez Juan Carlos, UCR, Facultad de Ciencias Económicas, 1997 El dilema de Costa Rica ante el nuevo mercado mundial del carbono, René Castro, Sarah Cordero, Libro de Casos de Cambio Climático y Desarrollo, Serie: Ambiente y Desarrollo, PNUD, INCAE, CCAD, ISBN , 2002 Castro R. et Al (2003) Estudio del marco legal aplicable a aspectos ambientales especificos con enfasis en produccion mas limpia, Rolando Castro Córdoba y Eugenia Wo Ching Sancho, Cedarena, 2003 CDM Watch (2006) Manual de Herramientas del Mecanismo de Desarrollo Limpio (CDM), CDM Toolkit, Recurso para activistas, las ONG y otras partes interesadas, CDM Watch, Noviembre 2003, pagina web: diciembre 2006 CEGESTI (2004) Context Study, Framework of sustainable development for the Tejona Wind Power Project in Costa Rica, CEGESTI, Febrero 2004 CENICAFE (2006) Residuos de la produccion cafetera para la produccion y uso como abonos organicos, Fernando Farfán Valencia, Centro Nacional de Investigaciones de Café, CENICAFE, Colombia, pagina web: enero 2006 CEPAL (2004) Perspectivas de un programa de biocombustibles en america central, Proyecto Uso Sustentable de Hidrocarburos, (Convenio CEPAL/República Federal de Alemania), Luiz Augusto Horta Nogueira, Naciones Unidas, CEPAL, marzo 2004 CFIA (2005) Chacón R. L. F. et Al. (1994) Chacón A. R. (2003) Chávez Solera M. (2005) Panorama nacional y regional de la industria electrica, Colegio Federado de Ingenieros y de Arquitectos (CFIA), Pagina web: diciembre 2005 Estudio de manejo de desechos del banano y calidad de vida: Geest Caribbean Americas, Ltda, Chacón R. Luís Fernando, Hernández S. Luís A., UCR, Escuela de Ingeniería Industrial, 1994 Aplicación de la tecnología de gasificación utilizando pulpa de café, Rolando Chacón Araya, ITCR, Agosto 2003 Comunicación personal con Marco Chávez Solera de

8 145 ANEXOS Utilización residuos orgánicos en Costa Rica 145 LAICA, comunicación por teléfono, CIA (2006) The World Factbook, pagina web: enero 2006 CNI/CNP+L (2005) Comunicación personal con Carlos Perrera (CNP+L) y Agustín Rodríguez (CNI), reunión en CNI, Comisión nacional biodigestión (1986) Converge (2006) CORBANA (2005) Corella R. (2002) Corrales L. (1994) Costa-Rica.de (2006) Coto Chinchilla O. et Al. (2005) Co2e (2006) Cruz Solís J. C. (1985) Despardes (2006) Dietrich K. (2006) DSAM (2004) Ellenbroek Ir. R. et Al (2004) Inventario y evaluación de los biodigestores construidos en Costa Rica, Comisión Nacional sobre la biodigestion, publicación San José, C.R.1986 High in the Andes: Colombian Coffee Farmers are Getting a Taste for Waste-Free Mushrooms, By Paul Brown, Latin American Report Colombia, 24 July1999, pagina web: enero 2006 Corporación Bananera Nacional (CORBANA), pagina web: diciembre 2005 Tecnología: Una dulce salvación, Randall Corella V., La Nación 2002, Revista dominical, Archivo La Nación Reducción en la generación de desechos de la actividad bananera en Costa Rica, Lenín Corrales, ECO-O.K., Universidad de Costa Rica, Embajada de Holanda, Memoria Manejo de desechos sólidos y peligrosos, UCR, San José, 1994 Costa Rica, Informaciones generales, Pagina web: febrero 2006 Factor de Emisiones de CO2 para proyectos MDL de energía renovable de pequeña escala interconectados a la red eléctrica costarricense, Oscar Coto Chinchilla y Zenia Salinas, CATIE, Turrialba 2005 Glosario MDL, Pagina web: febrero 2006 Estudio del potencial del raquis del banano en la producción anaeróbica de biogás, Cruz Solís Juan Carlos, UCR, Escuela de Ingeniería Química, 1985 Pagina web Despardes, enero 2006 Comunicación personal con Klaus Dietrich del Beneficio Los Anonos de Palmichal de Acosta, reunión en el beneficio del y comunicación por teléfono, Memoria Estadística, Dirección Saneamiento Ambiental Municipalidad de San José, 2004 Inventory of opportunities for small-scale CH4

9 146 ANEXOS Utilización residuos orgánicos en Costa Rica 146 emission reduction projects in Central America, Ir. R. Ellenbroek, Oscar Coto Chinchilla, Luís Roberto Chacon, Walter Araya Chaverri, BTG Biomasa Technology Group, Enschede, Netherlands, May 2004 Estado Nación (2005) Estado de la Nación en desarrollo humano sostenible, Undécimo Informe, Programa Estado de la Nación, San José, octubre 2005, ISBN ETHZ (2005) Technik erneuerbarer Energien 2, Biomasse, Paul Scherrer Institut, Kurs WS 04/05, Eidgenössische Technische Hochschule Zürich, 2005 EVD (2003) Bioenergy in Central America, Ministerie van Economische Zaken, EVD, Netherlands, November 2003 FAO (2006) Figura planta de banano, Pagina web: enero 2006 Fernández Solano J.L. (1983) Aprovechamiento de la pulpa de café en la producción de biogás, José Luís Fernández Solano, UCR, Escuela de Ingeniería Química, 1983 Fischersworring B. et Al (2001) FNR et Al (2002) Foro Emaús (1998) Foro Emaús (1998a) GreenStream Network et Al (2004) Grover P.D. et Al (1996) Grover P.D. et Al (1996a) Guía para la Caficultura Ecológica, Beatriz Fischersworring Hömberg, Dr. Robert Roßkamp Ripken, GTZ, Tercera edición actualizada, 2001 Energie aus Biomasse, Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V. (FNR) y Biomass Technology Group (BTG), abril 2002, pagina web: http: // Racimos de Problemas, Un vistazo a la problemática social y ambiental en las plantaciones bananeras de Costa Rica, Foro Emaús, 1998 BANANOS PARA EL MUNDO! Y EL DAÑO PARA COSTA RICA?, Los impactos sociales y ambientales de la producción bananera en Costa Rica, Foro Emaús, San José, julio 1997, pagina web: Guía Centroamericana de Financiamiento de Carbono, GreenStream Network Ltd. y BUN-CA, Alianza en Energía y Ambiente con Centroamérica, sept Proceedings of the international workshop on biomass briquetting, New Delhi, India 3-6 april 1995, P. D. Grover & S. K. Mishra, FAO, Bangkok, April 1996 Biomass briquetting: technology and practices, P.D. Grover & S.K. Mishra, FAO, Bangkok, April 1996 Grütter Consulting (2005) CDM News 2-05, Grütter Consulting, junio 2005 Grütter Consulting (2006) CDM News 4-05, Grütter Consulting, enero 2006 Grütter J. (2006) Comunicación personal con Jürg Grütter de Grütter Consulting,

10 147 ANEXOS Utilización residuos orgánicos en Costa Rica 147 GTZ et Al (1991) Plan nacional de manejo de desechos de Costa Rica, informe final, GTZ, Gobierno de Costa Rica, Doc.No , San José 1991 Gurtner P. (2005) Comunicación personal con Peter Gurtner de Ecofe, reunión en el Beneficio Café Los Anonos S.A. en Palmichal de Acosta, Herrera Montoya M. (2005) Hidrólisis térmica del bagazo de la caña de azúcar para la producción de etanol vía fermentación, Herrera Montoya Marjorie, UCR, Escuela de Ingeniería Química, 2005 Hofmann et Al. (2003) Vergärung von Pulpa aus der Kaffee-Produktion, Markus Hofmann y Urs Baier, HSW Hochschule Wädenswil, Bundesamt für Energie Forschungs- und P+D-Programm Biomasse, Schlussbericht Mai 2003 Horta Nogueira L.A. (2005) Estudio de la factibilidad económica y ambiental del etanol como oxigenante en la gasolina de Costa Rica, L. A. Horta Nogueira, MOBT, MINSALUD, MINAE, GTZ, versión 2, revisada en 16/10/2005 Huttunen S. et Al (2005) Bioenergy Technology Evaluation and potential in Costa Rica, Suvi Huttunen and Ari Lampinen, University of Jyväskylä Printing House, Jyväskylä, Finland, 2005 ICAFE (2005) ICAFE, Instituto del Café de Costa Rica, pagina web: Costa Rica Online Map Service: Diciembre 2005 ICAFE (2006) ICAFE, datos de producción por beneficio proporcionado por Jorge Mario Alpizar, febrero 2006 ICAITI (1983) Manual de construcción y operación, planta de biogás, Instituto Centroamericano de Investigación y Tecnología Industrial, Publicación ICAITI, Guatemala, 1983 Ilvalle (2005) Manejo de la Vinaza, Industria de Licores del Valle, Colombia, pagina web: Diciembre 2005 INEC (2001) Instituto Nacional de Estadística y Censos, IX Censo nacional de Población y V de Vivienda del 2000, 2001 INEC (2004) Anuario Estadístico de Costa Rica , San José, C.R., INEC, 2004, ISSN: Infoagro (2006) Cultivo del Café, pagina web: marzo 2006 IPCC (2001) Cambio climático 2001, La base científica, Resumen para responsables de políticas y Resumen técnico, Tercer Informe de Evaluación, Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático, IPCC, 2001, pagina web:

11 148 ANEXOS Utilización residuos orgánicos en Costa Rica 148 febrero 2006 Jaramillo (2006) Mushroom growing project in Colombia, Carmenza Lopez Jaramillo, Asohongos, Colombia, Pagina web: Jaramillo-article-Korea.pdf, enero 2006 Kaffeezentrale (2006) Kaffeeguide, Pagina web: enero 2006 Kaltschmitt M. et Al (2001) Energie aus Biomasse, Grundlagen, Techniken und Verfahren, Martin Kaltschmitt und Hans Hartmann, Springer Verlag, Berlin, 2001, ISBN: Kaltschmitt M. et Al (2002) Biomasse als erneuerbarer Energieträger, Eine technische, ökologische und ökonomische Analyse im Kontext der übrigen erneuerbaren Energien, Martin Kaltschmitt und Hans Hartmann, Landwirtschaftsverlag Münster, 2002, ISBN: Kompogas (2006) Kompogas, Pagina web: febrero 2006 La Nación ( ) Recope recibe asesoría de Brasil sobre etanol, La Nación, miércoles 12 de mayo, San José La Nación ( ) Uso de biocombustibles no daña los automóviles, La Nación, Domingo 23 de octubre, 2005, San José La Nación ( ) Ticas procuran crear plástico a partir del banano de rechazo, La Nación, Martes 8 de noviembre, 2005, San José La Nación ( ) ICE limita generación de energía a empresas privadas, La Nación, Miércoles 16 de noviembre, 2005, San José La Nación ( ) Aumento en ingreso cafetero conlleva gran impacto social, La Nación, Lunes 5 de diciembre del 2005, San José La Nación ( ) Costa Rica prevé guerra por mercado bananero en Europa, La Nación, Lunes 12 de diciembre del 2005, San José La Nación ( ) ICE duplica gasto en diesel para evitar apagones, La Nación, Miércoles 14 de diciembre del 2005, San José La Nación ( ) País comprará etanol brasileño a Rusia, La Nación, Jueves 15 de diciembre del 2005, San José La Nación ( ) Amenazan con cerrar beneficios de café, La Nación, Miércoles 21 de diciembre, 2005, San José La Nación ( ) Exportadores prevén crisis por falta de carga marítima, La Nación, Miércoles 28 de diciembre, 2005, San José La Nación ( ) 40 % de exportaciones agrícolas va a EE. UU., La

12 149 ANEXOS Utilización residuos orgánicos en Costa Rica 149 La Nación ( a) La Nación ( ) La Nación ( ) La Nación ( ) LAICA (2005) Laprade S. (2006) López González L. et Al. (2006) Meseguer Quesada C.M. (1983) MINAE DSE (2002) MINAE DSE (2003) MINAE DSE (2003a) MINAE DSE (2005) MINAE DSE (2005a) Morales A.I. et Al (1981) Nación, Lunes 9 de enero del 2006, San José Brasil se libra del petróleo y cae en garras del etanol, La Nación, Lunes 9 de enero del 2006, San José Cotizaciones del azúcar se mantienen por encima de $14,5, La Nación, Martes 10 de enero del 2006, San José Precio del azúcar rompe récord, La Nación, Sábado 21 de enero del 2006, San José Contraloria da ultimátum al MAG por débil control de plaguicidas, La Nación, Lunes 27 de febrero del 2006, San José Datos de la zafra de , Liga Agrícola Industrial de la Caña de Azúcar (LAICA), pagina web: diciembre 2005 Comunicación personal con Sergio Laprade Coto de CORBANA, reunión en CORBANA y llamadas por teléfono, San José, y Utilización de la vinaza de destilería como fluidizante para pastas crudas de cemento, Mr Sc Lisbet Mailin López González, pagina web: enero 2006 Medida del potencial de producción de gas metano a partir de cáscara de banano maduro, Meseguer Quesada Carmen Maria, UCR, 1983 Encuesta de consumo energético nacional en el sector industrial , María Antonieta Camacho Quesada; Greibin Villegas Barahona; Alvaro Espinoza Lépiz, MINAE DSE, 2002, San José, ISBN IV Plan Nacional de Energía , MINAE DSE, Febrero 2003 IV Plan Nacional de Energía, Diagnóstico del Sector 2000, MINAE DSE, Febrero 2003 Comunicación personal con Maria Guzmán, Giovanni Castillo, Arturo Molina, reunión en MINAE DSE, San José, , documento Iniciativas oficiales para el fomento de las energías renovables en Costa Rica, Utilización de las energías renovables en Costa Rica Balance Energético Nacional 2004, Modulo de Energía secundaria, MSc. Jimmy Fernández Zúñiga, MINAE DSE, octubre 2005, San José Producción de biogás a partir de pulpa de café, Ana Isabel Morales Cordero y Gerardo Chacon Valle, CICAFE, San José, C.R.1981

13 150 ANEXOS Utilización residuos orgánicos en Costa Rica 150 Myclimate (2006) Proyectos prevención del cambio climático, pagina web: febrero 2006 Naturland (2000) Caña de Azúcar, Agricultura Orgánica en el Trópico y Subtrópico, Asociación Naturland, Alemania, 2000 Naturland (2001) Banano, Agricultura Orgánica en el Trópico y Subtrópico, Asociación Naturland, Alemania, 2001 Peña Ovares J. A. (1985) Determinación de la capacidad del cogollo de la caña para la producción de biogás, Peña Ovares José Andrés, UCR, Escuela de Ingeniería Química, 1985 Pérez A. (2005) Comunicación personal con Arael Pérez F., reunión en el beneficio VOLCAFE, PND (2002) Plan Nacional de Desarrollo Costa Rica, , Ministerio de Planificación Nacional y Política Económica (MIDEPLAN), 2002 PNDU (2001) PNDU Plan Nacional de Desarrollo Urbano, Consejo nacional de planificacion urbana, San José, Octubre 2001 Porter Aguilar P. (2002) Análisis de sistemas existentes e implementación de nuevas tecnologías de secado de café pergamino a nivel de beneficio a gran escala, Porter Aguilar Patrick, Escuela de Ingeniería Agrícola, UCR, San José, C.R PROCOMER (2005) Estadísticas de exportación 2004, Promotora del Comercio Exterior de Costa Rica (PROCOMER), Marzo 2005, Quirós K. (2004) Creando Mercados para la Bio-Energía, Presentación, Kattia Quirós, BUN-CA, 03/09/2004 Reyes Chaves J.F. (1990) Producción de biogás a partir de desechos resultantes de la broza del café, Jorge Francisco Reyes Chaves, UCR, Escuela de Ingeniería Química, 1990 Rivera Rojas M. (1998) Evaluación técnica de los sistemas de tratamiento de agua residual de los beneficios de la Corporación Peters de San Rafael de Puriscal y la Ribera de Belén, Mauricio Rivera Rojas, UCR, Escuela de Ingeniería Química, 1998 Robelo Callejas J. (1989) Caracterización del bagazo como fuente para producir energía eléctrica, Robelo Callejas Javier, UCR, Escuela de Ingeniería Química, 1989 Robles-Gil S. (2001) Informacion climatologica para la aplicacion de la energia de la biomasa, Sandra Robles-Gil, Comision de climatologia, organizacion meteorologica mundial, La Paz, B.C.S. MEXICO, agosto 2001 Rodríguez A. (2005) Comunicación personal con Albino Rodríguez del CICAFE, reunión en CICAFE, San Pedro de Barba,

14 151 ANEXOS Utilización residuos orgánicos en Costa Rica 151 Sanchez O. et Al (2004) Salazar Gómez M.R. (2006) SEPSA (2005) SGSICA (2006) Solano Salazar M. (1981) Solís Ramírez K. (2004) Soto C. (2005) Sulejmani S. et Al (2003) Umaña Fernández P. (1990) UNFCCC (2006) Uni-heidelberg (2006) Vargas Morales R. M. (1984) Vargas Murillo J.E. (1979) Villalobos Camacho E. (2004) Villegas Barahona G. et Al Costa Rica, Informe Anual de Estadísticas de Exportación de Banano 2003, Omar Sanchez Rojas, Martin Zuñiga Morales, CORBANA, San José, 2004 Diseño de una planta de tratamiento de desechos para aguas residuales en un hotel, María del Rocío Salazar Gómez, escuela de ingeniería química, UCR, San José, C.R Boletín Estadístico Agropecuario 16, Secretaría Ejecutiva de Planificación Sectorial Agropecuaria, Área de Estudios Económicos e Información, 2005, San José C.R., SEPSA, ISSN Datos del país, Costa Rica, Sistema de la Integración Centroamericana (SICA), pagina web: febrero 2006 Parámetros de diseño para el tratamiento de la vinaza de jugo de cana por medio de biodigestores, Marco Antonio Solano Salazar, Solano Salazar Marco Antonio, UCR, San José, C.R.1981 Parámetros energéticos en el secamiento de la pulpa de café, Solís Ramírez Kattia, Escuela de Ingeniería Agrícola, UCR, San José, C.R.2004 Comunicación personal con Carlos Soto del CICAFE, reunión en CICAFE, San Pedro de Barba, ECOFE, Revenue potential from carbon credits in the coffee processing industry in Costa Rica, Semra Sulejmani & Lukas Heer, Factor Consulting + Management AG, Zürich, Schweiz, 2003 Tratamiento anaeróbico de vinazas, Umaña Fernández Pablo, UCR, Escuela de Ingeniería Química, 1990 United Nations Framework Convention on Climate Change (UNFCCC), pagina web: febrero 2006 Figura caña de azúcar, Pagina web: enero 2006 Determinación de la capacidad del banano verde para la producción de biogás, Vargas Morales Rosa Maria, UCR, Escuela de Ingeniería Química, 1984 Tratamiento de vinazas en la Fabrica Nacional de Licores, Vargas Murillo Jorge Enrique, UCR, San José, C.R.1979 Estudio de las propiedades físico-energéticas de la pulpa de café para diferentes contenidos de humedad, Villalobos Camacho Erick, Escuela de Ingeniería Agrícola, UCR, San José, C.R.2004 Propuesta metodológica de los marcos muestrales para mejorar la estimación de la oferta y consumo de

15 152 ANEXOS Utilización residuos orgánicos en Costa Rica 152 (2005) biomasa en Costa Rica año 2004, Greibin Villegas Barahona; María Antonieta Camacho Quesada, MINAE DSE, 2005, San José, C.R., ISBN X

16 153 ANEXOS Utilización residuos orgánicos en Costa Rica 153 ANEXO B: Lista de Acrónimos ACOPE ADESSARU Asociación Costarricense de Productores de Electricidad Asociación para el Desarrollo Sostenible San José Rural AIC Actividades Implementación Conjunta (Activities Implemented Jointly AIJ) ARESEP AyA Autoridad Reguladora de Servicios Públicos Ver ICAA BAT Mejor Tecnología Disponible (Best Available Technology) BUN-CA CACIA CAPORC Biomass Users Network Centroamérica Cámara Costarricense de la Industria Alimentaría Cámara Costarricense de Porcicultores CATIE Centro Agronómico Tropical de Investigación y Enseñanza CCAD CEDARENA CEGESTI CEPAL CER CICAFE CICR CITA CNAA CNFL CNP CNP+L COMEX CONICIT COP CORBANA CRECEX CTO Comisión Centroamericana de Ambiente y Desarrollo Centro de Derecho Ambiental y de los Recursos Naturales Centro de Gestión Tecnológica e Informática Industrial Comisión Económica para América Latina y el Caribe Certificaciones de Reducción de Emisiones (Certified Emission Reductions) Centro de Investigación del Café Cámara de Industrias de Costa Rica Centro Nacional de Ciencia y Tecnología de Alimentos Cámara Nacional de Agricultura y Agroindustria Compañía Nacional de Fuerza y Luz Consejo Nacional de la Producción Centro Nacional de Producción más Limpia Ministerio de Comercio Exterior Consejo Nacional para Investigaciones Científicas y Tecnológicas Conferencia de las Partes (Conference of the parties) Corporación Bananera Nacional Cámara de Comercio Exterior de Costa Rica Certified Tradable Offsets

17 154 ANEXOS Utilización residuos orgánicos en Costa Rica 154 DNA DOE DSE EARTH EE.UU. ERU ESPH ET FANAL FAO FUDECOSUR FUNDACA FUNDECOCA FUNDECOOPERACION GAM GEF/FMAM GEI GTZ ICAA ICAFE ICE IMN INBIO INEC Autoridad Nacional Designada (Designated National Authority) Entidad Operacional Designada (Designated Operational Entity) Dirección Sectorial de Energía Escuela de Agricultura de la Región Tropical Húmeda (Universidad EARTH) Estados Unidos de América Unidades de reducción de emisión (Emission Reduction Units) Empresa de Servicios Públicos de Heredia Comercio de Emisiones (Emissions Trading) Fábrica Nacional de Licores Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación Fundación para el Desarrollo de las Comunidades del Sur Fundación para el Área de Conservación Arenal Fundación Unión y Desarrollo de las Comunidades Campesinas Fundación de Cooperación para el Desarrollo Sostenible Gran Área Metropolitana Fondo para el Medio Ambiente Mundial Gases de efecto invernadero (Greenhouse Gas GHG) Agencia Alemana de Cooperación Técnica Instituto Costarricense de Acueductos y Alcantarillados Instituto del Café de Costa Rica Instituto Costarricense de Electricidad Instituto Meteorológico Nacional Instituto Nacional de Biodiversidad Instituto Nacional de Estadística y Censos INFOAGRO Sistema de Información del Sector Agropecuario Costarricense IPCC ITCR JASEC Grupo Intergubernamental de Expertos sobre Cambios Climáticos Instituto Tecnológico de Costa Rica Junta Administrativa del Servicio Eléctrico de Cartago

18 155 ANEXOS Utilización residuos orgánicos en Costa Rica 155 JI LAICA MAG MDL MEIC MICyT Aplicación Conjunta (Joint Implementation) Liga Agrícola Industrial de la Caña de Azúcar Ministerio de Agricultura y Ganadería Mecanismo de Desarrollo Limpio (Clean Development Mechanism CDM) Ministerio de Economía, Industria y Comercio Ministerio de Ciencia y Tecnología MIDEPLAN Ministerio de Planificación Nacional y Política Económica MINAE MINSALUD MOPT OCIC ONG PCT PDD PND PNDU PNUD PROCOMER RECOPE SEPSA SETENA SIEC SIG SIN TLC UCCAEP UCR UE UN UNA Ministerio de Ambiente y Energía Ministerio de Salud Ministerio de Obras Públicas y Transportes Oficina Costarricense de Implementación Conjunta Organización no gubernamental Potencial de Calentamiento de la Tierra (Global Warming Potencial GWP) Documento de Diseño del Proyecto (Project Design Document) Plan Nacional de Desarrollo Plan Nacional de Desarrollo Urbano Programa de las Naciones Unidas para el Desarrollo Promotora del Comercio Exterior de Costa Rica Refinería Costarricense de Petróleo Secretaría Ejecutiva de Planificación Agropecuaria Secretaría Técnica Nacional Ambiental Sistema de Información Empresarial Costarricense Sistema de Información Geográfica Sistema Interconectado Nacional Tratado de Libre Comercio Unión Costarricense de Cámaras de la Empresa Privada Universidad de Costa Rica Unión Europea Naciones Unidas Universidad Nacional de Costa Rica

19 156 ANEXOS Utilización residuos orgánicos en Costa Rica 156 UNFCCC Convención Marco de Naciones Unidas sobre el Cambio Climático (United Nations Framework Convention on Climate Change)

20 157 ANEXOS Utilización residuos orgánicos en Costa Rica 157 ANEXO C: Abreviaturas y Simbología a cal CH bh CH 4 CFCs C/N C/N/P CO CO 2 CO 2 e C.R. DBO 5 DQO ha H 2 H 2 O J kw kwh GEI GLP MS N 2 N 2 O NOx O 3 ph PCT PTAR ST SDT Año Caloría, 1 cal = J Contenido de humedad en base húmeda Metano Clorofluorcarbonados Razón Carbono/Nitrógeno Razón de nutrientes, Carbono/Nitrógeno/Fósforo Monóxido de carbono Dióxido de carbono CO 2 equivalentes Costa Rica Demanda Bioquímica de Oxígeno Demanda Química de Oxígeno Hectárea Hidrógeno Agua Julio, 1 J = 0,239 cal Kilovatios = 1,000 vatios Kilovatio hora, 1 kwh = 3,6*10 6 J Gases de Efecto Invernadero Gas Licuado de Petróleo Materia seca Nitrógeno Oxido nitroso Oxido de nitrógeno Ozono Potencial hidrógeno Potencial de Calentamiento de la Tierra Plantas de Tratamiento para las Aguas Residuales Sólidos Totales Sólidos Disueltos Totales

21 158 ANEXOS Utilización residuos orgánicos en Costa Rica 158 SOx SST TM tco 2 e TIR US$ W Oxido de azufre Sólidos Suspendidos Totales Tonelada Métrica = 1,000 kg Toneladas (métricas) CO 2 equivalentes Tasa Interna de Retorno Dólares EEUU Vatio

22 159 ANEXOS Utilización residuos orgánicos en Costa Rica 159 ANEXO D: Generalidades de residuos orgánicos Tipos de residuos Residuos orgánicos son de materia sólida, semi-líquida o líquida biodegradable proveniente de árboles, plantas, animales, humanos y procesos industriales. Estos desechos se pueden clasificar como: Residuos forestales: Residuos de explotaciones forestales como ramas, corteza, troncos y raíces. Residuos agrícolas: Residuos provenientes de la agricultura, restos vegetales de las plantaciones y cultivos como residuos de cosecha, tallos, hojas, yerbas, maleza, cáscara y pulpa de frutas y vegetales, residuos de podas de árboles (troncos y ramas), paja, entre otros. Residuos pecuarios: Excrementos y estiércol de animales como los de vaca, cerdo y gallina entre otros. Residuos industriales (agroindustrial y agroalimenticia): Residuos de la agroindustria y de procesos de industrias agroalimentarias como residuos de frutas y vegetales, restos orgánicos del despulpado, prensado o de tamices, grasas y aceites vegetales, residuos del procesamiento de carnes, residuos del aserradero como recortes de madera, cortezas y aserrín. Aguas residuales y lodos de industrias (agroindustrial y agroalimenticia): Aguas residuales y lodos provenientes de los procesos industriales, con una alta carga de materia orgánica. Residuos urbanos sólidos: Fracción orgánica de los desechos domésticos (como vegetales, frutas, verduras, restos de comida), residuos de poda de árboles municipales, restos de plantas de jardines, restos de construcción, restos de restaurantes y de mercados. Aguas negras y lodos: Aguas residuales domésticas con excrementos provenientes de humanos y lodos provenientes de Plantas de Tratamiento para Aguas Residuales (PTAR). Características de los residuos orgánicos Las características de los residuos son importantes para la utilización posterior en los aspectos de factibilidad técnica y económica. Cada tipo de desecho tiene sus propiedades únicas, de las cuales pueden resultar una utilización viable o no. Dependiendo de sus características, los residuos orgánicos sufren procesos de descomposición en el ambiente más o menos rápidos. Este degradación es un fenómeno natural y ocurre en ambientes aeróbicos como en ambientes anaeróbicos. El proceso de degradación y su velocidad depende sobre todo de la disponibilidad de óxido, la temperatura, el potencial de hidrogeno (ph) y las características de desechos como la composición química y física de la materia, el contenido de humedad de materia y su relación Carbono/Nitrógeno (C/N). Estas características del material y otros más como el contenido de cenizas, el poder calórico y la densidad del material son factores

23 160 ANEXOS Utilización residuos orgánicos en Costa Rica 160 importantes para la selección de la utilización adecuada para cada tipo de los residuos orgánicos. El contenido de humedad de los residuos, si no se trata de residuos leñosos, es elevado y su densidad física baja. Referente a la caracterización de aguas residuales y lodos con materia orgánica hay unas características para la clasificación de estos: la Demanda Biológica de Oxígeno (DBO), Sólidos Sedimentables (SS), Sólidos Suspendidos Totales (SST) y Grasas y Aceites (GyA). Obtención de energía de los procesos de descomposición de la materia orgánica Dependiendo de las condiciones externas como la humedad, temperaturas y la cantidad de desechos que se acumulan, la descomposición puede ocurrir diferente y generar diferentes productos: Descomposición aeróbica (oxidación) En la descomposición aeróbica de materia orgánica sólida por oxidación con el oxígeno del aire se generan principalmente abono orgánico, dióxido de carbono (CO 2 ) y agua (H 2 O). Por ejemplo en el composteo, que es una descomposición aeróbica controlada, se requiere energía para la ventilación de la materia, es decir se necesita un volteo periódico. En la oxidación misma se libera mucha energía en calor, normalmente no se aprovecha esta energía. Referente al proceso aeróbico en líquidos con altos contenidos de materia orgánica, se generan principalmente lodos con altos niveles de oxígeno, dióxido de carbono (CO 2 ) y agua (H 2 O). El proceso en lagunas o tanques de oxidación, por ejemplo, requiere bombas de aireación. Por tal razón se necesita adicionalmente el uso de energía eléctrica. Descomposición anaeróbica (fermentación o metanización) En la descomposición anaeróbica, caracterizada por la ausencia de oxígeno en el medio, se generan principalmente lodo y biogás (compuesto de metano CH 4, dióxido de carbono CO 2 y agua H 2 O). En el proceso no se libera energía en forma de calor. El gas metano tiene un considerable valor energético, el cual se puede aprovechar para la generación de energía. Cuando se utiliza un biodigestor para tratar los desechos, se obtiene menos biomasa en forma de lodo que en la producción de abono orgánico en el proceso de la descomposición aeróbica. Posteriormente, el lodo debe ser tratado aeróbico junto con otros materiales orgánicos, para así obtener un buen abono orgánico. Descomposición semi-aeróbico En la práctica, muchas veces cuando en el proceso de descomposición en el aire libre no se cuenta con condiciones aeróbicas controladas (p.e. en un composteo no adecuado o en lagunas facultativas), ocurre una descomposición con ámbitos de fermentación. En este ámbito semi-aerobio se genera además de los gases CO 2 y CH 4 el óxido nitroso (N 2 O) por una nitrificación y desnitrificación incompleta. (Bayer et Al. 2005)

24 161 ANEXOS Utilización residuos orgánicos en Costa Rica 161 Contaminación y emisiones por desechos orgánicos Deterioro del ambiente y riesgo a la salud humana Los residuos biodegradables sólidos, que se acumulan en las plantaciones o fábricas procesoras pueden representar un serio problema dependiendo de su humedad, cuando se manejan grandes cantidades por ejemplo en la acumulación en pilas, trincheras, botaderos o lugares acondicionados para su biodegradación. Por ámbitos de fermentación y áreas anaeróbicas se producen malos olores, insectos y hongos que pueden presentar un deterioro del ambiente y un riesgo a la salud humana. Emisiones de gases invernaderos Los desechos orgánicos en su proceso de descomposición producen emisiones de gases a la atmósfera de efecto invernadero dependiendo del ámbito en cual se descompongan: En un proceso de oxidación se produce el CO 2 y en ámbitos de fermentación se generan CO 2 y CH 4. En ámbitos semi-aeróbicos se puede generar adicionalmente del CO 2 y del CH 4, el N 2 O. Aguas residuales y lixiviados Las aguas residuales pueden tener una alta carga orgánica y alta demanda de oxígeno. Hablamos de aguas residuales de procesos industriales agrícolas, aguas lixiviadas de botaderos, excrementos y aguas negras. Además se pueden generar líquidos con altos valores de carga orgánica (lixiviados) provenientes de desechos sólidos acumulados (dependiendo de su humedad) y de lluvias cuando el almacenamiento tiene lugar al aire libre. Cuando estas aguas con cargas orgánicas altas son transportadas a los cuerpos de agua, provocan una eutroficación que constituye un aumento en los niveles de nutrientes. Los ecosistemas acuáticos aumentan la producción de microorganismos debido al exceso de nutrientes. Estos reducen el oxígeno y afectan a los animales y seres que viven en este medio. Como consecuencia de lo mencionado también se presenta una destrucción de la flora y fauna sensibles a tales contaminaciones. Contaminación por tóxicos y metales pesados de plaguicidas Un problema que se presenta con los desechos orgánicos es que muchas veces se encuentran contaminadas por el uso excesivo de sustancias agroquímicas (plaguicidas). La utilización de estos agroquímicos afecta terrenos, aguas superficiales y subterráneas. Se ha reportado que en Costa Rica todavía se aplican nueve sustancias altamente tóxicas, que en la mayoría de los países ya están prohibidas. Según la Nación del 27 de Febrero de 2006, la tendencia es de una aplicación en mayores cantidades y de agroquímicos de mayor toxicidad. Así entre 1990 y el 2002 se ha incrementado el consumo en un 150 %. Se reveló en enero 2005 que los costarricenses consumían vegetales con concentraciones de químicos superiores a los permitidos. (La Nación ) Se puede suponer que los desechos orgánicos que se acumulan en los campos, en la agroindustria e industria alimenticia como cáscaras de frutas y vegetales están contaminados por estas sustancias. En general, lo anterior puede causar los siguientes problemas:

25 162 ANEXOS Utilización residuos orgánicos en Costa Rica 162 Metales pesados y tóxicos, que no son biodegradables, se acumulan en los ecosistemas, en cuerpos de agua, en las tierras, en las plantas y en los animales y al fin en el humano. Sustancias tóxicas pueden reducir o parar el desarrollo bacteriano.

26 163 ANEXOS Utilización residuos orgánicos en Costa Rica 163 ANEXO E: Aprovechamiento de los residuos orgánicos Según el concepto de la sostenibilidad en relación a la gestión y el manejo de recursos, se requiere de las siguientes actividades humanas en orden de importancia: 1. Evitar la generación de desechos en la fuente (por eco-diseño del producto o renunciar al consumo) 2. Reducción de desechos (por procesos mejores, Producción Más Limpia, consumo de productos más sostenibles) 3. Reutilización (reciclaje): aprovechamiento de materiales recuperables (alimentación humana, alimentación animal, fabricación subproductos, utilización agrícola) antes del aprovechamiento energético 4. Tratamiento de desechos (digestión anaeróbica, combustión, incineración) 5. Eliminación de desechos (rellenos sanitarios) El aprovechamiento energético no siempre es práctico si existe una alternativa donde el desecho brinda mayor utilidad, por ejemplo en una reutilización del material. Existen varias formas de reciclaje o reutilización de los residuos que son: Utilización agrícola: Composteo La utilización de los residuos como abono orgánico es una de las prácticas más antiguas y sirve para reintegrar nutrientes al suelo y mejorar su calidad. El tratamiento biológico de residuos orgánicos con fines de descomposición y estabilización, se denomina composteo. Es un proceso lento que requiere un tratamiento adecuado para su elaboración, garantizando: descomposición en condiciones aeróbicas, temperatura controlada y una buena calidad final. El compost representa el producto final de estos procesos. Además, con un manejo adecuado no se generan gases de efecto invernadero. Para garantizar un abono orgánico que tenga las cualidades para sustituir un fertilizante químico, se requieren tres tipos de materiales básicos para su elaboración que son: materia rica en carbón, materia rica en nitrógeno y materia mineral como cal agrícola. Dependiendo de la materia prima que fue tratada con plaguicidas, fungicidas u otras sustancias tóxicas, el producto final puede contener una cantidad crítica de metales pesados y tóxicos. El composteo mecánico requiere una inversión inicial alta para el equipamiento como la instalación de volteo, techos, tractores y se requiere una área grande para la operación y personal para el manejo (picado, volteo). La utilización específica de lombrices para los fines de obtener un abono orgánico, se conoce como lombricultura. Es un proceso que no necesita tanta mano de obra como el composteo mecánico, por razón que las lombrices efectúan el proceso de volteo. La materia orgánica sirve de alimento a un tipo especial de lombrices, la lombriz california. Se obtiene un abono orgánico de muy buena calidad, el cual es conocido con el nombre de humus de lombriz, lombricompost o vermicompost. Como el compost, el lombricompost es un material suelto y de textura granulada, que ayuda a mejorar las condiciones físicas del suelo. (BUN-CA 1999) Las ventajas del uso de un abono orgánico son un aumento de la materia orgánica del suelo, una diversidad y actividad de la totalidad de los organismos vivos del suelo, una

27 164 ANEXOS Utilización residuos orgánicos en Costa Rica 164 mejor oxigenación, permeabilidad, textura y estructura del suelo, una lenta liberación de elementos nutritivos y un incremento en la retención de aguas. (Fischersworring B. et Al 2001) Los abonos orgánicos actúan en forma indirecta y lenta, no como los fertilizantes químicos que pueden generar un desequilibrio del suelo por sobrefertilización, acidificación, destrucción de organismos vivos del suelo y que pueden provocar finalmente con otros factores más, una mala oxidación del suelo, una compresión de aquel y una eutroficación de los cuerpos de aguas. La agricultura orgánica, que se orienta al ciclo natural, será una solución a los problemas causados por el uso de fertilizantes químico-sintéticos y de plaguicidas. La retribución al suelo de una buena parte de los nutrientes, que se han extraído con la cosecha, es importante para dejar de utilizar los químicos, no depender de éstos y obtener una tierra sana con productos naturales. En Costa Rica el compost tiene un mercado pequeño y no es muy rentable. Existen iniciativas de algunos grandes generadores de desecho biomásico, por ejemplo de unos beneficios de café o de ingenios azucareros. Utilización para la alimentación humana Se pueden reutilizar residuos orgánicos para la alimentación humana como producto de secundario calidad en mercados locales o para la fabricación de purés, jugos, harina, pastas, vinagre etc. en la industria alimentaría. Utilización para la alimentación animal Muchas veces los desechos orgánicos sirven como forraje para animales dependiendo de que tan favorables sean sus características para la digestión, la composición de sus nutrientes y la presencia de sustancias contaminantes. Utilización para la fabricación de subproductos industriales Los desechos orgánicos pueden ser utilizados para la fabricación de productos químicos: Aplicando biotecnología y transformándolos se obtienen compuestos químicos de interés industrial. Un ejemplo es la fabricación de ácido láctico para la producción de plástico biodegradable. Otra aplicación es la utilización de fibra como subproducto para mejorar las calidades de materiales plásticos.

28 165 ANEXOS Utilización residuos orgánicos en Costa Rica 165 ANEXO F: Visión general de las tecnologías para la utilización energética de residuos biomásicos Principalmente, la utilización energética resulta viable de residuos agrícolas y forestales, excrementos, lodo activado y componentes de la basura domestica y de la industria. Dependiendo del tipo de desecho y su aprovechamiento final, pueden ser recuperados y convertidos de diferentes maneras. El ejemplo más sencillo es la combustión directa de restos de leña, que no requiere una conversión a un recurso energético secundario. Combustión directa La combustión directa se lleva a cabo con un exceso de aire y se obtiene calor. Es el método más sencillo y más común para capturar la energía contenida en la biomasa. Como materia prima sirven materias sólidas orgánicas sobre todo madera y materiales leñosas: residuos forestales, agrícolas, agroindustriales y comunales como ramas y troncos de podas, corteza, recortes de madera, astillas, aserrín, bagazo de caña de azúcar, cascarilla y pulpa de café, granza de arroz, cascarilla de nuez de palma africana y desperdicios de coco, entre otros. La energía térmica generada puede sustituir energías fósiles como GLP, diesel, bunker o también leña y puede ser utilizado directamente para cocción y calentamiento, para el secado de productos agrícolas, para calentar agua en calentadores y para la producción de vapor. Otra utilización como forma de mayor aprovechamiento es la cogeneración, en la cual se produce energía térmica y energía eléctrica. Se aplica en agroindustrias como en los ingenios azucareros, que generan grandes cantidades de desechos orgánicos. La tecnología incluye sistemas simples como estufas, hornos y calderas hasta sistemas con tecnologías más avanzadas. En la utilización tradicional de combustión directa se presentan eficiencias muy bajas. Actualmente con tecnología de punta, secado del combustible anteriormente a la utilización, un buen manejo de los materiales y una operación bien controlada, se obtiene una combustión más completa y una mayor eficiencia con menos contaminación al ambiente. Se ha desarrollado la densificación de la materia orgánica a briquetas para aumentar el poder calorífico y facilitar la utilización, almacenamiento y transporte. La desventaja es que se necesita energía adicional para efectuar la densificación. En Europa, sobre todo en Austria, se utilizan pellets - una forma de briquetas pequeños de materia leñosaprincipalmente en hornos de uso doméstico. En la combustión casi se elimina la materia prima en su totalidad y solo sobre una parte pequeña en cenizas. Las desventajas más importantes de la combustión son: Se generan partículas finas que son peligrosas para la salud humana Se generan en la combustión incompleta monóxido de carbono y hollín, y en la combustión completa se generan óxidos de nitrógeno (NOx), entre otros Se pierde el valor de la materia prima para elaborar abono orgánico (p.e. pulpa de café)

29 166 ANEXOS Utilización residuos orgánicos en Costa Rica 166 Conversión a recursos energéticos secundarios y aplicación final Para aplicaciones como la puesta a disposición de fuerza motriz o de energía eléctrica, resulta práctico producir combustibles líquidos o gaseosos. Se necesitan procedimientos de conversión para obtener estos recursos energéticos secundarios aprovechables. Con esta conversión se obtienen productos de más alto valor con densidades y valores energéticos mayores. Finalmente, la utilización se realiza en forma de energía térmica, energía eléctrica o combustible (fuerza motriz). Podemos distinguir entre los siguientes procedimientos de conversión de desechos orgánicos a recursos energéticos secundarios sólidos, líquidos o gaseosos: Conversión termoquímica Conversión fisicoquímica Conversión bioquímica Además de obtener un recurso energético secundario, los procesos de conversión ayudan a controlar los problemas de contaminación del medio ambiente y problemas de almacenamiento, aportan un gran beneficio por reducir costos de energía fósiles, de electricidad y de disposición de basura. Conversión termoquímica En la conversión termoquímica (descomposición térmica) se transforman desechos sólidos con influencia de calor a recursos energéticos secundarios sólidos, líquidos o gaseosos. Gasificación En la gasificación, la combustión de la materia no es completa; se trata de una combustión parcial. El calor producido sirve para que pueda efectuarse el proceso de gasificación. La mayor parte de la energía química de la materia orgánica se convierte al combustible gaseoso: Se obtiene como producto final gas de síntesis cuando se lleva a cabo el proceso con oxígeno. Este gas es una mezcla de hidrógeno (H 2 ), monóxido de carbono (CO), dióxido de carbono (CO 2 ), metano (CH 4 ) y agua (H 2 O). Cuando se lleva el proceso a cabo con aire del ambiente, se obtiene el gas pobre, este gas adicionalmente a los elementos del gas síntesis lleva nitrógeno (N 2 ). Por motivo de la combustión incompleta, el gas contiene compuestos de alquitrán. El gas tiene un bajo contenido energético (valores inferiores de 6 MJ/m 3 ). Estos valores dependen del contenido de humedad y del tipo de materia prima. Como materia prima sirven materias sólidas orgánicas sobre todo madera y materiales leñosas: residuos forestales, agrícolas, agroindustriales y comunales como ramas y troncos de podas, corteza, recortes de madera, aserrín, bagazo de caña de azúcar, cascarilla y pulpa de café, granza de arroz, cascarilla de nuez de palma africana y desperdicios de coco, pajas de cereales y briquetas hechos de cualquier material adecuado, entre otros. El producto final puede sustituir energías fósiles como gasolina, GLP, diesel, bunker o también leña y puede ser utilizado en quemadores para la puesta a disposición de calor, en aparatos de combustión interna, en motores o turbinas a gas para la producción de