conversión de residuos agrícolas orgánicos en fuente de energía

UNEPInternational Environmental Technology Centre1

Conversión de Residuos Agrícolas Orgánicos en fuente de energía

Surya Prakash ChandakSenior Programme Officer

International Environmental Technology CentreDivision of Technology, Industry, and Economics

United Nations Environment Programme(UNEP DTIE IETC)

www.unep.org/ietc


Qué es la biomasa

En sentido amplio, cualquier tipo de materia de origen vegetal o animal

Residuos de biomasa / orgánicos – Principales categorías:

• Residuos Agrícolas Orgánicos• Residuos forestales• Madera• Residuos animales• Residuos orgánicos municipales


Por qué convertir residuos agrícolas orgánicos en energía/materiales?

• Reducción de las emisiones de carbonoa) Evitando el uso de combustibles fósilesb) Evitando la quema a cielo abierto y la

putrefacción (emisiones metano)• Mayor seguridad energética• Mayor acceso a la energía particularmente en las

áreas rurales• Reducción del problema de la gestión y

eliminación de residuos• Posibles ingresos adicionales para los agricultores• Creación de puestos de trabajo


Disponibilidad mundial de residuos agrícolas orgánicos

1 Exa joule = 1018 Joules : 1 KiloJoule = 0.239 Kcals:

1 EJ = 24 million tons oil (approx.)

Region Paja de maíz

Paja de trigo

Paja de arroz

Bagazo TOTAL

Africa 0.48 0.25 0.20 0.54 1.47

EE.UU. y Canadá

2.95 1.93 0.13 0.19 5.20

América Latina

0.71 0.38 0.29 3.58 4.94

Asia 1.74 3.65 8.96 3.19 17.54

Europa 0.61 2.39 0.04 0.00 3.04

Oceanía 0.23 2.26 0.06 0.22 2.77

TOTAL 6.72 10.86 9.68 7.72 31.98 (765

million tons oil

(en EJ/año, 1987)


Distribución geográfica de los residuos agrícolas orgánicos disponibles

Región Maíz* Trigo** Arroz Algodón Azúcar# Total

China 8 6 15 3 2 33

India 3 3 8 1 3 18

Asia 13 13 39 5 6 77

Brasil 2 0 1 1 4 8

América del Sur 5 1 1 1 5 13

África 5 1 1 1 1 9

TOTAL de Asia, América del Sur y África

23 15 41 7 12 100

*incluidos mijo y sorgo

**incluida cebada#incluida pequeña industria agrícola

(porcentaje del total)


Tecnologías para convertir residuos agrícolas orgánicos en energía

Residuos Agrícolas Orgánicos a Energía – Opciones Tecnológicas

Proceso Básico Tipo de Tecnología

Ejemplos de residuos tratados

Bioquímico (anaeróbico)

Fermentación Residuos de fruta y vegetales de mercados o industrias de alimentación

Bioquímico (aeróbico)

Fermentación Residuos con contenido en azúcar/almidón como residuos de palma

Termo-químico Pirolisis Residuos de cosecha como paja de trigo o arroz, cáscara de arroz o coco

Termo-químico Gasificación Residuos de cosecha como paja de trigo o arroz, cáscara de arroz o coco

Termo-químico Combustión Directa

Residuos de cosecha como paja de trigo o arroz, cáscara de arroz o coco

Procesamiento físico

Briquetas Residuos de serrín, astillas de madera


Aspectos interesantes del aprovechamiento energético de residuos orgánicos agrícolas

• Acceso a energía en lugares donde es difícil hacer llegar electricidad o combustibles fósiles• Disponibilidad abundante – actualmente se desechan cantidades importantes mediante quema a cielo abierto o disposición en el campo• Contaminación limitada o inexistente; generalmente sin emisiones de gases tóxicos como óxidos de azufre o nitrogeno• Combustible limpio para uso doméstico y comercial – prácticas actuales de uso de biomasa residual en los hogares generan emisiones perjudiciales para la salud• Posible fuente alternativa de ingresos a los agricultores• Puede estimular el desarrollo económico por una mayor disponibilidad de energía, creando también empleos• Carbono neutral


Limitantes en la conversión de residuos agrícolas orgánicos en energía

• Disponibilidad dispersa en áreas extensas – retos a la recolección• Frecuentemente material voluminoso – costo transporte por unidad de peso alto – se puede requerir compactación previa• Menor poder calorífico en comparación con los combustibles fósiles (eg. petróleo o gas)• Algunos RAO tienen elevado contenido humedad (eg. residuos de fruta o vegetales)• Algunos RAO son fácilmente putrescibles (eg. residuos de fruta o vegetales)• Disponibilidad estacional • Correspondencia entre demanda y oferta de energía – la carga de energía en areas rurales varía fuertemente a lo largo del día


Aspectos a considerar en la conversión de residuos agrícolas orgánicos a energía

• Sistemas para la recolección y compactación• Costos futuros de los RAO - aunque actualmente no tengan costo• Consideraciones sobre alternativas si los RAO se utilizan actualmente para otros usos como combustible doméstico, piensos, abonos, etc.• Costo del transporte en el caso de grandes instalaciones de tratamiento• Disposición de las cenizas p. ej. para cascarilla de arroz• Flexibilidad de los sistemas para el uso de diferentes tipos de RAO• Almacenamiento de RAO para suplir las necesidades durante épocas de escasez•Los sistemas de conversión tienen elevado ratio de reduccion y/o sistemas para almacenar energía


Pasos para convertir los residuos agrícolas orgánicos en energía

• Evaluación de las cantidades de RAO generadas y cantidad disponible para la generación de energía – considerar las variaciones estacionales• Caracterización de los RAO• Estudio de los posibles sistemas de recolección, compactación y transporte• Evaluación del esquema actual y futuro de costos, incluyendo el costo del transporte• Evaluación de la demanda actual y futura de energía (tipo y cantidad)• Evaluación de la disponibilidad de fondos• Evaluación y selección de la tecnología• Desarrollo de un sistema de gestión para una operación sustentable• Marco político de apoyo


Finalidad del proyecto de aprovechamiento de RAO

• Creación de capacidad en los diferentes aspectos relacionados: cuantificación y caracterización, evaluación de los sistemas de gestión actuales, evaluación y selección de tecnologías

• Proporcionar experiencias prácticas mediante el trabajo a nivel local

• Demostración de tecnologías adecuadas que pueda ser replicada en el futuro

• Poner en contacto proveedores de tecnología y empresarios para facilitar la adopción comercial de los sistemas de conversión/aprovechamiento

• Colaborar con los gobiernos en la elaboración de políticas de apoyo


GRACIAS

Para mayor información:http://www.unep.org/

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