Biocombustibles: Desafíos en la Producción de Insumos e Investigación en el INIFAP

Salvador Fernández RiveraInstituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias

“Desafíos Energéticos y Biocombustibles”, Instituto Mexicano del PetróleoMéxico, D. F., 3-Sep-2008

Contenido

• Contexto

• Biocombustibles: oportunidades y desafíos

• La investigación en biocombustibles en el INIFAP

• Consideraciones finales

Grandes problemas de México

• Agua

• Alimentos

• Energía

Tendencias globales

• Fuentes fósiles de energía: Reservas en disminución y precios en aumento

• Actividades humanas generan gases con efecto invernadero que inducen calentamiento global y cambio climático

• Reservas de alimento en disminución; precios en aumento

• Globalización de la economía

Biocombustibles: Conceptos

• Biocombustibles: Fuentes líquidas, sólidas y gaseosas de energía derivadas de biomasa de origen vegetal

• Biocombustibles de primera generación: Fuentes de energía (bioetanol, biodiesel) derivadas de azúcar, almidón y aceites vegetales, que son producidas usando tecnologías convencionales, a partir de productos y/o recursos usados como alimento

• Biocombustibles de segunda generación: Fuentes de energía derivadas de productos celulósicos y otros tipos de biomasa (e.g. algas) no usados como alimento humano y a través de técnicas de bioconversión

• Biocombustibles de tercera generación: Fuentes de energía derivadas de biomasa diseñada genéticamente para ese fin, usando microorganismos y/o procesos biotecnológicos

Beneficios de Biocombustibles de 1ª Generación

• Aumentan disponibilidad de energía y seguridad energética

• Reducen emisiones de gases con efecto invernadero

• Oportunidad de generar ingresos para productores de insumos y biocombustibles

• Generan empleos y desarrollo económico en áreas rurales

Problemas y riesgosBiocombustibles de 1ª Generación

• Gran demanda de agua y riesgo afectar calidad a través de la descarga de residuos al ambiente

Problemas y riesgosBiocombustibles de 1ª Generación

• Hill et al. 2006. PNAS 103 (30) :11206

• Tillman et al. 2006 Science 314: 1598

• Searchinger et al. 2008. Science (Online, Feb 08)

• Fargione et al. 2008. Science (online, Feb‐08)

• Expansión de áreas de cultivo aumenta riesgo de erosión y libera carbono secuestrado en el suelo

• Balances energéticos bajos

Problemas y riesgosBiocombustibles de 1ª Generación

• Compite con recursos (tierra, insumos, mano de obra, capital, apoyos) en la producción de alimentos

• Asociado a incrementos en el precio de alimentos

Cambios en precios de “commodities” bajo tres escenarios (%)

Crecimiento rápido sin tecnologías mejoradas

Biocombustible celulósico

Crecimiento rápido con tecnología y

conversión de celulosa

Cultivo 2010 2020 2020 2020

Yuca 33 135 89 54

Maíz 20 41 29 23

Oleaginosas 26 76 45 43

Remolacha 7 25 14 10

Caña azúcar 26 66 49 43

Trigo 11 30 21 16

Fuente: IFPRI Resultados de simulación con el modelo IMPACT, 2006.

OportunidadesBiocombustibles de 2ª Generación

• Tillman et al. 2006 Science 314: 1598

• Balances energéticos más favorables que con cultivos de uso elevado de insumos

• Menor impacto ambiental

Líneas de Investigación

Evaluación ex‐ante del impacto de la producción de biomasa sobre la producción de alimentos, el ambiente y el crecimiento económico

50 y 100 km Área agrícola total

Área analizada; Guadalajara, JaliscoBioenergéticos

100 km de radio50 km de radio

Ingenios

Cabeceras municipales

Área agrícola: 973,160 ha

ESPECIES CON POTENCIAL BIOENERGÉTICO

Caña de azúcar

JatrophaPalma de aceite

Remolacha azucareraSorgo dulce

Higuerilla

Líneas de Investigación

1. RECURSOS GENÉTICOS• Colecta, caracterización y conservación de especies

bioenergéticas

2. MEJORAMIENTO GENÉTICO PARA ALTO RENDIMIENTO AGROINDUSTRIAL• Evaluación y selección de genotipos nativos e

introducidos en diferentes regiones agroecológicas

3. TECNOLOGÍA DE PRODUCCIÓN • Sistemas de producción, fechas de siembra, densidades de

población, fertilización y manejo integrado de plagas y enfermedades, entre otros.

4. EVALUACIÓN DE LA EFICIENCIA BIOENERGÉTICA • Caracterización de los componentes de insumos

bioenergéticos para diferentes especies y regiones

AVANCES DE INVESTIGACIÓN

Variedad de ciclo precoz con adaptación al Trópico Seco de México.

Seleccionada y liberada por el INIFAP a partir de clones híbridos de la CNIAA obtenidos en el año 2005.

Rendimientos medios de 130 ton/ha, 19.2º Brix, pureza de jugo de 86.67%, azúcar en caña 16.64%.

Caña de Azúcar ColMex 94-8

AVANCES DE INVESTIGACIÓN

Sorgo dulce

Evaluación de variedades con alto rendimiento en: Baja California, Sonora, Chihuahua, Nuevo León, Tamaulipas, Jalisco, Chiapas y San Luis Potosí.

Resultados preliminares con 21 materiales en Valle del Yaqui, Sonora: Rendimientos potenciales de hasta 100 ton/ha y 20º Brix.

AVANCES DE INVESTIGACIÓN

Jatropha

Colecta y caracterización de genotipos de piñón en el estado de Chiapas. Más de 200 accesiones de piñón con gran diversidad genética (variación en precocidad, vigor, adaptación, contenido de aceite).

Formación de un banco de germoplasma nacional.

Evaluación de diferentes densidades de población.

Consideraciones finales

• Evitar crecimiento desordenado e impacto no esperado en producción y precio de alimentos, ambiente y economía

• Investigación para mejorar eficiencia de tecnología de 1ª generación

• Investigación científica en tecnologías de 2ª y 3ª generación

Muchas gracias!