Cultivos Bioenergeticos Propouestos Por Sagarpa

PLAN DE VUELO CULTIVOS BIOENERGÉTICOS Síntesis de presentaciones Ibis Sepúlveda Universidad autónoma Chapingo

Jatropha curcas L.

Jatropha curcas Dr. Alfredo Zamarripa (INIFAP) Coordinador Nacional de la Red de Investigación en Bioenergéticos • • • • • • •

Riqueza Genética en México Originario de México Adaptación a zonas subtropicales Alto Potencial de Rendimiento Altos Contenidos de Aceite y proteína Especie perenne Compatible con agricultura familiar

Para 2012: • •

EVALUACIÓN DE GENOTIPOS EN DIFERENTES AMBIENTES DESARROLLO DE TECNOLOGÍA DE PRODUCCIÓN ( podas, fechas de siembra, fertilización, poscosecha)

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SELECCIÓN DE VARIEDADES y SELECCIÓN DE TECNOLOGÍAS

Jatropha curcas • Superficie con alto potencial: un millón 926, 748 ha • Superficie con potencial medio: dos millones 774,182 ha En elaboración: Mapas regionales Colecta y conservación de Jatropha curcas L.

• Rendimiento medio por ha de la variedad seleccionada Soconusco, Chis • Rendimiento: 284.46 kg/ha (fertilización 60-40-20) Testigo: 81.28 kg/ha • Aceite: Más alto 56.94%

Más bajo: 26.32%

Higuerilla

Higuerilla M. C. Cristóbal Cárdenas (EnerAll)

En la actualidad es producida comercialmente en más de 30 países

•45-50% de contenido de aceite •Amplia adaptación a diferentes climas •Resistente a la sequía • Ciclos de 4-5 meses •Factible de mecanizar

Higuerilla • El fruto es una cápsula semiespinosa que puede ser dehiscente o indehiscente (cosecha) • Puede utilizarse como cultivo de rotación • Altitud: Desde 0 a 1,800 msnm • Tolera altas temperaturas pero no durante la floración (relación de flores fem/masc) • No se desarrolla en suelos salinos. Mejor pH neutro • En México, el INIFAP ha estimado 6.3 millones de hectáreas con “potencial productivo medio en áreas de temporal”

Higuerilla • Hay oferta de semillas híbridas por transnacionales • Densidad de siembra: de 11.2 hasta 15.7 kg/ha • Poblaciones entre 20,000 y 40,000 plantas/ha

• Rendimientos: 1.3 a 3.6 ton/ha (India) 1.0 a 4.0 ton/ha (Brasil) • Rend. medios 0.5 ton/ha a 1.6 ton/ha (varios países) La toxicidad se elimina en el procesamiento del aceite

Higuerilla Dra. M. Antonieta Goytia (Univ. Aut. Chapingo)

Tiempo de cosecha •Variedades dehiscentes: cuando los racimos presentan de dos a tres “bellotas” secas (madurez fisiológica) •Variedades indehiscentes: Cuando todos los frutos están completamente secos •Cosecha: Sirve la cosechadora de arroz con aditamentos y cambio en la velocidad del cilindro. Requiere de variedades enanas

Palma africana •Requiere clima muy húmedo y altas temperaturas •Cosecha Representa el 32% de los costos de producción y el 50% del personal que trabaja en la plantación La producción de racimos se inicia entre los 30 y los 36 meses de plantada

Agaves Lic. Arturo Vélez (Proyecto Agaves)

• Crecen bien en suelos no aptos para agricultura • Altos rendimientos (42‐100 ton/ha) • Eficiente uso del agua, luz y suelo • Producción masiva. Cosecha mecánica • Pocos requerimientos de insumos. Bajo costo de producción • Celulosa: 42‐62% y lignina: 4‐16% • Usos: biocombustibles, bioproductos, químicos • Variedades mejoradas disponibles (no son OGM)

Microalgas Dr. Felipe Barahona (CICY)

• Ventajas: Alta eficiencia fotosintética – Mayor tasa de crecimiento Alta productividad Requieren poco espacio Fijan CO2 Pueden utilizar aguas residuales Los residuos son utilizables Pueden producir metabolitos de interés • Difícil escalamiento

Algas Proyectos futuros Escalamiento de los procesos ya estudiados: Biorreactores Ex -vitro Procesos BTL: Químicos Enzimáticos Ingeniería genética

Avances Microalgas nativas: Chlorella saccharofila Scenedesmus spinosus

Microalgas de colección: Chlamydomonas reinhardtii Scenedesmus obliquus

Conclusiones y recomendaciones colectivas

Jatropha: Modelos de Producción • Delimitación de áreas potenciales • Estrategia de reconversión productiva en áreas potenciales • Definición de paquetes tecnológicos por región y tipo de productor • Modelo mixto con gobierno, productores e inversionistas (Empresa cooperativa donde los socios son dueños, agricultura por contrato) • Apoyo continuo a la investigación agronómica y de mercado • Certificación de materiales genéticos • Legislación para obligatoriedad de uso de biocombustibles en México

Jatropha: Cosecha y Extracción La cosecha puede ser manual o mecanizada de acuerdo a la escala de producción • Extracción mecánica y química de acuerdo al modelo de producción • Apoyo a las instituciones para la investigación desarrollo en cosecha y extracción

• Establecimiento de normas de calidad para almacenamiento

y

cosecha y

Higuerilla: Producción • Tecnificar toda la cadena de producción • Paquetes tecnológicos dependiendo de la región de producción (apoyo de instituciones gubernamentales) • Evaluación de proyectos de producción considerando tipo de cultivo: Anual o semiperene Sistema de irrigación Consolidación de parcelas Rendimientos comprobados Costos competitivos con relación al precio de venta

Higuerilla: Modelos de Producción • Evaluar todos los elementos que integran la cadena de producción optimizando la estructura de costos • Los sistemas de producción deben identificar las superficies mínimas de cultivo, considerando: Capacidades de maquinaria agrícola Capacidades de plantas de transformación Elementos de logística

Se pueden aplicar diferentes modelos productivos (pequeña propiedad, asociaciones, cooperativas y otros), elaborando una evaluación de proyecto que considere todos los factores Apoyos gubernamentales para el arranque de los proyectos

Higuerilla: Extracción de Aceite • Establecer centros de acopio con plantas de extracción • Definir conveniencia de plantas extractoras móviles • Desarrollar sistemas de extracción que optimicen procesos • Considerar el valor de los subproductos

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Biomasa El tema de la Biomasa es un tema amplio debido a su diversidad: Biomasa Residual Biomasa Cultivos Energéticos Biomasa Agroindustrial Biomasa Forestal La Biomasa Residual, potencialmente aprovechable para producir bioturbosina, se dividió en 3 grupos: Forestal Agrícola Urbana Cultivos identificados con potencial de aprovechamiento de residuos Jatropha Agave Sorgo dulce Biomasa que se quema en el campo Nopal Se concluyó que para la biomasa residual se debe asegurar la sustentabilidad y la mitigación de GEI (CO2)

Biomasa: Recolección El Acopio y recolección se recomienda que sea a través de centros regionales especializados (zonas productoras) manejados a través de sociedades cooperativas o por las propias comunidades •Que sean establecidos en un radio no mayor de 50 km del centro de producción •En el centro de acopio se debe reducir la humedad presente en la biomasa entre un 10% y 50% utilizando diferentes tecnologías (solar, pirolisis…) •Con la finalidad de facilitar el almacenamiento y abaratar los costos de transporte, se recomienda pelletizar la biomasa

•Que los productores ofrezcan elementos pre‐procesados: azúcares, aceites o biomasa seca

Biomasa: Pretratamiento y Distribución Pretratamiento (Extracción de Aceite) •El pretratamiento dependerá de la tecnología de refinación que se va utilizar

Distribución •Los centros de acopio de materia prima y las instalaciones de pretratamiento tendrán que localizarse cercanos a las biorrefinerías

Biomasa: Consideraciones colectivas • Se requiere un estudio más profundo para conocer la disponibilidad efectiva de biomasa • Detectar vacíos en la legislación vigente • No se contempla la bioturbosina en la ley vigente • No se promueve la biomasa para la producción de biocombustibles de segunda generación • Faltan incentivos para la utilización de la biomasa

Reflexiones, preguntas y provocaciones para la discusión…

Jatropha • Falta investigación y falta información de avances sobre la investigación en desarrollo (INIFAP) • La Agencia Alemana de Cooperación (GTZ), con base en estudios en Kenia, establece que no es un cultivo apto para pequeños productores y no es rentable. • El modelo de producción es de plantación en unicultivo. Impacto ambiental. Esto puede generar problemas ecológicos • ¿Cuál sería la superficie mínima para hacerlo un cultivo rentable?

Jatropha • Clima y altitud como factores limitantes • Otras condiciones: sistema de procesamiento, subproductos, coproductos? Análisis de la cadena de valor completa • Precio y disponibilidad de la maquinaria para transformación • Transporte y regulaciones • Análisis de rendimiento total y rentabilidad • Transferencia de tecnología agrícola • ¿Competirá por suelos con los alimentos?

Higuerilla • Falta investigación agronómica. Variedades enanas • Altos costos de producción. Cultivo preferentemente anual

• Requerimiento preciso de clima y suelos (mejor altitud hasta 1,800 msnm). PH • ¿Rendimientos reales por variedad y región? • Es parte de un esquema de rotación de cultivos • Promoción y transferencia de tecnología agrícola

• Factibilidad de cultivo para productores del sector social • Necesidad de financiamiento • ¿SUBSIDIOS?

Algas • • • • • •

Falta investigación. Escalamiento Requerimientos de clima y suelos planos Alta inversión Altísima productividad por hectárea Alto riesgo (contaminación del sistema) Muy buena perspectiva para inversionistas fuertes • ¿Puede ser empresa social? Dificultades…

Biomasa • Requerimientos de investigación en el procesamiento (UOP…) • Altos costos de transporte por gran volumen • Hay fuentes diversas y complementarias de biomasa • Alto potencial de los agaves en México • ¿Análisis de rentabilidad? • Residuos vegetales y desechos urbanos

Sebos, grasas, aceites comestibles usados • Fuente importante poco considerada en México • Requerimiento de contratos con rastros y empresas procesadoras de alimentos • Infraestructura de recolección en empresas alimentarias y depósitos receptores localizados disponibles para la población en general • Educación de la población para el desecho de aceites comestibles usados

Camelina y salicornia • Falta de información en este foro…. • Necesidad de estudios

PROPUESTAS 1. México tiene un alto potencial para producir biocombustibles por superficie, clima (Jatropha, higuerilla, algas, agaves…) y población 2. Falta mucho apoyo en investigación y desarrollo para producción y procesamiento en todas las opciones 3. Necesidad de adecuar leyes y reglamentos que actualmente son restrictivos y desalentadores. Precisar costo de certificaciones 4. Afinar análisis de métodos de transporte, infraestructura al respecto y costos dentro de las diferentes cadenas. Localización de las biorrefinerías

5. Financiamiento con capital de riesgo a todos los procesos. En 2, 3 y 5 es fundamental la participación del Estado 6. 40 millones de litros de bioturbosina para 2012-15. 700 millones de litros para 2020. ¿Cuántos millones de litros de aceite se requieren sólo para la bioturbosina? NECESIDAD DE BUSCAR UN ESQUEMA DE COMPARTICIÓN DEL MERCADO, DONDE TODAS LAS OPCIONES ANALIZADAS CABEN Y SON NECESARIAS

Muchas gracias