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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.

INDICADOR 1 EMISIONES DE GASES DE EFECTO INVERNADERO EN TODO EL CICLO DE VIDA

Pilar Ambiental

2

• 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

5

Caña de azúcar

resultados preliminares

• 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).


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


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

19

Maíz

resultados preliminares

http://www.elagro.com.py

• 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

21

1er corte planta

1er corte

soja

maíz trigo


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


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


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




Insumos de la etapa de cultivo, y rendimiento de maíz (Zea mays L) para producción de mediana y gran escala en Paraguay


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


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



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





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


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

• Unidad de medición:

– mg/ha, mg/MJ, y como porcentaje

– mg/m3 o ppm

– mg/MJ

33

• 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


• Una importante fuente de emisión de GNGei es la adición de fertilizantes a los cultivos MAG (2016) y CEPAL (2009)

39


• 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

GBEP Tool indicator 1 + 4 Paraguay_23.08.17.xls

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


• 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


Temas para indagar con GTMS

M uchas gracias por su atención

Lourdes González [email protected]

[email protected]

This is the name of the Conference 4918 May 2015

mailto:[email protected]

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