Cultivos energéticos

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MODELOS DE CRECIMIENTO DE CULTIVOS

Laura Ferrer MontañésMarta Navarro Uriel

Máster en EERR y eficiencia energéticaUniversidad de Zaragoza

11-01-12

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ÍNDICE• Introducción

▫ Biocombustibles de primera y segunda generación.

• Modelos de crecimiento de cultivos.

• Cultivos alcoholígenos:

▫ Cereales, caña de azúcar y sorgo.

• Cultivos oleaginosos:

▫ Girasol, colza, Brassica carinata.

• Cultivos lignocelulósicos:

▫ Chopo, eucalipto y cardo.

• Conclusión.

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INTRODUCCIÓNCultivos energéticos, ¿qué son?

Conjunto de plantaciones de rápido crecimiento en terrenos agrícolas o forestales, que tienen como premisa la obtención de la máxima cantidad de energía de la forma más rentable.

Tipos

CerealesSorgo

Caña de azúcar

GirasolColza

Brassica carinata

ChopoEucalipto

Cardo

Alcoholígenos Oleaginosos Lignocelulósicos

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Biocombustibles de 1ª y 2ª generación•Biocombustibles de 1ª generación:

▫Cultivos alcoholígenos.▫Cultivos oleaginosos.

•Biocombustibles de 2ª generación:▫Cultivos lignocelulósicos.▫Residuos de cultivos.

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MODELOS DE CRECIMIENTO DE CULTIVOS•¿Qué son?

Un modelo es una representación esquemática de un sistema o un acto de imitación o un conjunto de ecuaciones, que representa su comportamiento.

• Los cultivos energéticos tienen que satisfacer una serie de condiciones y por lo tanto poseer unas determinadas características:Alta competitividad

• Comb. fósil• Bajo coste

Terrenos

• Marginales• No cultivados

Maquinaria

• Convencional

Balance energético

• Positivo

Reutilización

• Otros fines para el terreno

Recurso hídrico

• Optimización

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•Antes de la plantación…▫Análisis de los suelos.▫Recursos hídricos.▫Laboreo del terreno.▫Análisis de las condiciones climatológicas.▫Maquinaria disponible.

•Durante la plantación…▫Uso de fertilizantes (nitrógeno).▫Uso de herbicidas.▫Control de malezas.

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CULTIVOS ALCOHOLÍGENOS

Obtención de bioetanol, a partir de la fermentación de azúcares o almidones.

Utilización beneficiosa.▫Ciclo neutro CO2.▫Solubilidad en agua.▫Menor dependencia con combustibles

fósiles.▫Desarrollo rural.

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•Cereales: trigo, cebada, triticales, avena, centeno…▫Cultivo tradicional.▫Mismo sistema de cultivo.

•Caña de azúcar:▫Gran facilidad de adaptación.▫Mejor ambientes secos.

•Sorgo:▫Suelos sueltos, bien drenados, buena

preparación del terreno.▫Resistencia a altas temperaturas y falta de

humedad.

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CULTIVOS OLEAGINOSOSObtención de biodiesel, a partir de aceites vegetales.

Desde la plantación hasta su obtención:▫ Planificación adecuada y buen diseño frenar la

ineficiencia energética que produce el encarecimiento de los productos finales.

▫ Desarrollo del grano: altas concentraciones de aceite.

Uno de los biocarburantes más prometedores.

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•Girasol:▫Clima mediterráneo.▫Etapas del crecimiento: distintas exigencias.▫Profundidad de los suelos.

•Colza:▫Raíz pivotante: grandes profundidades, soporta

la sequía, gran adaptabilidad.▫Suelos sueltos sin encharcamiento.

•Brassica carinata:▫Secanos frescos e intermedios.▫Tipo de la colza.

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CULTIVOS LIGNOCELULÓSICOSMateriales con alto contenido de celulosa

• Fines:▫ Térmicos.▫ Eléctricos.▫ Usos industriales.▫ Producción de biocarburantes de segunda generación.

• Cultivos de alta densidad y rotación corta.• Rebrote

Producción de biocombustibles sólidos

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•Chopo:▫Suelos frescos y profundos.▫Altamente productiva▫Gran cantidad de clones.

•Eucalipto:▫Necesidad de importantes precipitaciones.▫Gran capacidad de rebrote.

•Cardo:▫Clima mediterráneo.▫Cultivo poco exigente.▫Raíces muy profundas, evitan el secado.

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CONCLUSIÓN•Cada región debería establecer qué especies son las que mejor se adaptan a sus condiciones.

•Tener en cuenta factores como el clima, las precipitaciones, el suelo, la tradición agrícola, la actividad socio-económica de la región etc.

•Conocer las características fisiológicas de cada especie vegetal. •Algunas especies compiten con el sector alimentario y combustibles fósiles.

•El papel que juegan los modelos de cultivo es importante ya que ayudan a evaluar los factores condicionantes para alcanzar el rendimiento deseado.

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CONCLUSIÓNREFERENCIAS

[1] R. Tapias, M. Fernández, J. Alaejos, L. Salvador, P. Alessi, J.A. Gonzales Duque, A. Alfaro, F. López Baldovin, M.J. Díaz Blanco. Leguminosas leñosas de rápido crecimiento como cultivo energético en el suroeste de la península ibérica, 2008.[2] IDAE. Ahorro y eficiencia energética en los cultivos energéticos y agricultura, 2009.[3] IDAE. Biomasa, cultivos energéticos, 2007.[4] ECAS. Cultivos energéticos en el espacio atlántico, 2007.[5] V. Radha Krishna Murthy. Department of Agronomy, College of Agriculture ANGR Agricultural University, Rajendranagar, Hyderabad.[6] F. Rodríguez López, J.I. Sánchez Macías. Los cultivos energéticos en Castilla y León.[7] L. F. Arévalo, J. Nalvarte, J. Torres, Y. Ramírez, M. Veen. Impactos socio-económicos de la producción de biocombustibles en la Amazonía peruana. Análisis de las cadenas de Caña de azúcar, Palma aceitera y Jatropha Curcas, 2009.[8] Naturland, GTZ, BMZ. Agricultura Orgánica en el Trópico y Subtrópico. Caña de azúcar, 2000.[9] R. Suárez Rivacoba, R. Morín. Caña de azúcar y sostenibilidad: enfoques y experiencias cubanas.[10] R.F. Caro, Universidad Nacional de Tucuman. Balances Energéticos de Caña de Azúcar como Cultivo Energético en Tucumán, Argentina, 2009.[11] Giulio Santor et al. A review analyzing the industrial biodiesel production practice starting.[12] A.A. Zabaniotou, E.K. Kantarelis, D.C. Theodoropoulos. Sunflower shells utilization for energetic purposes in an integrated approach of energy crops: Laboratory study pyrolysis and kinetics.[13] A. Zabaniotou , O. Ioannidou, V. Skoulou. Rapeseed residues utilization for energy and 2nd generation biofuels.[14]http://www.abcagro.com/herbaceos/oleaginosas/colza.asp#1.[15] Lafarga, A., Goñi, J., Lezáun, J., Armesto, A. y Eslava, V. Brassica carinata: como cultivo energético. ITGA. Mayo 2006.[16] P. Paris, A. Pisanelli, M. Sabatti, L. Mareschi, F. Cannata, Scarascia-Mugnozza. Short rotation forestry in Italy. II Sino-Italian Workshop on Agroforestry, Beijing. 2005.[17] H. Sixto, M. J. Hernández, M. Barrio, J. Carrasco e I. Cañellas. Plantaciones del género Populus para la producción de biomasa con fines energéticos: revisión, 2007.[18] S. Pérez, C.J. Renedo, A. Ortiz, M. Mañana, F. Delgado, C. Tejedor. Energetic density of different forest species of energy crops in Cantabria (Spain).[19] Base de datos FAO, 2007.[20] Ruiz Casquero, L.A.; “Aprovechamiento del barbecho obligatorio para obtener energía. Cultivo de Colza, Girasol, Cardos, con fines energéticos.” Agricultura, Nº 65, pp: 607-609, 1996.[21] Romero Zalamea, C.; “Producción de biomasa”. Agricultura, Nº 70, pp: 364-366, 2001.

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