construyendo capacidad para el aumento de la ... · insumos de la etapa de cultivo, y rendimiento...
Post on 01-Oct-2018
220 Views
Preview:
TRANSCRIPT
Construyendo capacidad para el aumento
de la Sustentabilidad de la Bioenergía a
través del uso de los Indicadores GBEP
Lourdes González Soria
Reunión del Grupo de Trabajo Multiactores del Sector
24 y 25 de Agosto de 2017
Gran Hotel del Paraguay, Asunción.
• Descripción: Emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) debido a la producción y uso de bioenergía.
Especificidad: producción/cosecha, almacenamiento y transporte
• Unidad de medición: g CO2-eq/ MJ
3
• La producción de caña de azúcar y maíz para la producción de etanol en Paraguay, requiere una serie de prácticas agrícolas que provocan emisiones de GEI a la atmósfera
4Reunión de trabajo entre FAO y los Centros de excelencia nacionales21 y 22 de Agosto 2017
• Época de siembra: febrero a marzo – julio a agosto
• Material propagativo: caña de semilla
– 8 a 12 t ha-1
– 12 a 15 plantas por m .
• Ciclo
– Pequeña escala: 1er corte 19 meses. Hasta 10 años
– Media a gran escala: 14 meses. Hasta 5 años
(MAG 2011; Villar 2011; Adorno 2012)
6
7
1er corte planta
1er corte 2do corte 3er corte 4to corte
Manejo del rebrote
siembra
14 meses 12 meses 12 meses 12 meses 12 meses
MEDIANA Y GRANDE ESCALAReinicia el ciclo
8
1er corte planta
1er corte 2do corte 3er corte 4to corte
Manejo del rebrote
siembra
14 meses 12 meses 12 meses 12 meses 12 meses
PEQUEÑA ESCALA
Sigue hasta 10 años (en casos)
Sistemas de producción
9
Sistema convencional de labranza del suelo (Villar 2011)
Una corpida: dos meses antes de la implantación
Una rastrojeada (incorporando la malezas en el suelo): un mes antes de la plantación.
Una arada con rastrón o arado de discos (incorporando los residuos vegetales): un mes antes de la plantación.
Surcado para la plantación (surcadora cañera o arado de discos).
Sistemas de producción
10
Labranza mínima sobre barbecho o abono verde (Villar 2011)
Una corpida o pasando rollo cuchillo: un meses antes de la implantación
Desecado (con herbicida) o carpida devegetación remanente, aprox. una semana después de la labor anterior, una vez que el abono verde haya rebrotado y/o germinado).
Surcado para la plantación (surcadora cañera o arado de discos).
Defensivos para caña de azúcar
CAÑA DE AZUCAR
Herbicidas gr i.a L-1 dosis ha-1 unidad kg ha-1
Ametrina 50% 480 3 (L ha-1) 1,44
2-4D amina 72% 720 1,5 (L ha-1) 1,08
Glifosato 48% 360 4 (L ha-1) 1,44
Pendimetalin 50% 500 3 (L ha-1) 1,50
5,46
Insecticidas gr i.a L-1 dosis ha-1 unidad kg ha-1
Fipronil 80 800 500 gr ha-1 0,50
11
Reunión de trabajo entre FAO y los Centros de excelencia nacionales
1221 y 22 de Agosto 2017
• RENDIMIENTO
Caña de azúcar 65 - 80 t ha-1 año-1
Contenido de agua 70,0 %
• INGRESOS
Fertilizantes
N -fertilizante 30 - 45 kg N ha-1 año-1
P2O5-fertilizante 90 - 45 kg P2O5 ha-1 año-1
K2O-fertilizante 30 - 45 kg K2O / ha*a
CaO (CaCO3) 1000- 2000 kg CaCO3 ha-1 año-1
Torta de barro de filtro (retornada a campo desde la planta de Etanol) kg ha-1 año-1
Vinaza (retornada a campo desde la planta de Etanol) kg ha-1 año-1
Estiércol (vacuno, gallinaza, porcino) 5 kg N t-1 manure ha-1 año-1
Pesticidas
Insecticida 0,35 - 0,5 kg ha-1 año-1
Herbicida 4 - 6 kg ha-1 año-1
Emisiones de CO2 (acidificación) kg ha-1 año-1
Emisiones N2O kg N2O ha-1 año-1
Emisiones de NH3 de N-fertilizante kg NH3 ha-1 año-1
Insumos de la etapa de cultivo, y rendimiento de caña de azúcar (Saccharum officinarum L.) para producción de mediana y gran escala en Paraguay
Insumos de la etapa de cultivo, y rendimiento de caña de azúcar (Saccharum officinarum L.) para producción de mediana y gran escala en ParaguayItem: RENDIMIENTO
13
RENDIMIENTO
Caña de azúcar 65 - 80 t ha-1 año-1
Contenido de agua* 70,0 %*Larrahondo (2013)
14
INGRESOS
Fertilizantes
N –fertilizante (base y cobertura) 30 - 45 kg N ha-1 año-1
P2O5-fertilizante (base y cobertura) 90 - 45 kg P2O5 ha-1 año-1
K2O-fertilizante 30 - 45 kg K2O / ha*a
CaO (CaCO3) 1000- 2000 kg CaCO3 ha-1 año-1
Torta de barro de filtro (retornada a campo de la planta de Etanol)
kg ha-1 año-1
Vinasa (retornada a campo desde la planta de Etanol)
kg ha-1 año-1
Estiércol (vacuno, gallinaza, porcino) 5kg N t-1 manure ha-1
año-1
Insumos de la etapa de cultivo, y rendimiento de caña de azúcar (Saccharum officinarum L.) para producción de mediana y gran escala en ParaguayItem FERTILIZANTES
Kornkofer et al 2010. (CNPq UFU, Br)
Insumos de la etapa de cultivo, y rendimiento de caña de azúcar (Saccharum officinarum L.) para producción de mediana y gran escala en Paraguay
Item DEFENSIVOS
15
INGRESOS
Defensivos (pesticidas en general)
Pesticidas kg ha-1 año-1
Insecticida 0,35 - 0,5 kg ha-1 año-1
Herbicida 4 - 6 kg ha-1 año-1
16
Irrigación
Demanda de agua del cultivo10.270.000 –12.510.000
l ha-1 año-1
Cantidad de material propagativoSemilla de caña (esquejes) 8000 - 12000 kg ha-1 año-1
Ciclo de vida del cultivo 14 - 19 meses
Energía
Consumo total de Diesel por año
Diesel 10 - 80 l ha-1 año-1
Diesel mix - l ha-1 año-1
Energía utilizada para irrigar por año
Diesel 0,0 l ha-1 año-1
Diesel mix 0,0 l ha-1 año-1
Quema de residuos de cosecha no
17Reunión de trabajo entre FAO y los Centros de excelencia nacionales21 y 22 de Agosto 2017
Transporte de la caña de azúcar a la planta de etanolPérdida en el transporte
(cosecha mec /no mec)
kg kg-1
caña
Distancia máxima (aprox) 80,0 km
Tipo de vehículo tractor/camión /otros
Capacidad de carga del vehículo 26, 31, 35 t
Tipo de combustible diesel
Cantidad de combustible consumido por el vehículo
0,3 – 0,45 L km-1
• Para los cálculos se harán en diferenciando en dos escenarios para caña y maíz:
– Producción de pequeña y media/grande escalas
This is the name of the Conference 1818 May 2015
• Época de siembra entrezafra (zafriña): enero -febrero
• Material propagativo: semilla
– 20 kg ha-1
– 50 a 55 mil plantas ha-1.
• Ciclo 135 a 165 días
20
Sistemas de producción
22
Sistema convencional para iniciar la siembra directa con abono verde (Villar 2011)
Una corpida: antes de la implantación
Una arada con rastrón o arado de discos (incorporando los residuos vegetales): un mes antes de la plantación.
Una rastreada (con rastras de discos o de púas) pocos días antes de la siembra para eliminar las malezas germinadas y nivelar el terreno
Sistemas de producción
23
Labranza mínima sobre barbecho o abono verde (Villar 2011)
Una corpida o pasando rollo cuchillo: un meses antes de la implantación
Desecado (con herbicida) o carpida devegetación remanente o germinada (malezas o abonos verdes) con glifosato
Un subsolado a una profundidad de 25 cm, sobre todo en las hileras de cultivo (elimina pie de arado).
MAÍZ
Herbicidas gr i.a L-1 dosis ha-1 unidad kg ha-1
Glifosato 48% 360 4 (L ha-1) 1,44
Paraquat 20% 200 (L ha-1) 0,00
Atrazina 25%+ simazina 25% 500 4 (L ha-1) 2,00
suma 3,44
Insecticidas gr i.a L-1 dosis ha-1 unidad kg ha-1
Fipronil 80 800 500 gr ha-1 0,50
Reunión de trabajo entre FAO y los Centros de excelencia nacionales 24
Defensivos para maíz
Reunión de trabajo entre FAO y los Centros de excelencia nacionales
2521 y 22 de Agosto 2017
• RENDIMIENTO
maíz 5367,00 t ha-1 año-1
Contenido de agua 12 - 15,0 %
• INGRESOS
Fertilizantes
N-fertilizer 30 - 45 kg N ha-1 año-1
P2O5-fertilizer 90 - 45 kg P2O5 ha-1 año-1
K2O-fertilizer 30 - 45 kg K2O / ha*a
CaO (CaCO3) No para maíz kg CaCO3 ha-1 año-1
Estiércol (vacuno) 5
kg N t manure ha-1
año-1
Pesticidas (3,94)
Insecticida 0,50 kg ha-1 año-1
Herbicida 3,44 kg ha-1 año-1
Emisiones de CO2 (acidificación) kg ha-1 año-1
Emisiones N2O kg N2O ha-1 año-1
Emisiones de NH3 de N-fertilizante kg NH3 ha-1 año-1
Insumos de la etapa de cultivo, y rendimiento de maíz (Zea mays L) para producción de mediana y gran escala en Paraguay
Reunión de trabajo entre FAO y los Centros de excelencia nacionales
2621 y 22 de Agosto 2017
• RENDIMIENTO
maíz 5367,00 t ha-1 año-1
Contenido de agua 15,0 – 16,0 %
Insumos de la etapa de cultivo, y rendimiento de maíz (Zea mays L.) para producción de mediana y gran escala en Paraguay
Reunión de trabajo entre FAO y los Centros de excelencia nacionales
2721 y 22 de Agosto 2017
• INGRESOSFertilizantes N-fertilizer 30 - 45 kg N ha-1 año-1
P2O5-fertilizer 90 - 45kg P2O5 ha-1
año-1
K2O-fertilizer 30 - 45 kg K2O / ha*a
CaO (CaCO3) No para maízkg CaCO3 ha-1
año-1
Estiércol (vacuno) 5 kg N t manure ha-1
año-1
Insumos de la etapa de cultivo, y rendimiento de maíz (Zea mays L.) para producción de mediana y gran escala en Paraguay
Reunión de trabajo entre FAO y los Centros de excelencia nacionales
2821 y 22 de Agosto 2017
• INGRESOS
Pesticidas (3,94)
Insecticida 0,50 kg ha-1 año-1
Herbicida 3,44 kg ha-1 año-1
Emisiones de CO2 (acidificación) kg ha-1 año-1
Emisiones N2O kg N2O ha-1 año-1
Emisiones de NH3 de N-fertilizante kg NH3 ha-1 año-1
Insumos de la etapa de cultivo, y rendimiento de maíz (Zea mays L.) para producción de mediana y gran escala en Paraguay
29
Irrigación
Demanda de agua del cultivo* 2.690.000 – 3.360.000 l ha-1 año-1
Cantidad de material propagativo
Semilla 20,00 kg ha-1 año-1
Ciclo de vida del cultivo
Energía
Consumo total de Diesel
Diesel 88,0 l ha-1 año-1
Diesel mix - l ha-1 año-1
Energía utilizada para irrigar por año (no se irriga)
Diesel l ha-1 año-1
Diesel mix 0,0 l ha-1 año-1
Quema de residuos de cosecha no
Reunión de trabajo entre FAO y los Centros de excelencia nacionales21 y 22 de Agosto 2017
*corresponde a evapotranspiración ver detalle ind. 5
30Reunión de trabajo entre FAO y los Centros de excelencia nacionales21 y 22 de Agosto 2017
Transporte de maíz a la planta de etanol
Pérdida en el transporte 0,21 – 0,35* kg kg-1 maíz
Distancia máxima (aprox) 21 - 30 km
Tipo de vehículo camión
Capacidad de carga del vehículo 21, 30, 35 t
Tipo de combustible diesel
Cantidad de combustible consumido por el vehículo
0,35 – 0,45 L km-1
Energía para secar maíz** (biomasa)
0,6 Kg kg
*Aprox 1% de la carga. POZZOLO et al (2006)
INDICADOR 4 EMISIONES DE CONTAMINANTES DEL AIRE QUE NO SON GEI, INCLUYENDO SUSTANCIAS TÓXICAS DEL AIRE
Pilar Ambiental
31
• Descripción: Emisiones de contaminantes del aire que no son GEI PM2.5, PM10, NOx, SO2, incluyendo sustancias tóxicas del aire,
– (4.1) producción de materias primas,
– (4.2) procesamiento,
– (4.3) transporte de materias primas, productos intermedios y productos finales, y
– (4.4) uso de la bioenergía; en comparación con otras fuentes de energía.
32
• Se buscó información emisiones vinculadas a las etapas– Producción de materias primas,
– industrialización (productos intermedios) y
– transporte de productos,
– así como uso de biomasa con fines energéticos.
34
Emisiones por Cambio de Uso de la Tierra
• Existen 29.000 explotaciones dedicadas a la producción de caña de azúcar, en propiedades de superficie menos de 5 a 100 ha de superficie,
• Las de más de 100 ha responden por la mayor cantidad de producción.
35
MAG (2016) y CEPAL (2009)
Emisiones por Cambio de Uso de la Tierra
• Al 2016, la superficie de producción país, llegaba a las 120mil ha (indicador 1).
36
Emisiones en producción de materias primas
• En InGEI 2011 (SEAM 2011) se incluyen
– Estimación de las emisiones Directas netas de Gases de Efecto Invernadero Dióxido de carbono (CO2); metano (CH4) y óxido nitroso (N2O);
– Estimación de las emisiones Indirectas de Gases de Efecto Invernadero• óxidos de nitrógeno (NOx), dióxido de azufre (SO2), monóxido de
carbono (CO) y compuestos orgánicos volátiles distintos del metano (COVDM).
En prensa 2do semestre 2017
37
• InGEI (2011) indica preliminarmente que
– el 20% de las emisiones provienen de la agricultura.
– el 75% del uso del suelo, el cambio de uso del suelo y la silvicultura (USCUSS).
en prensa 2do semestre 2017
38
Emisiones en producción de materias primas
• Una importante fuente de emisión de GNGei es la adición de fertilizantes a los cultivos MAG (2016) y CEPAL (2009)
39
Emisiones en producción de materias primas
• Los datos sobre sistemas de producción de caña de azúcar varían, CEPAL (2009) indica
– Que 35% de la superficie de cultivo de caña de azúcar es mecanizada (tanto para preparación del suelo, como para cosecha),
– Que ingenios azucareros son, principalmente, los dueños de dicha maquinaria.
40
• Incorporación de fertilizantes (Villar 2011; IPTA 2012; fuentes primarias) en diferentes formulaciones y dosis
– dependiendo del tipo suelo,
– fertilidad de suelo,
– etapa de cultivo,
– escala de producción.
Se seleccionaron las opciones de insumos y formulaciones más utilizados (ind. 1)
41
• En caña de azúcar, la producción de pequeña escala (de 1 a menos de 10 ha): adiciona estiércol como fertilizante. Práctica no común en media y gran escala.
• Las industrializadoras que tienen plantaciones propias utilizan la vinaza como fertilizante.
(comentarios sobre uso de vinasa)
42
• Control de plagas: se emplean
– métodos desde los orgánicos y manuales (a pequeña escala), hasta la aplicación de herbicidas e insecticidas pero a media y gran escala.
43
Emisiones derivadas del transporte de materias primas, productos intermedios y finales
• C: Temas relevantes que influyen:
– la distancia entre el lugar de producción y el de uso,
– el número de etapas,
– el tipo de vehículo y la posibilidad de regresos con los vehículos vacíos.
44
Emisiones derivadas del transporte de materias primas, productos intermedios y finales
• R: El transporte de materia prima se realiza
– en transporte de tracción animal (carreta),
– tractores con acoplado (diésel)
– en camiones con gran capacidad de carga 26, 31, (diésel)
45
GBEP Tool indicator 1 + 4 Paraguay_23.08.17
46
BioEthanol from Maize
Summary of the emissions (per MJ energy carrier)
GPEB sustainability indicator 1
g CO2 fossil g CO2 biogenic g CH4 fossil
Land use change 0,0
Cultivation 9,11 0 0,01680
Transport 1,49 0 0,00254
Processing 0,20 0 0,00029
Fuel use 0,00 0 0,00077
Sum (per MJ ethanol) 10,8 0,0 0,0196
Input data Calculation of the emissions (relating to outputs)
Land use change g CO2 fossil g CO2 biogenic g CH4 fossil
Land use change (aLUC) 0 kg CO2eq / ha*a per hectare 0
Cultivation
Yield
Maize (corn) 5,40 t/ha*a per hectare
Water content 15,0% %
Fertiliser & pesticides
N-Fertiliser 75 kg N / ha*a per hectare 276000,00 0 561,75
P2O5-Fertiliser 40,0 kg P2O5 / ha*a per hectare 45140,26 0 83,74
K2O-Fertiliser 40,0 kg K2O / ha*a per hectare 23177,32 0 43,96
CaO-Fertiliser (kg CaCO3) 0 kg CaCO3 / ha*a per hectare 0,00 0 0,00
Manure 5 kg manure / ha*a per hectare 0,00 0 0,00
Pesticides 3,94 kg / ha*a per hectare 74347,89 0 141,32
N2O field emissions - mineral fertiliser per hectare
N2O field emissions - organic fertiliser per hectare
NH3-emission from N-mineral fertiliser per hectare
NH3-emission from N-farm manure per hectare
Seeds
Seeds - maize 20,00 kg / ha*a per hectare 3511,52 0 6,38
Energy
Diesel 65,0 l / ha*a per hectare 198511,22 0 308,28
Emissions from diesel usage (agriculture) per hectare 0,00 0 2,97
Cultivation sum (per ha) 620688 0 1148
Cultivation sum (per kg maize) 115 0 0,213
Drying & storage of maize
Electricity consumption drying 0,209 kWh / kg maize per kg maize 0,33 0 0,00
Electricity consumption storage 0,00160 kWh / kg maize per kg maize 0,00 0 0,00
Electricity mix Electricity mix Paraguay
Drying & storage sum (per kg maize) 0,33 0,00 0,00
Transport of maize
Transport losses 0,990 kg / kg maize
Distance 30,0 km per kg maize 2,07 0,00 0,00
Transport vehicle Truck (40 t) for dry products
Fuel Diesel
Transport sum (per kg maize) 2,07 0 0,00332
Processing - ethanol plant
Ethanol 0,281 kg ethanol / kg maize
Co-products
DDGS (Maize, Paraguay) 0,150 kg / kg maize
Water content DDGS 10,0% %
WDGS 0,350 kg / kg maize
Greenhouse gases
Greenhouse gases
Temas para indagar con GTMS• Consumo anual de combustible: ajustes (?).
• Información faltante fertilizantes (?)
– Cantidad de vinaza enviada a campos/cultivo
– Composición química y sólidos totales de la vinasa
– Cantidad de torta de barro filtro enviada a campos/cultivo
– Composición química y sólidos totales de la torta de barro filtro
47Reunión de trabajo entre FAO y los Centros de excelencia nacionales21 y 22 de Agosto 2017
• Defensivos en semilla de maíz
• Información faltante energía (?)
– Demanda de Energía (por tipo) para secar maíz en silos: ajustes (?)
– Demanda de Energía (por tipo) para almacenar maíz silos
• Datos de almacenamiento de carbono de los bosques en Paraguay al 2005
48Reunión de trabajo entre FAO y los Centros de excelencia nacionales21 y 22 de Agosto 2017
Temas para indagar con GTMS
M uchas gracias por su atención
Lourdes González Sorialourdes.gonzalez@agr.una.py
lourdesgspy@gmail.com
This is the name of the Conference 4918 May 2015
top related