“POSIBILIDADES DE RECUPERACION Y APROVECHAMIENTO ENERGETICO DE LA BIOMASA DEL VALLE DE LERMA (SALTA, ARGENTINA). Oportunidades y Limitaciones en un Marco de Sustentabilidad” Silvina M. Manrique Instituto de Investigaciones en Energía No Convencional (INENCO) de la Universidad Nacional de Salta (Argentina) y el Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET) 1. INTRODUCCIÓN 2 Puntos de partida: El Contexto Dependencia mundial de combustibles fósiles, con reservas limitadas y emisiones de GEI. En Argentina: 90% de la matriz energética primaria (petróleo y gas). Las reservas disminuyen (40% último decenio) y la demanda aumenta (se duplicará en 15 años). Alternativa inmediata: fuentes renovables como biomasa. En Argentina participa con 3% en la matriz energética. En Salta, escasa información sobre la biomasa y de propuestas participativas concretas que permitieran concluir sobre la bondad del empleo de biomasa. ¿Qué potencial bioenergético existe? ¿Cuáles son las alternativas más sustentables? ¿Cómo se define la sustentabilidad en este contexto?¿Qué elementos considerar dentro de la complejidad de los sistemas bioenergéticos? ¿Cómo conocer el aporte de los sistemas bioenergéticos a la sustentabilidad local? 1. INTRODUCCIÓN 3 Propósito y objetivos • La presente tesis se propuso analizar las posibilidades y limitaciones del manejo y empleo de biomasa (y bioenergía) en un marco de sustentabilidad en el Valle de Lerma (provincia de Salta, Argentina). • Los interrogantes planteados, apuntan a tres grandes áreas, que definen los objetivos generales de la presente investigación: i) proporcionar conocimientos científicos para el manejo planificado de la biomasa del Valle de Lerma, en función de su potencial de mitigación de gases efecto invernadero y su potencial bioenergético; ii) definir, adaptar y/o diseñar, caminos metodológicos sencillos y replicables para dar respuesta a los distintos problemas planteados y iii) evaluar la sustentabilidad de los sistemas bioenergéticos propuestos para el Valle de Lerma y su aporte a la sustentabilidad local. 1. INTRODUCCIÓN 4 Plan de la obra Esta Tesis se estructuró en los siguientes ejes de abordaje: • Oferta de biomasa y demandas energéticas. • Opciones estratégicas de aprovechamiento de la biomasa. • Avances científico-tecnológicos en el estudio de la biomasa. • Aporte de la biomasa en la transición hacia sistemas energéticos más sustentables. • Principales conclusiones y reflexiones. 4 5 Plan de la obra • Oferta de biomasa y demandas energéticas. • Opciones estratégicas de aprovechamiento de la biomasa. • Avances científico-tecnológicos en el estudio de la biomasa. • Aporte de la biomasa en la transición hacia sistemas energéticos más sustentables. • Principales conclusiones y reflexiones. 5 2. MÉTODOS Oferta de biomasa y demandas energéticas ▫ Identificación de biomasa potencial. Selección de recursos disponibles (existencia, equilibrio, esparcimiento, efectos, experiencias, exigencias, estimación, expectativas) mediante un IDI (Índice de Disponibilidad, las «8 E»). Estudio de la demanda energética local y percepción local. Estimación del potencial energético de los recursos disponibles priorizados. ▫ QUÉ CÓMO Información documental Relevamiento de terreno Entrevistas a actores clave Encuesta a agentes seleccionados. Muestreos de campo estadísticamente diseñados para cada recurso seleccionado. Caracterización de biomasa en laboratorio. 6 2. MÉTODOS Humedad Volátiles Cenizas Carbón fijo Análisis elemental (C,H,O,N) Poder calorífico 7 2. RESULTADOS 8 Biomasa residual Biomasa natural tabaco Criollo 0,2% Biomasa anual arbustales 2% Biomasa anual Yungas 49% tabaco Virginia 5% ají 0,4% ~ 10.000 tep/año en residuos ~ 70.000 tep/año con planificación RSU (biogás) 1% Biomasa anual Acacias 6% Biomasa anual Chaco 36% 9 Plan de la obra • Oferta de biomasa y demandas energéticas. • Opciones estratégicas de aprovechamiento de la biomasa. • Avances científico-tecnológicos en el estudio de la biomasa. • Aporte de la biomasa en la transición hacia sistemas energéticos más sustentables. • Principales conclusiones y reflexiones. 9 10 3. MÉTODOS Opciones estratégicas de aprovechamiento de biomasa ▫ Selección de aplicaciones posibles y tecnologías para cada recurso estudiado (especificidad, empleo, escala, estado, ejecución, experiencia, emisiones, eficiencia) y el IDA (Índice de Adecuación) Evaluación del potencial de la biomasa en la mitigación del cambio climático. ▫ QUÉ CÓMO Información etapas anteriores y encuesta a internacionales en el tema. Muestreo estadístico de campo de biomasa y suelo. expertos 2.200 hab. (812 tep/año). 60% calor para estufas de tabaco (10.000 tep/año). 3. RESULTADOS Mitigación de emisiones de GEI por sustitución de fósiles Emisiones evitadas en t CO2 eq/ año 100.000 91.921 Huella Carbono: 90.000 230.000 tCO2eq/año 80.000 70.000 60.000 5,71 tCO2/hab.año 66.792 (Residuos, energía, transporte y alimentos) 40.000 hab./año 50.000 40.000 30.000 20.000 16.169 15.476 18.000 9.710 10.000 399 1.447 1.913 0 Biomasa Biomasa Biomasa Biomasa anual anual de anual de en pie Yungas Chaco arbustales Acacias RSU Residuos Residuos Residuos Residuos de tabaco de tabaco de ají sólidos Criollo Virginia urbanos RSU: emisiones evitadas por aprovechamiento de metano. Residuos sólidos urbanos: emisiones evitadas por reemplazo de gas natural en la generación eléctrica, por utilización del biogás. 12 Plan de la obra • Oferta de biomasa y demandas energéticas. • Opciones estratégicas de aprovechamiento de la biomasa. • Avances científico-tecnológicos en el estudio de la biomasa. • Aporte de la biomasa en la transición hacia sistemas energéticos más sustentables. • Principales conclusiones y reflexiones. 12 13 4. MÉTODOS Avances científico-tecnológicos en el estudio de la biomasa ▫ Desarrollo de modelos predictivos de biomasa aérea y carbono a nivel regional. Ensayo y evaluación de diferentes modelos. Estimación de biomasa aérea del Valle de Lerma. ▫ QUÉ CÓMO Muestreo a campo de biomasa aérea leñosa. Radiometría satelital e Índices de Vegetación. Radiometría de campo y análisis de Índices de Vegetación Integración en un Sistema de Información Geográfica (SIG). Correlaciones de datos y definición de cinco modelos. Mapeo de la biomasa aérea leñosa con el modelo de mejor ajuste estadístico 3530000 3540000 3550000 3560000 3570000 7300000 7300000 VALLE DE LERMA Provincia de SALTA República Argentina ") 7290000 7290000 125 § ¨¦ 9 ") LA CALDERA 7280000 ") 7270000 124 7280000 Mapa de Biomasa Método 1 LEYENDA ") 115 11 ") 7270000 114 Biomasa t/ha Alta : 195 ") 161 ") 28 ") SALTA 110 7260000 ") 150 ") 7260000 Baja: 0 94 99 ") ") ") ") ") ") ") ") CERRILLOS ") QUIJANO ") ") ") ") ") ") LA MERCED ") R. DE LERMA " ) ") ") 98 95 93 92 7250000 ") ") 97 87 § ¨¦ 48 7250000 90 24 51 84 26 36 ") 103 7240000 23 83 81 REFERENCIAS 86 22 7240000 Límite Valle 21 22 Área Urbana 78 ") Ruta Nacional 77 ") EL CARRIL 39 7230000 ") ") 76 49 7230000 Ruta Provincial Camino CHICOANA ") ") 33 61 7220000 7220000 ") 33 Salta SALTA 7210000 7210000 ") MOLDES 58 ") 51 Argentina § ¨¦ CABRA CORRAL 68 7200000 ") 39 7200000 ") 39 7190000 7190000 ") 40 LA VIÑA 7180000 7180000 GUACHIPAS SALTA ") 6 7170000 7170000 7160000 7160000 3530000 3540000 10 Datos estructurales de vegetación (BAL) 5 3550000 0 3560000 10 Km 3570000 Proyección Conforme de Gauss Krüger Faja 3, Coordenadas en metros Sistema de Referencia Campo Inchauspe Datos de radiometría Satelital (IV) Datos de radiometría de campo (IV) 14 4. RESULTADOS 3530000 30.000 3540000 3550000 3560000 3570000 30.000 7300000 45.000 25.000 25.000 20.000 20.000 7300000 S u p e r fic ie ( h a ) 35.000 25.000 20.000 15.000 10.000 República Argentina ") 7290000 15.000 7290000 125 § ¨¦ 10.000 9 15.000 ") LA CALDERA 124 10.000 5.000 5.000 7280000 5.000 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 7280000 Mapa de Biomasa Método 3 0 10 30 50 70 90 110 130 150 170 190 210 230 250 270 10 30 50 70 90 110 130 150 170 190 210 230 250 270 Biomasa (t/ha) 180.000 LEYENDA ") Biomasa (t/ha) Biomasa (t/ha) 115 ") 11 ") 7270000 160.000 114 7270000 30.000 140.000 Biomasa t/ha ") 161 ") 25.000 28 120.000 ") SALTA 110 Superficie (ha) S u p e r f ic ie ( h a ) S u p e r fic ie ( h a ) 30.000 S u p e r fic ie ( h a ) 40.000 VALLE DE LERMA Provincia de SALTA 100.000 80.000 60.000 20.000 7260000 ") 150 ") 15.000 94 10.000 7250000 5.000 10 30 50 70 90 110 130 150 170 190 210 230 250 270 Biomasa (t/ha) 10 30 50 70 90 98 95 93 90 51 97 48 26 36 ") Biomasa (t/ha) 103 7240000 7250000 24 84 110 130 150 170 190 210 230 250 270 Bajo : -13.22 ") ") ") ") ") ") ") ") CERRILLOS ") QUIJANO ") ") ") ") ") ") LA MERCED ") R. DE LERMA " " ) ) ") 87 § ¨¦ 0 0 ") ") 99 92 40.000 20.000 Alto : 352.39 7260000 23 REFERENCIAS 86 83 81 22 7240000 Límite Valle 21 22 Área Urbana 78 ") Ruta Nacional 77 ") EL CARRIL 39 7230000 ") ") 76 49 7230000 Ruta Provincial Camino CHICOANA ") ") 33 61 7220000 7220000 ") 33 Salta SALTA 7210000 7210000 ") MOLDES 58 ") 51 Argentina § ¨¦ CABRA CORRAL 68 7200000 ") 39 7200000 ") 39 7190000 7190000 ") LA VIÑA 40 7180000 7180000 GUACHIPAS SALTA YUNGAS: CHACO: ARBUSTALES: > > 100 35 t/hat/ha300t/ha t/ha <35100 t/ha Promedio BAL para el Valle de Lerma: 90 t/ha Máximo valor de BAL: ~ 300 t/ha ") 6 7170000 7170000 7160000 7160000 3530000 3540000 10 5 3550000 0 3560000 10 Km 3570000 Proyección Conforme de Gauss Krüger Faja 3, Coordenadas en metros Sistema de Referencia Campo Inchauspe 15 Plan de la obra • Oferta de biomasa y demandas energéticas. • Opciones estratégicas de aprovechamiento de la biomasa. • Avances científico-tecnológicos en el estudio de la biomasa. • Aporte de la biomasa en la transición hacia sistemas energéticos más sustentables. • Principales conclusiones y reflexiones. 15 5. MÉTODOS 16 Aportes de la biomasa en la transición hacia sistemas energéticos más sustentables ▫ Evaluación multi-criterio (EMC), de los sistemas energéticos propuestos para el Valle. Análisis del nivel de aporte a la sustentabilidad local de dichos sistemas. ▫ QUÉ CÓMO Observación participante Talleres locales (5) Entrevista a actores clave (40) Encuestas pobladores locales (100) Encuesta a expertos internacionales (100) Trabajo en gabinete. ba ef c l ici am a nc r s a e s en b b e tis pe cia io a l e n fa to e de a n er cc d n u ce g é ió e el so d tic n de u d e o de re s o e G de l E re s de c ho d e s ue I c h eg m s R lo os ur an h u RN cu de id a das ma N m d pl pa u s al loc nos im rti o y im ale i c i p en s e pr nt ot o ma pac r op tar e c d e n ió i e ia e n d c pr ión le y jo so ad ot d es d e c i e e y l al im c os pa to p cc ió ec re a gu c t -e f r ot n os gla a o ic e c de is m ec ie c e te . on nc ión s p ma ó m ia d d ec s pl c o ic el el s ie s an s e a nt o p r ue ific gu c e am en oy lo c o ac r id pt in la ec m ió a er n ge ad bil ac ió reg to c i c o n e ida n ió o rt e ne d lo n y o ra de c o dis /me ció rgét c ul cal pe nfia trib di n ica tur nd bi uc o y de lo al en lid ió la em c a c ia ad n d rg p l m ec d e de e ino pl le o an m in la g az ism an pu pro r es o e t p o de c o o s jo ds e ue s x s n d or sar r dic e p e r e ter n ta c o ga oll ion er s id os m niz o d es sis u un a e l te os ica ció la a b n c ció n y te c ora ia n vi no le s e nc lo in ul gí fo ac a rm ió ac n ió n Peso 5. RESULTADOS 17 5,00 4,50 4,00 3,50 3,00 2,50 2,00 1,50 1,00 0,50 0,00 18 5. RESULTADOS 100,0 Alta 77,8 Sustentabilidad (%) 75,0 65,9 66,5 Media 50,0 Baja 25,0 Muy baja 0,0 A B C Opciones A: biogás de RSU para electricidad B: leña de Acacias para calor de proceso (tabaco) C: residuos agrícolas para calor de proceso (tabaco) 19 5. RESULTADOS Criterios Manejo de residuos Político-inst Social Ambiental Manejo de agua Protección de suelos I Indicadores Porcentaje de basura diaria (per capita) reciclada o A1 tratada con algún sistema sanitario. Porcentaje de la población que manifiesta problemas de A aprovisionamiento, tratamiento y/o distribución de agua 2 para el desarrollo de sus actividades Cantidad de productores con problemas de pérdidas de A3 suelos y fertilidad Protección y Fomento A4 Número de productores con producción diversificada de la biodiversidad Uso de energía % de utilización de fuentes de energía renovable sobre el A5 renovables consumo total de energía en ciclo productivo % de población que obtiene leña del monte (directaManejo de recursos A6 naturales indirectamente, sin plan de manejo) Número de productores que utilizan fertilizantes y Contaminación local A7 plaguicidas Valoración del medio Cantidad de personas con conciencia de problemas A8 natural relacionados al ambiente Población con bajos Porcentaje de productores que dependen de la mano de S1 ingresos obra familiar (incluyendo niños menores de 16 años) Salubridad del hogar S2 Población con accesos a servicios cloacales Accesibilidad a servicios modernos de S3 Población con acceso a electricidad energía Confort S4 Población con acceso a gas natural Salud S5 Población con acceso a agua potable de red Población con peones contratados en blanco y con todos Justicia social S6 los beneficios sociales Educación formal e S7 Población con nivel de instrucción terciaria o universitaria instrucción Aceptabilidad y % de aceptación pública de proyectos en el área de la apropiación de S8 bioenergía proyectos bioener Capacidad Población que pertenece a algún tipo de asociación o I1 organizacional cooperativa Efectividad I2 Población que tiene confianza en la dirigencia local gubernamental Participación Población que ha participado en alguna decisión política I3 ciudadana local ……….. .. …………………………………………………. R + + + + + + + + + + + + + + Situación actual del Valle: “crítica” A1 A2 A3 E8 1 E7 A4 E6 0,8 A5 E5 0,6 A6 E4 E3 0,4 A7 0,2 A8 E2 0 S1 E1 S2 I8 I7 S3 S4 I6 I5 S5 I4 S6 I3 I2 S8 S7 I1 IDS=0,218 Situación potencial del Valle: “inestable” A1 E8 A2 A3 1 E7 E6 A4 0,8 E5 A5 0,6 E4 A6 E3 0,4 A7 0,2 A8 E2 0 S1 E1 S2 I8 I7 S3 I6 S4 I5 S5 I4 S6 I3 I2 S8 S7 IDS=0,410 I1 20 5. RESULTADOS Ejemplo: evolución de la dimensión ambiental (IA) A1 0,4 A8 0,3 A8 A2 0,2 0,1 0 A7 A6 IA=0,09 A7 A3 A6 A4 A5 Situación actual A1 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 IA=0,37 A2 A3 A4 A5 Situación potencial 21 Conclusiones Los SB son altamente complejos. Existen interrelaciones e interdependencias hacia adentro y afuera del sistema, por lo que los análisis integrales y participativos son fundamentales. Existen SB que podrían implementarse en la zona con impacto positivo en la sustentabilidad local. El marco de análisis construido posibilitará testear las tendencias de cada SB en el tiempo, como así del Valle en su conjunto. Se destacan cinco aspectos principales en los cuales puede verificarse la importancia de la participación de la biomasa, como un instrumento estratégico para el desarrollo sustentable local: 1. Suministro de energía renovable y menos contaminante que fuentes fósiles. Provisión de energía desde recursos disponibles localmente (y de bajo o ningún costo). Versatilidad de aplicaciones y satisfacción de demandas locales. Mitigación de emisiones de gases efecto invernadero (GEI). Potenciales beneficios económicos, sociales, ambientales desde el manejo integral de la biomasa. 2. 3. 4. 5. 21 22 El estudio realizado brinda un aporte significativo en tres direcciones: i) generación de Conocimientos científico-técnicos para el manejo planificado de la biomasa y bioenergía; ii) aportes teóricos y metodológicos a la nueva Ciencia de la Sustentabilidad y iii) propuestas concretas que posibilitarán la Integración de sectores y regiones, direccionándolos hacia niveles de mayor Sustentabilidad futura. 22 Muchas gracias!! Agradecimientos -Agradezco especialmente al CONICET. -A mi equipo de trabajo: la Dra. Judith Franco, el Lic. Virgilio Núñez y el Dr. Lucas Seghezzo. -Al Tribunal Examinador de la Tesis: Dr. Jaime Moragues, Dr. Luis Saravia y Dr. Daniel Somma. -Al Laboratorio Central de Análisis del INTA (Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria) de Cerrillos (Ing. Eduardo Corvalán, Téc.Tomás Rodríguez y Téc.Mario Arapa, Ing. Marcelo Rodríguez, Ing. Roberto Saldaño y Luis Giagante. -A los profesionales de las Facultades de Ciencias Naturales, Ciencias Exactas e Ingeniería (profesoras Silvia Blanco y María Antonia Toro, Ada Cazón, Pablo Ortega, Silvia Sürhing y Víctor Passamai. Al Téc. Ricardo Echazú, y Dr. Andrés Tálamo). -A la Cámara de Tabaco de Salta y delegaciones municipales, Cooperativa de Productores Tabacaleros de Salta y Mutual de Tabacaleros (sres Carlos D’ Andrea y Pedro Alonso y Lic. José Bressanutti). -Al sr. Eduardo Muratore, sra. María Ester y el sr. Walter. -A los Intendentes Municipales de Coronel Moldes, Cerrillos, La Merced, Rosario de Lerma, Campo Quijano, La Caldera, Vaqueros, Chicoana, El Carril, Guachipas, La Viña. Al Ing. Carlos Lewis. A la Agencia de Extensión Mixta del Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA); a la Asociación de Pequeños Agricultores de Moldes (APAM); a las empresas Alliance One y Massalín particulares, a agentes sanitarios de diferentes municipios del Valle, comerciantes, maestros y pobladores. -A la ex-Secretaría de Ciencia y Técnica de la Nación, actual Ministerio de Ciencia y Técnica de la Nación (Dr. Ernesto Quiles y Lic. Mi Ra Kim). A Arturo Arqued, José Alcorta, Ricardo Echazú, Vicente Morillo, Aldo Nioi, Gerardo Figueroa, Francisco Borrazás. -A Ana Laura Moya, Hugo Orce, Fabiana Altobelli, Luciana Costas, Laura Leda Ramírez, Leonardo Nunnini, Cristian Salinas Talamilla, María José García Melamed, Gisella Gallucci, Fabián Díaz Tejerina, Simón Chihán, Diego Farfán, María Eugenia Daher, Stella Almirón Soto, Laura Leal, Lucía Alderete, Edith Castellanos y Rocío Medina Villegas. -A Fabio Dri, Hugo Suligoy, Leonor Carrillo, Graciela Lesino, Víctor Passamai, Carlos Cadena, Ricardo Caso, Carlos Fernández, Germán Salazar, Maiver Villena, Fernando Tilca, Alejandro Hernández, Silvina Belmonte. -Al Geol. Pablo Carulla de la Secretaría de Energía de la Nación. -A toda la comunidad de ASADES (Asociación Argentina de Energías Renovables y Ambiente). -A la Dra Sandra Brown, Dra Milena Segura, Dra. Angelina Martínez Yrízar, Dr. Edward Smeets y Dr. Luis Panichelli. -A Beatriz Balderrama, María Ximena Salazar y Raúl Cullel y personal de obras y servicios, de maestranza, choferes.. A mis amigos, …y familia.. A los organizadores del Premio Bioenergía por haber valorado el esfuerzo…Gracias!! 24 3530000 3540000 3550000 3560000 25 3570000 7300000 7300000 VALLE DE LERMA Provincia de SALTA República Argentina Alcance geográfico ") 7290000 7290000 125 § ¨¦ 9 ") LA CALDERA 124 7280000 7280000 Mapa de Coberturas LEYENDA Mapa de Zonificación Curso natural de agua Topográfica Represa, embalse y dique Valle de Lerma (Salta, Argentina) Parcela agrícola y pecuaria ") 115 ") 11 ") 7270000 114 7270000 ") 28 ") SALTA 110 ") 150 Suelo desnudo y playa de río ZONAS Vegetación rala de ladera ") 161 7260000 Aeropuerto y aeródromo LEYENDA PastizalMontañosa serrano 7260000 Arbustal y matorral de Valle Chaco serrano y trasición ") 94 99 98 95 93 48 90 51 103 REFERENCIAS REFERENCIAS Límite Valle 26 36 ") 7250000 24 84 7240000 Bosque montano húmedo 97 87 § ¨¦ Bosque montano sub-húmedo ") ") ") ") ") ") ") ") CERRILLOS ") QUIJANO ") ") ") ") ") ") LA MERCED ") R. DE LERMA " " ) ) ") 92 7250000 ") ") 23 86 83 81 22 7240000 Límite Valle Área Urbana 21 22 Área Urbana Ruta Nacional 78 ") Ruta Ruta Nacional Provincial 77 ") EL CARRIL 39 7230000 ") ") 76 49 7230000 Ruta Provincial Camino Camino CHICOANA ") ") 33 61 7220000 7220000 ") 33 Salta SALTA 7210000 7210000 ") MOLDES 58 ") 51 Argentina § ¨¦ CABRA CORRAL 68 7200000 ") 39 7200000 ") 39 7190000 7190000 ") LA VIÑA 40 7180000 7180000 GUACHIPAS SALTA ") 6 7170000 7170000 7160000 7160000 3530000 3540000 10 5 3550000 0 3560000 10 Km 3570000 Proyección Conforme de Gauss Krüger Faja 3, Coordenadas en metros Sistema de Referencia Campo Inchauspe
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