Energía Renovable: La producción Agropecuaria Agroecologica una fuente
potencial de generación de energía
Fundación UTA Colombia, RedBioColLylian Rodríguez Jiménez, Ricardo Granados Buch –FAMILIA TOSOLY
Instituto Tecnológico Metropolitano – ITM – Terrazonet-RedBioCol
Medellin, 19,20,21 de Septiembre del 2019
Fundación UTA - Tosoly, 2019
“Para lograr cambios lo primero es reforestar la mente y el alma”
Lylian R, Finca TOSOLY 2019
Lylian R, Finca TOSOLY 2019
Lylian R, Finca TOSOLY 2019
Lylian R, Finca TOSOLY 2019
Lylian R, Finca TOSOLY 2019
¿El futuro de la producción
pecuaria?
• La carne y los productos
lácteos son responsables de
la mayor parte (75%) de las
emisiones de efecto
invernadero de la dieta de la
comunidad europea
• La huella alimentaria =1070 kg de
CO2 por persona
Preston T R, 2019
El costo ambiental para
producir carne y leche
GEI# Tierra, m2/año
Carne 50 144
Carne DP 17 22
Leche 9.2 27
Frijoles 0.8 7.3
# kg CO2/100 g proteína en el producto;* m2 para producir 100 g de proteínaFuente: Poore et Nemecek 2018 Science 360 pp987
Gasto energético producir grano;
Sistemas modernos y tradicionales
Fuente: Pretty 1995
USA (arroz)
USA (maiz)
UK (trigo)
Filipinas
China Bangladesh0
2
4
6
8
10
12Energia por unidad de grano, MJ/kg
"Moderno"
"Tradicional"
----------Arroz--------------Lylian R, Finca TOSOLY 2019
Producción de biomasa
Lylian R, Finca TOSOLY 2019
Los principios
• Toda la energía y alimentos deben provenir del sol
• Todos los desechos residuosdeben ser reciclados
• El sistema debe producir un excedente de alimentos y energía
Lylian R, Finca TOSOLY 2019
Los principios
• Aumentar la producción de biomasa con mayor captación de energía solar
• Con cultivos y sistemas de producción enfocado a ambas necesidades;
Energía y alimento sin conflictoLylian R, Finca TOSOLY 2019
Integralidad en los Sistemas: energía y alimentos
Mejoramiento del SueloMayor BiodiversidadLylian R, Finca TOSOLY 2019
Integralidad en los Sistemas
+ productividad- Dependencia- GEIEmpoderamiento del
individuo/familia/comunidadFELICIDAD!!
Lylian R, Finca TOSOLY 2019
Las tecnologías
Lylian R, Finca TOSOLY 2019
El biodigestor es solo uno de los elementos en el sistema
Lylian R, Finca TOSOLY 2019
•Biogas (CH4) para cocinar
•Efluente (Fertilizante de alta calidad
Lylian R, Finca TOSOLY 2019
Red de Biodigestores en la Finca TOSOLY, Santander, Colombia
• Sistema Porcicutura : 3 biodigestores que suman 22.9 m3 de capacidadtotal
• Tratamiento aguas negras y grises = 4 biodigestores que suman 15,3 m3 de capacidad total
• 2 biodigestores experimentales=10m3
• Total 9 Biodigestores 46 m3
Lylian R, Finca TOSOLY 2019
1000 m3 de agua lluvia recogidos por año
284 m 3 en lavado de corrales180 m 3 en agua de bebida para los cerdosPiscicultura : reserva de agua
Biol para ferti-riego234,000 litros/año aprox
USO SOSTENIBLE DEL AGUA
Lylian R, Finca TOSOLY 2019
Caja de reparto 1
Lylian R, Finca TOSOLY 2019
Reservorios de efluente de 50000 itros
La misma estructura del biodigestor pero para almacenar efluente
Reservorios móviles de biogas para recoger el excedente de gas
Gas residual
Reservorios móviles
Lylian R, Finca TOSOLY 2019
Reservorios Cerrados
• Sistema económico
• + Capacidad de almacenar efluente
• Programación del riego por lo tanto uso mas organizado
• Extracción de gas residual – GEI
• Uso del gas residual por medio de un sistema facil de recolección
• Mejor calidad en el efluente! reducción en patogenos
Lylian R, Finca TOSOLY 2019
El efluente como fertilizante
N-orgánico N-amoniacal
Lylian R, Finca TOSOLY 2019
El efluente
• Transformación en la naturaleza de los compuestos que contienen el nitrógeno
– En el estiércol el nitrógeno se encuentran en forma de proteínas y otros compuestos orgánicos
• En el proceso de biodigestión estos compuestos se convierten en sales de amoniaco (NH4
+)
– El amoniaco es más disponible a las plantas
Lylian R, Finca TOSOLY 2019
Efluente de biodestores y piscicultura
Lylian R, Finca TOSOLY 2019
Crecimiento de peces en policultivo durante 5 meses con distintas fuentes de fertilización
0200400600800
1000120014001600
Efluente U-DAP Estiércol
Re
nd
imie
nto
Ne
toD
e p
esc
ado
, Kg/
ha/
año
Lylian R, Finca TOSOLY 2019
Efecto del efluente del biodigestor sobre
producción de peces en estanques naturales
0
0,05
0,1
0,15
0,2
0,25
0,3
0,35
0,4
0,45
0,5
Sin suplemento Bore Lemna
Gan
anci
a d
e p
eso
, g/d
íaSin efluente Con efluente
Lylian R, Finca TOSOLY 2019
EL efluente para otros cultivos
Lylian R, Finca TOSOLY 2019
Figure 1: Yields of fresh biomass of total aerial part and leaf+petiole of cassava fertilized with manure or biodigester (Chau & Preston 1998)
Lylian R, Finca TOSOLY 2019
Figure 2: Yields of protein in total aerial part and leaf+petiole of cassava fertilized with manure or biodigester effluent
(Chau & Preston 1998)
Planta completa
Efluente
Manure
Hoja + Peciolo
PYUCAProteinaton/ ha/ cosecha
Lylian R, Finca TOSOLY 2019
Efluente para la Huerta Casera
Invernadero 6*6 = 36 m2Lylian R, Finca TOSOLY 2019
TOMATE ORGANICO
– 50 plantas «Riogrande» (Biocarbono-abono de cabra)
– Dia 15 de transplantadas: inicia la fertilización con
250 cm por planta de efluente (diariamente)
– Producción: 227 kg de tomate
– Producción/planta= 4.5 Kg
Lylian R, Finca TOSOLY 2019
Lemna con efluente de biodigestores pásticos
La lemna esta en
• Regiones Tropicales
• Sub-Tropicales
Lylian R, Finca TOSOLY 2019
El efluente como fertilizante
Lemna: 7 ton de proteina/ha
Lylian R, Finca TOSOLY 2019
Proteina en lemna depende del nivel de N en el agua (P = 1
mg/litro)
0
10
20
30
40
0 10 20 30 40 50
N en Agua [mg/l]
%P
C M
ate
ria
Se
ca
Lylian R, Finca TOSOLY 2019
Lylian R, Finca TOSOLY 2019
Lylian R, Finca TOSOLY 2019
BIODI-GESTORSOL
Energía y Alimentos
BIOMASA
GASIFI-CADOR
BIOLBiocar-bono
BIOCOM-BUSTIBE
MN Microrganismos Nativos
Sistemas Agroforestales Lylian R, Finca TOSOLY 2019
Gasificación y biocarbonoEl procesoLa quema de fibra en un gasificador
Los productos
Hidrógeno (H2): 20%
Monóxido de carbono (CO): 17%
Otros gases (N2 y CO2): 63%
Biocarbono = 10% - 30% de la biomasa
1.2 kg biomasa = 1 kwh de energía
Lylian R, Finca TOSOLY 2019
Estufasgasificadoras
Producen: Biocarbono, gas y calor
Lylian R, Finca TOSOLY 2019
Biotest: Prueba biológica
de suelos con platas
indicadoras
Lylian R, Finca TOSOLY 2019
BIOTEST: medición rapida de fertilidad de suelos
Lylian R, Finca TOSOLY 2019
Aplicaciones del Biotest
• Seguimiento a nuevos sistemas establecidos para observar el cambio en la fertilidad del suelo
•Reconversión de un potrero a
un sistema agroforestal
Lylian R, Finca TOSOLY 2019
Aplicaciones del Biotest
• Çurvas de respuesta aplicación de Efluente/Biol en combinación con otro tipo de fertilizantes /acondicionadores/aditivos locales para el suelo
Lylian R, Finca TOSOLY 2019
Aplicaciones del Biotest
• Evaluación de diferentes tipos de compostajes / lombricompuestos en diferentes tipos de suelos
Todo esto se puede hacer en las fincas de los productores y soportar con investigación /análisis en universidades y centros de investigación
Lylian R, Finca TOSOLY 2019
-10
0
10
20
30
40
50
60
Suelo del cafetal Suelo del cafetal + efluente
Sub-suelo Sub-suelo + Efluente
Bio
masa d
e m
aíz
, g
/pla
nta
en
40
día
s
Sin biocarbono Con biocarbono
Biocarbono y efluente de
biodigestores plásticos y
crecimiento de maíz
Lylian R, Finca TOSOLY 2019
Biocarbono y pH del suelo
0
2
4
6
8
10
12
Bueno Bueno +efluente
Sub-suelo Sub-suelo + Efluente
Sin biocarbono Biocarbono
pH
Lylian R, Finca TOSOLY 2019
Lylian R, Finca TOSOLY 2019
Sub-suelo: no biocarbono No efluente
Subsuelo + biocarbono + efluente
Lylian R, Finca TOSOLY 2019
Acidéz del suelo y de los
aditivos
Suelo Carbonovegetal
Biocarbono
pH 4.7 7.1 10.3
Lylian R, Finca TOSOLY 2019
La interacción entre biocarbono y
los nutrientes para las plantas
0
5
10
15
20
25
0 25 50 75 100
Esp
ina
ca
acu
áti
ca
, a
ltu
rao
a l
os 2
1 d
ías,
cm
Efluente, kg N/ha
Biocarbono Carbono vegetal Sin aditivo
Lylian R, Finca TOSOLY 2019
Lylian R, Finca TOSOLY 2019
Lylian R, Finca TOSOLY 2019
Crecimiento del maíz;
biocarbono y efluente
0
10
20
30
40
50
60
70
Efluente Sin efluente
Bio
ma
sa
ve
rde
de
l m
aíz
, g
Con biocarbono Sin biocarbono
Lylian R, Finca TOSOLY 2019
Crecimiento del maíz; micro-
organismos y efluente
0
10
20
30
40
50
60
70
Efluente No
Bio
ma
sa
ve
rde
de
l m
aíz
, g
Micro No micro
Lylian R, Finca TOSOLY 2019
Lo que es claro es que el efluente/digestato/Biol
• No es solo Nitrógeno, fósforo ypotasio
• Es un caldo nutritivo: vitaminas, enzimas, aminoácidos y otros.
• Mejora la resistencia a enfermedades repele a muchos insectos que pueden causar daños a los cultivos.
Lylian R, Finca TOSOLY 2019
Lo que es claro es que el efluente/digestato/Biol
• Potencial para ser usado combinado con el uso de microrganismos nativos.
• Mejora suelos• Aumenta y fortalece el sistema radicular
• Incremento del área foliar, mejora la floración = + Biomasa
• Activa el vigor y poder germinativo de las semillas
Lylian R, Finca TOSOLY 2019
Lylian R, Finca TOSOLY 2019
Lylian R, Finca TOSOLY 2019
Lylian R, Finca TOSOLY 2019
Lylian R, Finca TOSOLY 2019
Lylian R, Finca TOSOLY 2019
Lylian R, Finca TOSOLY 2019
Calidad de vida
Lylian R, Finca TOSOLY 2018
Lylian R, Finca TOSOLY 2019
¨Los analfabetos del siglo XXI, no serán aquellos que no sepan leer ni
escribir, sino aquellos que no puedan aprender, desaprender y
reaprender¨ Alvin Tofler
Lylian R, Finca TOSOLY 2019
SOLO LA CONVICCION NOS LLEVARA AL CAMBIO!!GRACIAS!!
www.utafoundation.org
www.redbiocol.org
316-7492341
UTA Colombia
Lylian R, Finca TOSOLY 2019
Estiércol fresco, urea-DAP y efluente de biodigestores para piscicultura
Lylian R, Finca TOSOLY 2019
Table 2: Total quantities of fertilizer added to the ponds over a 152 day period
Pond No:1 2 3 4 5 6 7 8 9
Area, m257 59 60 50.5 60.5 65 55 62.5 45
Fresh pig manure, kg122 102 111
Effluent, litres 2070 23562271
Urea, kg1.3 1.37 1.02
DAP, kg0.323 0.331 0.246
Total N, kg0.704 0.672 0.753 0.634 0.690 0.80 0.692 0.781 0.513
N, mg/m2/diaay117 108 119 119 108 117 119 117 108
• Si 2070 litros de efluente tienen0,704 Kg
• 1 litro cuanto tiene = 0,340 g (340 mg)
http://www.lrrd.org/lrrd13/6/pich136.htm
Lylian R, Finca TOSOLY 2019