Estudio del Potencial de Producción de Cultivos Energéticos by Carlos Andrés Blair

Créditos Documento elaborado por: Jose Luis Izursa Josefina Marín Javier Chambi Septiembre de 2010 Fotografía de portada: Macororó (Ricinus communis) creciendo en tierra marginal en los Valles Cruceños Jose Luis Izursa - FNB 2009 Diseño de portada Roxana Valdéz Zamorano

Estudio del Potencial de Producción de Cultivos Energéticos en los Valles Cruceños

JOSÉ LUIS IZURSA JOSEFINA MARÍN JAVIER CHAMBI

SANTA CRUZ, SEPTIEMBRE 2010

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Índice 1.

Introducción ................................................................................................................ 1

Un mundo con una creciente demanda energética ...................................................... 2 2.1.

Combustibles fósiles ..................................................................................... 2

2.2.

Fuentes de energía alternativa ....................................................................... 5

2.2.1.

¿Qué son los biocombustibles? ........................................................... 6

2.2.2. Ventajas y desventajas sobre la producción y uso de biocombustibles en países en desarrollo ................................................................................................ 6 2.2.3.

Producción de biocombustibles .......................................................... 9

2.2.4.

Producción de biocombustibles a nivel mundial .............................. 11

2.2.5.

Producción de biocombustibles en Latino América ......................... 15

2.3.

Producción de biocombustibles en Bolivia ................................................. 18

2.3.1. 3.

Marco Legal actual ........................................................................... 19

Especies potenciales para la producción de Biocombustibles en los Valles Cruceños 20 3.1.

Área de estudio ........................................................................................... 20

3.2. Descripción de las especies agroenergéticas con potencial de producción en el área de estudio ........................................................................................................... 21 3.2.1.

Piñón o jatrofa ( Jatropha curcas) .................................................... 22

3.2.2.

Ricino o macororó (Ricinus communis) ............................................ 22

3.2.3.

Caña de azúcar (Saccharum officinarum) ......................................... 22

3.3.

Requerimiento biofísico de la las especies potenciales .............................. 22

3.4. Áreas potenciales para la producción de especies agro-energéticas en los Valles Cruceños ............................................................................................................ 23 3.4.1.

Búsqueda de información geográfica y alfanumérica ....................... 25

3.4.2.

Integración de los datos en una Base de Datos Geográfica .............. 27 iv

3.4.3.

Análisis de los datos e interpretación de resultados.......................... 29

4. Análisis de pre-factibilidad para la producción de biocombustibles en los Valles Cruceños ........................................................................................................................... 31 4.1. Análisis de rentabilidad para la producción de biocombustibles en los Valles Cruceños ............................................................................................................ 32 4.1.1.

Etanol ................................................................................................ 32

4.1.2.

Biodiesel ........................................................................................... 33

4.2.

Costos de producción de la materia prima .................................................. 35

4.3.

Costos de producción de biocombustibles: Etanol y Biodiesel .................. 35

4.3.1.

Costos de producción de la materia prima ........................................ 35

4.3.2.

Costos de producción de biocombustibles ........................................ 37

4.3.3.

Producción potencial de biocombustibles en los Valles Cruceños ... 40

Conclusiones y recomendaciones ............................................................................. 41

Bibliografia ............................................................................................................... 44

Anexos ...................................................................................................................... 48

Índice de figuras Fig. 1 Precio mundial promedio del petróleo...................................................................... 3 Fig. 2 Consumo de electricidad en Bolivia ......................................................................... 3 Fig. 3 Energía eléctrica consumida en el área rural de Santa Cruz..................................... 4 Fig. 4 Consumo de derivados de petróleo y gas natural en Bolivia .................................... 5 Fig. 5 Diagrama ilustrando el proceso de producción de etanol ....................................... 10 Fig. 6 Diagrama ilustrando el proceso de producción de biodiesel .................................. 11 Fig. 7 Producción mundial de biodiesel ............................................................................ 12 Fig. 8 Principales países productores de etanol ................................................................ 13 Fig. 9 Principales países productores de biodiesel............................................................ 14 Fig. 10 Principales países usuarios de etanol a nivel mundial .......................................... 14 Fig. 11 Principales países usuarios de biodiesel a nivel mundial ..................................... 15 Fig. 12 Mapa del área de estudio ...................................................................................... 21 Fig. 13 Ocurrencia de plantaciones de caña en el municipio de Saipina .......................... 25 Fig. 14 Diagrama de flujo para la integración de los datos .............................................. 26 Fig. 15 Característica biofísicas en la zona de estudio ..................................................... 28 Fig. 16 Diagrama de flujo para la obtención de áreas marginales .................................... 28 Fig. 17 Mapa de áreas marginales en la zona de estudio .................................................. 29 Fig. 18 Distribución potencial de jatrofa en los Valles Cruceños..................................... 30 Fig. 19 Distribución espacial de macororó en los Valles Cruceños. ................................ 31 Fig. 20 Diagrama de flujo para la producción de etanol ................................................... 33 Fig. 21 Diagrama de flujo de la producción de biodiesel ................................................. 34

Índice de tablas Tabla 1 Especies agroenergéticas más comunes para la producción de etanol ................ 12 Tabla 2 Especies agroenergéticas más comunes para la producción de biodiesel ............ 13 Tabla 3 Exportaciones de etanol Boliviano desnaturalizado y sin desnaturalizar ............ 18 Tabla 4 Mercados Externos de Alcohol (1998-2007) ....................................................... 19 Tabla 5 Requerimiento de condiciones climatológicas por especie ................................. 23 Tabla 6 Variables biofísicas consideradas para la zonificación por especies ................... 24 Tabla 7 Fuentes de datos espaciales.................................................................................. 26 Tabla 8 Estaciones meteorológicas en los Valles Cruceños ............................................. 27 Tabla 9 Área en la que potencialmente se podría producir piñón..................................... 29 Tabla 10 Área en la que potencialmente se podría producir macororó ............................ 30 Tabla 11 Costos de producción de 1 ha de materia prima ................................................ 35 Tabla 12 Rendimiento de cultivo y de aceite/jugo por hectárea producida ...................... 36 Tabla 13 Resumen de los costos de producción de Biodiesel a partir de Piñón ............... 37 Tabla 14 Resumen de los costos de producción de Biodiesel a partir de Macororó ........ 38 Tabla 15 Resumen de los costos de producción de Etanol con datos de Saipina ............. 39 Tabla 16 Costos de producción de Etanol según información secundaria........................ 39 Tabla 17 Resumen del análisis de rentabilidad para producir biocombustibles en los Valles Cruceños ................................................................................................................ 40

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Índice de Anexos Anexo 1. Países productores de Etanol por año (en millones de litros) ........................... 48 Anexo 2. Países productores de Biodiesel por año (en millones de litros) ....................... 48 Anexo 3. Ecosistemas de los Valles Cruceños, según Navarro y Ferreira (2009)............ 49 Anexo 4. Ficha técnica del Piñón (Jatropha curcas) ......................................................... 50 Anexo 5. Ficha técnica del macororó (Ricinus communis) .............................................. 52 Anexo 5. Ficha técnica de la Caña de azúcar (Saccharum officinarum) .......................... 54 Anexo 6. Ecosistemas presentes en el área de estudio...................................................... 56 Anexo 7. Ecorregiones presentes en el área de estudio .................................................... 57 Anexo 8. Detalle de costos de producción para el cultivo de 1 ha de piñón .................... 58 Anexo 9. Detalle de costos de producción para el cultivo de 1 ha de macororó .............. 59 Anexo 10. Detalle de costos de producción para el cultivo de 1 ha de caña de azúcar .... 60 Anexo 11. Costos de producción de Biodiesel a partir de Piñón ...................................... 61 Anexo 12. Costos de producción de Biodiesel a partir de Macororó ............................... 61 Anexo 13. Costos de producción de etanol a partir de Caña de Azúcar - Saipina............ 62 Anexo 14. Costos de producción de etanol a partir de Caña de Azúcar - industrial ........ 62

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Estudio del Potencial de Produccion de Cultivos Energeticos en los Valles Crucenos 1.

Introducción

Los biocombustibles representan una nueva prioridad dentro de los esfuerzos que se están haciendo a nivel mundial para reducir la dependencia en combustibles fósiles, disminuir las emisiones de CO2 (CAINCO-IBCE, 2008; Ragauskas et al., 2006) y como una alternativa que genera un impulso en la economía agrícola en países en desarrollo (Goldemberg, 2007). Por esto, se piensa que el incremento en la producción y uso de biocombustibles así como la aplicación de medidas efectivas para la conservación de energía disminuirán los efectos del cambio climático (Groom et al., 2008). Sin embargo, esta situación no es tan simple, debido a la controversia que genera la masificación en la producción de biocombustibles. La deforestación y quema indiscriminada de los bosques que se han dado como resultado de las actividades productivas y de desarrollo, y el creciente uso de combustibles fósiles, figuran entre los principales motivos para el incremento de emisiones de gases que causan el efecto invernadero lo que ha redundado en el incremento de la temperatura en el planeta. Esto ha modificado el patrón espacial y temporal de las precipitaciones, aumentado el nivel del mar y provocando que el fenómeno de El Niño sea cada vez más frecuente e intenso (IIAP/SNV, 2008). De acuerdo con el Panel Intergubernamental en Cambio Climático (IPCC), para finales de este siglo, la temperatura media de la superficie terrestre ascenderá de 1,4 a 5,8ºC (IPCC, 2007). A pesar de que en Bolivia se dispone de hidrocarburos localmente, el problema energético que estamos enfrentando a nivel global es evidente pues cada vez estos recursos son más escasos y tienen precios más elevados. Por ejemplo, en noviembre del 2008 el precio del petróleo, según datos de la Agencia Internacional de Energía (EIA) alcanzó la cifra record de $US 137 por barril (EIA, 2009b). Esta realidad, junto con la clara evidencia de que el calentamiento del planeta se atribuye al nivel actual en que se están desarrollando las actividades humanas, nos conduce a la búsqueda de alternativas que ofrezcan un mayor costo-beneficio, que signifiquen un cambio en la matriz energética actual y que contribuyan de manera substancial y a largo plazo con la reducción de emisiones de gases efecto invernadero (IIAP/SNV, 2008; Ragauskas et al., 2006).

Si bien el cambio hacia el uso de otras fuentes de energía renovables (como por ejemplo biocombustibles) con un nivel de emisión de carbono más bajo que de los combustibles fósiles es de gran prioridad, se han venido discutiendo una serie de consideraciones que deben tomarse en cuenta tanto a nivel global como local. Entre estas consideraciones estarían: la disminución de emisiones de carbono durante la producción de biocombustibles (o cultivos energéticos), dónde y cómo se producen (ya que durante su producción se puede comprometer la integridad de los bosques, sabanas o pastizales) así como qué áreas son dedicadas para su producción y que no afecten la producción de alimentos. Entre las alternativas propuestas, una idea valida parece ser el uso de biomasa de desecho y el cultivo de especies perennes en tierras degradadas y/o marginales (Fargione et al., 2008). Este asunto aparentemente es discutido en términos de tierra para la producción de alimentos versus tierra para la producción de combustibles en los países desarrollados, sin embargo este no es el caso de los países en desarrollo, donde existe relativamente una vasta extensión de tierras degradadas y semiáridas que podrían ser utilizadas para la producción de cultivos como la caña de azúcar, macororó o piñón (Mathews, 2008). Con esta idea en mente, el presente estudio, realizado en base a información secundaria y aplicando un modelo de distribución espacial utilizado por Conservación Internacional y el Museo de Historia Natural Noel Kempff Mercado (Correa, comunicación personal), pretende medir la capacidad de producción de tres especies: piñón (Jatropha curcas), macororó (Ricinus communis) y caña de azúcar (Saccharum officinalis) en la región de los Valles Cruceños. Además, mide la factibilidad de que los pobladores puedan obtener (o no) retornos económicos utilizando sus tierras marginales, es decir en aquellos terrenos donde no se comprometa la producción de alimentos, mediante la producción de estos cultivos; una vez que se conoce que dichas especies son fáciles de producir en los Valles Cruceños debido a las características ambientales que estos ofrecen.

Un mundo con una creciente demanda energética

2.1.

Combustibles fósiles

A pesar de los acuerdos realizados en la cumbre sobre el desarrollo sostenible, celebrada en Johannesburgo el año 2002, donde los países participantes se comprometían a promover el uso de energía renovable (United Nations, 2005), los países industrializados no han reducido su demanda energética y los países en vías de desarrollo han incrementado la misma. Aunque se mejoró la eficiencia de los vehículos y los electrodomésticos, que ahora consumen menos energía, la demanda es cada vez mayor debido al crecimiento de la población y la posibilidad de viajar mayores distancias. Los cambios del precio del petróleo tuvieron su inicio histórico en 1973 cuando, por un embargo petrolífero a los países de la Organización de los Países Exportadores de Petróleo (OPEP), se produjo la primera crisis del petróleo. Aquel año, el precio del petróleo se elevó de $US 2 a $US 13 por barril. En 1980 se produjo una nueva alza en el precio, alcanzando los $US 32 por barril (IIAP/SNV, 2008). En los últimos años, debido 2

a la elevada demanda y a los problemas que se suscitaron en el medio oriente, han hecho que el precio de los combustibles fósiles alcance niveles que nunca antes había llegado, alcanzando un récord en noviembre del año 2008, cuando el precio promedio por barril, llegó a cotizarse en $US 137 (Figura 1).

Fig. 1 Precio mundial promedio del petróleo Fuente: (EIA, 2009b).

En Bolivia, desde los años 80 y de manera casi constante, ha habido un incremento en el uso de energía, obtenida tanto de combustibles fósiles, energía eléctrica (Figura 2), así como de otros tipos de energía, debido principalmente al incremento en el parque automotor, el desarrollo de sistemas de transporte, el desarrollo de la industria, la implementación de programas de electrificación rural y el crecimiento de la población en general.

Fig. 2 Consumo de electricidad en Bolivia Fuente: (EIA, 2009b). 3

En los últimos años, se ha evidenciado que en lugares antes desatendidos, como los Valles Cruceños, se han iniciado programas de dotación de energía, lo que ha acelerado el incremento de uso de energía a nivel nacional. De acuerdo a los últimos datos de la Cooperativa Rural de Electrificación (CRE) se puede evidenciar un crecimiento neto en el consumo de electricidad del área rural de Santa Cruz y los Valles Cruceños en particular, en los últimos años (Figura 3); lo que demuestra un incremento en el uso de energía eléctrica cada año que pasa (CRE, 2009). Por ejemplo, de 10.940 MWh que se utilizaron en los Valles Cruceños, el 2007 incrementó a 12.932 MWh en el 2008 y se espera que hasta el final del 2009 se tenga un total de energía facturada de 13.449 MWh. Todo esto es la suma del esfuerzo que varias instituciones han realizado desde principios de los años 2000, cuando por ejemplo la prefectura del departamento y la Cooperativa Rural de Electrificación llevaron adelante un proyecto de 22 millones de dólares con el principal objetivo de reducir la pobreza con un servicio de electricidad las 24 horas del día y contribuir así al desarrollo socioeconómico de regiones alejadas de grandes centros urbanos (BNAmericas, 2002).

Fig. 3 Energía eléctrica consumida en el área rural de Santa Cruz Fuente: (CRE, 2009)

En lo que se refiere al consumo de hidrocarburos a nivel nacional, también hubo una creciente demanda de los mismos. Excepto por una pequeña disminución entre los años 2002 y 2004, el nivel de consumo de productos derivados del petróleo ha sido progresivo, en tanto que el consumo de gas natural, desde fines de los años 90 se incrementó pero con altibajos. Al respecto, se puede notar en la Figura 4, que en los últimos años ha habido un repunte importante, debido a los incentivos por parte del gobierno de sustituir el uso de gasolina y gas licuado de petróleo (GLP) por gas natural.

Fig. 4 Consumo de derivados de petróleo y gas natural en Bolivia Fuente: (EIA, 2009b)

En conclusión, el agotamiento progresivo de los combustibles fósiles es una tendencia evidente, la dificultad de encontrar y extraer petróleo es cada vez mayor, la especulación y los conflictos bélicos se recrudecen y el precio del crudo y derivados se encarece aceleradamente. Por otra parte, las principales emisiones de carbono que se vierten a la atmósfera provienen del sector transporte, el cual consume la mayor parte de los combustibles fósiles. (Fernández, 1998; IIAP/SNV, 2008).

2.2.

Fuentes de energía alternativa

Hasta antes de la revolución industrial, el hombre recurrió a fuentes renovables para satisfacer sus necesidades de energía, pero con el advenimiento de la tecnología y la industrialización ha recurrido a fuentes de energía no renovable como el carbón, petróleo y en menor medida gas natural y energía nuclear (Castro et al., 2007). Hoy de manera urgente, se necesita frenar el crecimiento de la demanda de combustibles fósiles, diversificar el abastecimiento energético, en cuanto a fuentes y proveedores, y reducir las emisiones de gases de efecto invernadero. La solución a esta problemática no es una sola, sino una combinación de estrategias (ahorro, eficiencia, cambio de matriz energética, diversificación de fuentes, uso de energías renovables, etc.) para lograr el desarrollo sostenible (IIAP/SNV, 2008). Otro factor importante, es que debido al encarecimiento de los recursos energéticos no renovables, el hombre se ha dedicado a la búsqueda de alternativas que con el venir de los años han formado parte de su vida cotidiana. Encontrando toda una gama de energías no convencionales entre las que se pueden mencionar: la energía solar, la energía eólica, la energía hidráulica, la energía geotérmica y la energía de biomasa: 

La energía solar, que es obtenida mediante la captación de la luz y el calor emitidos por el Sol y que se puede aprovechar mediante dispositivos ópticos o de otro tipo como la producción de electricidad fotovoltaica.



La energía eólica (energía del viento) que actualmente es transformada en energía eléctrica mediante el uso de aerogeneradores. 5



La energía hidráulica que se obtiene del potencial de la corriente de ríos, saltos de agua o mareas y que hace funcionar desde pequeños molinos rurales hasta enormes centrales hidroeléctricas.



La energía geotérmica que proviene del calor generado en las profundidades de la Tierra y que el hombre aprovecha para generar energía eléctrica.



La energía de biomasa o bioenergía comprende un amplio grupo de sistemas energéticos, desde el uso de leña para uso doméstico y la producción de energía eléctrica mediante la utilización de residuos agroindustriales hasta la producción de biocombustibles líquidos.

La participación de las fuentes de energía renovables, que en el año 2005 era del 13% a nivel global, de acuerdo a la Agencia Internacional de Energía, alcanzará un 30% en el año 2050, incluyendo la energía eólica, energía solar y biocombustibles entre otras. Del 13% actual, 85% corresponde a biomasa y 15% a energía hidroeléctrica (Delius, 2007).

2.2.1. ¿Qué son los biocombustibles? Biocombustibles son los combustibles de origen biológico no fosilizado, entre ellos, alcoholes, éteres, esteres y otros productos químicos provenientes de la biomasa. El término biocombustible se refiere a los bioenergéticos utilizados para producir electricidad y aquellos que se utilizan en los medios de transporte, denominados biocombustibles líquidos (etanol y biodiesel) (Vargas, 2007) que serán a los que nos referiremos en el presente estudio. Con el propósito de contrarrestar el encarecimiento del petróleo, disminuir el efecto negativo que los hidrocarburos fósiles causan al medio ambiente y paliar el impacto que causa en la economía de los pueblos, países como Estados Unidos de América, Alemania, Francia, España, Brasil y otros, han desarrollado programas agrícolas agresivos para la instalación de cultivos energéticos, como ejemplo, sembradíos de caña de azúcar para producción de etanol, cultivos de oleaginosas para producción de biodiesel como palma aceitera (Elleais guinensis), canola (Brassica campestris), ricino (Ricinus communis) y piñón (Jatropha curcas) (IIAP/SNV, 2008). Algunos de estos cultivos ya poseen un paquete tecnológico bien desarrollado para el cultivo y producción de biocombustibles, en cambio, otros recién inician la experimentación.

2.2.2. Ventajas y desventajas sobre la producción y uso de biocombustibles en países en desarrollo Los países con un índice elevado de combustibles, de acuerdo a Mathew (2008), pueden beneficiarse de varias maneras y/o verse perjudicados por el uso de biocombustibles respecto al empleo de carburantes fósiles. Los biocombustibles son más baratos que los combustibles fósiles. Aunque tal vez ese no sea el caso en nuestro país debido a dos situaciones: el diesel derivado de petróleo es subvencionado por el gobierno nacional y por otro lado la producción de biodiesel se 6

encuentra aún en un estado insipiente, aunque bien, su producción no requiere niveles altos de conocimiento ni una infraestructura científica – tecnológica muy complicada. Tienen una combustión más limpia y generan menos gases de efecto invernadero. Experiencias de proyectos piloto desarrollados en varios países han demostrado que el cultivo de especies oleaginosas destinadas para la producción de biodiesel ha tenido un impacto positivo sobre el medio ambiente por el desarrollo de variedades que se pueden desarrollar en zonas áridas o semiáridas y en suelos poco fértiles (Vargas, 2007). Sin embargo, está en discusión el balance energético para obtener estos biocombustibles, pues es muy común considerar los niveles de combustible logrados de la caña de azúcar, que entrega 8 a 10 veces la energía que se consumió en su cultivo y producción, lo que colocaría a los biocombustibles como una fuente de energía importante. Por otro lado, nuevos estudios, principalmente realizados en soya y maíz, arrojan resultados diversos y contradictorios, pues así como se registran algunos balances positivos hay otros que señalan que son negativos, debido al alto consumo de energía en el cultivo, transporte y procesamiento y no arrojan márgenes suficientemente atractivos (Gudynas, 2007). Proporcionan mayor seguridad energética en comparación a la importación de petróleo que depende de regímenes inestables en cuanto a su comercialización. Debido a que la mayoría de los países pueden ser productores de cultivos energéticos, estos dejarían de depender de aquellos países productores de combustibles fósiles, lo que significaría que biocombustibles provenientes de países tropicales con grandes extensiones de tierras podrían ayudar a muchos países industrializados a que no dependan de las importaciones de petróleo proporcionándoles una solución a los problemas de seguridad energética y cambio climático. La producción de biocombustibles debe promoverse bajo el diseño de políticas que garanticen el desarrollo sostenible. Ya que no se puede dejar de lado la preocupación que estos cultivos sean producidos en tierras agrícolas, lo que significaría un incremento en la emisión de gases de efecto invernadero (Gibbs et al., 2008). Se debe evitar impactar en áreas de bosques naturales, priorizando el aprovechamiento de las áreas deforestadas degradadas y abandonadas; incentivar la investigación en cultivos que se están introduciendo y desarrollar el paquete tecnológico que demuestre la rentabilidad del mismo, para evitar caer en fracasos que desalientan a los agricultores (IIAP/SNV, 2008) y crear mecanismos que permitan a los agricultores (mejor si están asociados en cadenas productivas), acceder a ingresos que mejoren su economía. Pero la pregunta obvia, es ¿por qué no se aprovechan en la actualidad parte de esas supuestas tierras “ociosas” para producir alimentos para consumo? Pueden darse varias respuestas, como la de Gudynas (2007) quien considera que estas tierras no son vistas como suficientemente rentables por las empresas agropecuarias, o como es el caso de los Valles Cruceños, que la clase de productos que se cultivan requieren de tierras de mejor calidad. Incluso, se considera que el incremento en la producción de cultivos agroenergéticos competiría por tierras con los cultivos destinados a la alimentación humana, lo cual generaría un conflicto en el uso de la tierra, encareciendo el precio de los alimentos y poniendo en peligro la seguridad alimentaria.

En cierto sentido, también se teme que la producción de los cultivos agroenergéticos incentiven la extensión de la frontera agrícola desplazando los sumideros de carbono, fuentes de biodiversidad, reguladores del régimen hídrico y del clima, haciendo que los beneficios ambientales de bajas emisiones de los biocombustibles, sean mínimos comparados con los impactos ambientales globales causados por su producción. Y Bolivia ya ha transitado ese camino, cuando tuvo lugar un profundo proceso de reestructuración a nivel agrícola con la producción de monocultivos en gran escala, haciendo que la producción agropecuaria entre 1996 y 2005 haya crecido a una tasa media de 3.2% (un poco por encima del promedio latinoamericano). Sin embargo, en el mismo periodo la producción de alimentos per capita apenas creció 1,1% haciendo que, según la FAO, Bolivia todavía enfrente altísimos niveles de subnutrición. En otras palabras, la agropecuaria creció, se exportó más, pero el país permanece con graves problemas de acceso a la alimentación (Gudynas, 2007). Hoffert et al., (citado por Ragauskas et al., 2006) así como otros autores, consideran que debido a la actual demanda de grandes cantidades de energía convencional para el desarrollo de las actividades cotidianas, es necesario conciliar las metas de protección ambiental y de seguridad energética, teniendo en cuenta un suficiente, adecuado y equitativo abastecimiento de energía para toda la humanidad. Por ello, la producción de biocombustibles es un desafío respecto a las nuevas tendencias que existen a nivel mundial respecto al cambio climático, pues se debería considerar el costo ambiental que su producción significa y orientar la mirada hacia la generación de energía proveniente del Sol, reactores nucleares, hidrógeno y viento. La producción de biocombustibles plantea muchas oportunidades para el desarrollo económico y la lucha contra la pobreza (IIAP/SNV, 2008). De hecho, la producción de biocombustibles promueve el desarrollo rural, ayuda a mantener o crear nuevos trabajos locales y representa una nueva fuente de ingresos por exportación. La intensificación de la mano de obra en el sector agrícola, con un gran efecto en los pequeños productores. En el caso de Brasil, por ejemplo, se han conocido experiencias exitosas de dinamización de economías campesinas en torno al ricino o macororó. Según la Secretaría de Agricultura de Brasil se calcula que para la mezcla del 2% de biodiesel, de sus actuales programas, Brasil requerirá la participación de 205.000 agricultores familiares dedicados al cultivo de alrededor de 603.000 hectáreas (Vargas, 2007). De manera contradictoria, varios representantes de organizaciones y movimientos sociales de varios países entre ellos: Brasil, Argentina, Colombia, Costa Rica, Bolivia, El Salvador, México, Ecuador, Paraguay, Tailandia, Holanda, Suecia, Alemania y Estados Unidos, reunidos en San Pablo, Brasil en noviembre del 2008, rechazaron radicalmente la promoción de los agrocombustibles, considerando que su producción no es un factor de desarrollo, ni tampoco de sostenibilidad; sino mas bien que representa un obstáculo para el cambio que se pretende realizar del sistema de producción y consumo como factores influyentes en el cambio climático (Declaración del Seminario Internacional Agrocombustibles como obstáculo a la construcción de Soberanía Alimentaria y Energética, 2008).

En Bolivia, en el encuentro del IBCE y CAINCO se sugirió que existen alrededor de 15 millones de hectáreas aptas según el Plan del Uso del Suelo (PLUS) para la producción de biocombustibles, lo que podría tener un enorme impacto ambiental; por una parte, significará una sucesión de efectos ecológicos negativos y también podría desencadenar la acumulación de residuos de agrotóxicos, acidificación de suelos, emisión de contaminantes en las prácticas de quemas, pérdida de biodiversidad, etc. (Gudynas, 2007). Finalmente, está el hecho sobre las condiciones en las que los biocombustibles pueden competir con otras alternativas existentes, como el gas natural vehicular (GNV), que serían los indicadores de desempeño para medir la eficacia de los biocombustibles, sus impactos, el crecimiento económico que aportan al país, su aporte en la protección del patrimonio natural y del medio ambiente, así como mayor equidad y cohesión social. Sin embargo, aún está por verse si en nuestro país, estas ventajas o desventajas serían evidentes pues contamos con un stock razonable de hidrocarburos fósiles, y además se está incentivando el uso de GNV, que tiene una combustión relativamente limpia y que nuestro parque automotor no es aun de tamaño considerable, comparando con otros países, pero que muy bien se podrían producir biocombustibles para mezclar con combustibles fósiles y con miras a la exportación.

2.2.3. Producción de biocombustibles a. Etanol El etanol o alcohol etílico es el producto químico orgánico sintético más antiguo e importante que la humanidad ha elaborado, que es usado tanto en el campo industrial, la medicina así como a nivel doméstico. El etanol es el componente activo esencial de las bebidas “alcohólicas” y se lo obtiene mediante dos procesos: la fermentación o descomposición de los azúcares contenidos en distintas frutas, y la destilación, que consistente en la purificación de las bebidas ya fermentadas. A nivel industrial, el alcohol etílico es empleado como disolvente para lacas, barnices, perfumes y condimentos, como medio para reacciones químicas, y para re-cristalizaciones. En los últimos años ha adquirido una gran importancia debido a su uso como combustible (Cadena Agroindustrial Nicaragua, 2004). Para producir etanol a partir de biomasa, se emplean esencialmente materias primas con alto contenido en sacarosa o especies con alto contenido en almidón. La caña de azúcar y las melazas son las materias mayormente utilizadas por ser más competitivas. También se pueden emplear sustancias ricas en almidón, que tiene una estructura más compleja y que está presente en semillas de cereales, particularmente de maíz, trigo, centeno, cebada, varios tipos de arroz y algunas raíces y tubérculos como la papa, el camote y la yuca (Sánchez et al., 2007). El proceso de obtención del etanol, sigue el proceso ilustrado en la Figura 5. Para el uso de etanol como combustible de vehículos generalmente se lo mezcla con gasolina (como aditivo en ésta). Ambos combustibles pueden mezclarse en porcentajes variables y el resultado se identifica por el porcentaje de etanol presente en la mezcla, por 9

ejemplo, se denomina E0 cuando es gasolina pura y E100 cuando es etanol puro. Asimismo, el combustible resultante recibe diferentes nombres; por ejemplo, al E10 se lo llama gasohol en Brasil y alconafta, en otros países como Argentina.

Fig. 5 Diagrama ilustrando el proceso de producción de etanol Fuente: (Acciona Energia, 2010)

b. Biodiesel El biodiesel, cuyo compuesto clave son los lípidos, es un biocombustible sintético líquido que se obtiene a partir de lípidos naturales como aceites vegetales o grasas animales (Figura 6). Por esta razón, la fuente principal para la fabricación de biodiesel suelen ser semillas de especies con alto contenido de aceite en sus semillas (Sánchez et al., 2007). El motivo que impulsó a su, cada vez mayor, utilización dentro de la industria automotriz es que muchos aceites vegetales, aún sin haber sido convertidos en biodiesel, tienen propiedades similares al diesel convencional, aunque con una mayor viscosidad y una menor estabilidad oxidativa, lo que resulta en una combustión menos eficiente. Pero la mayor ventaja del biodiesel es que es biodegradable y no tóxico.

Fig. 6 Diagrama ilustrando el proceso de producción de biodiesel Fuente: (Acciona Energia, 2008)

Estos aceites, que pueden ser usados como aceite nuevo o cuando ya han pasado por un proceso de cocinado, suelen conocerse como SVO y WVO por sus siglas en ingles (Straight Vegetable Oil y Waste Vegetable Oil), respectivamente y éstos pueden ser empleados en motores diesel sin que estos sean modificados. De manera análoga a la denominación de la mezcla de etanol y gasolina, existe una denominación que hace referencia al porcentaje de biodiesel mezclado con diesel convencional; así, B0 es diesel convencional puro y B100 es biodiesel puro. El biodiesel puede emplearse en motores de “ciclo diesel” convencionales o adaptados.

2.2.4. Producción de biocombustibles a nivel mundial La producción mundial de biocombustibles está creciendo rápidamente. Tal como se muestra en la Figura 7, la producción mundial de biocombustibles se ha incrementado; por ejemplo, entre el 2001 y el 2007, la producción mundial de etanol aumentó de 20 millones de litros a 50 mil millones de litros (Banse et al., 2008), y la producción mundial de biodiesel creció de 0,8 millones de litros a casi 4 mil millones de litros (F.O. Licht, 2007 citado por Banse, Mijl et al. 2008). Para los países en desarrollo los biocombustibles, también están siendo considerados como prioridad número uno, debido a sus múltiples beneficios y al efecto multiplicador que promueven (Pacific Economic Cooperation, 2006).

Produccion mundial de biocombustibles 90

Billones de litros

80 70

60 50 40

ETANOL BIODIESEL

30 20 10 0

Fig. 7 Producción mundial de biodiesel Fuente: Elaboración propia en base a varias fuentes

2.2.4.1.

Principales especies utilizadas para la producción de biocombustibles

La lista de especies de las que potencialmente se podrían producir etanol o de las cuales se podría extraer aceite para la producción de biodiesel es muy larga. Sin embargo, después de varios años de experimentación y de haber llevado a la práctica la elaboración de biocombustibles, las tablas 1 y 2 muestran las listas, de los cultivos agroenergéticos más utilizados para producir etanol y biodiesel respectivamente. En latino América la especie más utilizada para la producción de etanol es la caña de azúcar, en cambio, la remolacha es la especie favorita para la producción de etanol en países europeos. Tabla 1 Especies agroenergéticas más comunes para la producción de etanol

Nombre común Caña de azucar Arroz Maiz Sorgo Remolacha Trigo

Nombre científico Saccharum officinarum Oryza sativa Zea mays Sorgohum vulgare Beta vulgaris Triticum aestivum

Rendimiento (litros/ha) 4.500 - 6.000 4200 2.500 - 3.500 2.500 - 6.000 6,000 877

En el caso de las especies agroenergéticas para producir biodiesel, la soya ha sido la especie que más se ha estado empleando, sin embargo debido a su situación controversial respecto a la seguridad alimentaria, se está prestando una mayor atención a especies como piñón, ricino y palma aceitera. 12

Tabla 2 Especies agroenergéticas más comunes para la producción de biodiesel Nombre común Palma Africana Soya Piñon Colza Ricino (macororó, mamona, tártago) Girasol Coco (copra) Algodòn Sésamo (ajonjoli) Palta (aguacate) Maní

2.2.4.2.

Nombre Científico Elaeis guineensis Glicine max Jatropha curcas L. Brassica napus Ricinus communis

Rendimiento (litros/ha) 3. 000 - 5.900 350 - 520 950 - 1.680 690 - 1.100 620 - 1.200

Helianthus annus L. Cocos nucifera Gossypium hirstium Sesamum indicum Persea americana Arachis hipogaea

700 - 1.100 2.100 - 2.510 270 - 450 490 - 700 2. 200 - 2.800 700 - 1.000

Principales países productores y consumidores de biocombustibles

Como ya se mencionó anteriormente, a producción mundial de biocombustibles aumentó rápidamente durante la última década. En el año 2008, se produjeron alrededor de 68 millones de litros de etanol y 15 millones de litros de biodiesel (EIA, 2009a). Actualmente Estados Unidos es el mayor productor de biocombustibles, seguido por Brasil y la Unión Europea (Figuras 8 y 9). Mientras que la producción de etanol a partir de maíz domina la producción en los Estados Unidos, Brasil produce etanol, principalmente de la caña de azúcar. En la Unión Europea, el biodiesel representa la mayor parte de la producción total de biocombustibles, cuya materia prima proviene principalmente de cultivos oleaginosos como la colza y el girasol (Eisentraut, 2010). Una lista completa de los principales países productores tanto de etanol como biodiesel se puede ver en anexos.

Principales paises productores de etanol

Billones de litros por año

45 40

Estados Unidos

Brasil

30 25 20

China Union Europea

15 10 5 0

Fig. 8 Principales países productores de etanol

Principales paises productores de biodiesel

Billones de litros por año

3.5 Estados Unidos

Alemania

2.5

Francia

Italia

1.5

1 0.5 0

Fig. 9 Principales países productores de biodiesel

Los 10 países que más han usado etanol y biodiesel durante el año 2008 se muestran en las Figuras 10 y 11 respectivamente. Estados Unidos y Brasil son indiscutiblemente los países con el mayor nivel de consumo de Etanol en el mundo. Esto, por una parte, por la alta producción de la materia prima y los altos rendimientos; y por otra parte, debido a los diversos incentivos fiscales, y su gran capacidad de producción. Además, estos países, como los demás representados en los gráficos, tratan de atraer la inversión extranjera. Los países de Europa occidental siguen siendo productores y consumidores de etanol relativamente modestos con su mayor productor Alemania, y países como Bélgica e Italia, tienen un bajo consumo de gasolina o una baja capacidad instalada (Figura 10). Principales paises usuarios de Etanol EE.UU. 38,800 486 Malasia 84 486

Brasil 18,806 3,304 Europa Occidental 7,297 486 China 5,775 910

Indonesia 153 59 Tailandia 366 42

India 1,958 49 Colombia 472 25

Canada 1,608 224

XX Importaciones Netas XX Superavit Neto

Fig. 10 Principales países usuarios de etanol a nivel mundial Fuente: FAO/OECD, citado por (AFP, 2008a) 14

Los países de Europa Occidental están dentro de los países que liderizan el consumo de biodiesel. Alemania encabeza la lista, debido a su larga historia de apoyo gubernamental y financiero para la industria, seguido por Francia, que tiene en la actualidad una industria bien establecida gracias al apoyo de las exenciones fiscales. Los Estados Unidos y Brasil, ambos figuran dentro de los países que más consumen biodiesel debido a su alta demanda y la posesión de tierras necesarias para la producción de materias primas como la soya (Figura 11). Principales paises usuarios de Biodiesel Europa Occidental* 7,825 1,245

EE.UU. 1,476 541

Australia** 911

Malasia 43 400

Brasil 650 110

Indonesia 129 624

Colombia 159 59

XX Importaciones Netas XX Superavit Neto

India** 318

Canada 223 15

* 27 Paises ** Consume la misma cantidad que produce

Fig. 11 Principales países usuarios de biodiesel a nivel mundial Fuente: FAO/OECD, citado por (AFP, 2008b)

2.2.5. Producción de biocombustibles en Latino América A continuación se describe cómo cada uno de los países de Latino América está encarando el proceso de producción de biocombustibles: Brasil De manera indiscutible, Brasil es el país con mayor experiencia en este rubro a nivel regional y un líder a nivel mundial en la producción, uso e incluso exportación de biocombustibles. La producción de etanol en Brasil se ha visto favorecida hace ya varios años debido a las imposiciones del gobierno federal para el uso de combustibles fósiles mezclados con alcohol, cuya producción ya alcanzaba niveles importantes debido a los programas de subsidio para los productores de azúcar, que les permitía producir tanto alcohol como azúcar. En la actualidad, la industria de biocombustibles ocupa un lugar importante en este país, tanto por los niveles de exportación como por la cantidad de empleos que genera. 15

Por ejemplo, el programa de producción de biodiesel que comenzó en el 2005, para el año 2006 ya había generado cerca de 100.000 empleos en el noreste del país, donde se produce biodiesel a partir de cultivos oleaginosos como el ricino y la palma aceitera (Mathews, 2008). Desde el año 2006, a través del CENPES, el brazo científico de Petrobras, Brasil ha impulsado la producción del “H-BIO” que es un combustible que se prepara a partir de la mezcla de aceites de soya u otros aceites vegetales con el petróleo en el proceso de refinación. Se estima que la producción anual puede alcanzar los 171 millones de litros de biodiesel por año. Brasil, es el referente mundial en los procesos productivos de etanol a partir de la caña de azúcar, por su experiencia de décadas en la producción de este combustible. Hasta el 2007, tenía más de 300 ingenios productores, con una superficie plantada superior a las 6 millones de hectáreas. Brasil exporta 3.420 millones de litros, y EE.UU importa 2.740 millones de litros de etanol, convirtiéndolos en los más grandes, exportador e importador de etanol, respectivamente. Además, Brasil ha logrado obtener un rendimiento de hasta 73 toneladas de caña por hectárea, debido a esfuerzos como ser: selección de variedades, mejoramiento genético, mecanización de la cosecha y otros. Perú Perú es de los pocos países en Latinoamérica que ya tiene una experiencia comercial en la producción de biodiesel. Desde el año 2002 la compañía Pure Biefuels Corporation produce 32,7 millones de litros por año. Se desarrollan otros proyectos menores, al margen del etanol de caña. Se asume que una de las razones por las que la producción de biocombustibles ha prosperado en el Perú es la promulgación de la Ley de Promoción del Mercado de Biocombustibles, que otorga el marco legal para la producción y comercialización de los mismos. A partir de esta Ley se aprobó el Reglamento para la comercialización, que estableció que a nivel nacional y desde el año 2009 se deberían vender obligatoriamente mezclas de biodiesel con diesel convencional al 2%. A partir del año 2010 se comenzaría a vender de manera obligatoria mezclas de gasolina con alcohol al 7,8%, y que a partir del 2011 se deberán vender mezclas de biodiesel con diesel convencional al 5% (IIAP/SNV, 2008). Colombia Desde el año 2008, se ha iniciado con mucho entusiasmo la producción de biodiesel en cuatro plantas que tendrían una capacidad de producción de 69 millones de litros por año. La materia prima para la producción del biodiesel es la palma africana (Elaeis guineensis). La producción de biocombustibles en Colombia goza de incentivos tributarios. Se han generado alrededor de 90.000 empleos en el cultivo de la palma aceitera, que cubre un área de cultivo de cerca de 400 mil hectáreas lo que da una producción de alrededor 673 mil toneladas de aceite. 16

De manera similar al Perú, en Colombia ya se comercializa biodiesel mezclado con diesel convencional al 5% y se ha establecido que a partir del año 2010 se comercialice de manera obligatoria biodiesel mezclado con el diésel de origen fósil al 10% y al 20% para el año 2012. Argentina En la Argentina, ya están en funcionamiento las primeras plantas para la producción de biocombustibles, construidas con el apoyo de las industrias aceiteras. Estas plantas que producen cerca de 1,2 millones de metros cúbicos de biodiesel por año ya establecieron un programa de exportación al mercado europeo con un valor de 700 dólares por tonelada métrica. A diferencia de otros países, en Argentina se otorgan incentivos tributarios por parte del gobierno nacional para la producción de biocombustibles. También se estimula el desarrollo de proyectos de producción de biocombustibles por parte de los gobiernos provinciales, y se espera que el consumo interno en los próximos tres años alcance al 5%. Chile De acuerdo a la bibliografía consultada, el tema de biocombustibles no está muy desarrollado en Chile, aunque se sabe que el país tiene un alto potencial para el desarrollo de biocombustibles de segunda generación (etanol de biomasa forestal) y para el desarrollo de cultivos oleaginosos en zonas áridas. Su Ley de Carburantes está en pleno desarrollo y según los planes del gobierno, desde el año 2010 se debería incorporar 5% de biodiesel o etanol a los carburantes de origen fósil. Paraguay En Paraguay ya existen dos pequeñas plantas que producen 16 millones de litros de biodiesel por año y la empresa estadounidense BIC (Biodiesel International Corporation) invirtió cerca de 80 millones de dólares en la instalación de una planta para la producción anual de 150 millones de litros de biodiesel extraídos de soya o canola. Para la producción de tal cantidad de biocombustible, se prevé procesar alrededor de 660.000 toneladas de grano. Sin embargo, en Paraguay existen alrededor de 2,5 millones de hectáreas de soya, con una producción de 7,5 millones de toneladas. Como sólo se consume el 30%, se hicieron gestiones ante el gobierno español para la exportación de biodiesel a ese país. Por otro lado, se inició un pequeño proyecto piloto para elaboración de biodiesel con grasas animales y aceites usados en frituras. Uruguay Existe por el momento una gran planta productora de biodiesel con una capacidad de producción de 36 millones de litros por año, destinada en su totalidad al mercado externo. 17

La materia prima es el sebo vacuno, sin embargo se están desarrollando otros proyectos para la producción de biodiesel con semillas oleaginosas. Asimismo, ya existe legislación que regula e impulsa proyectos en materia de biocombustibles. El Salvador En el año 2007 se inauguró la primera planta industrial de biodiesel, que tiene una producción anual de 7,6 millones de litros en base al aceite de palma africana, soya, higuerilla, tempate y coco para su utilización en el transporte y la industria.

2.3.

Producción de biocombustibles en Bolivia

En el caso de Bolivia, se calcula que el área dedicada para cultivo alcanza a 2,6 millones de hectáreas, siendo que el potencial con vocación agrícola, según el plan de capacidad mayor de uso de suelos, alcanza a 15 millones de hectáreas para el cultivo de productos agrícolas. El ingenio Azucarero Guabirá, inició la exportación de alcohol hace más de diez años, vendiendo su producto a la Argentina y Perú con volúmenes que fluctuaban entre los 3 y 4 millones de litros anuales. Actualmente Guabirá exporta cerca de 80 millones de litros al año (Barba, 2008). Tabla 3 Exportaciones de etanol Boliviano desnaturalizado y sin desnaturalizar

Años 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007

Monto (millones $US) 2,8 2,3 3,8 5,0 4,4 8,9 12,6 12,8 20,2 22,8

De acuerdo a datos del Instituto Nacional de Estadística (INE) de Bolivia, las exportaciones de etanol boliviano incrementaron de 2.8 millones de dólares en 1998 a 22.8 millones de dólares en el 2007 (Tabla 3). En la Tabla 4 se presenta una lista de los países dónde fue exportado dicho producto. También, con la promulgación de la ley 3086 en el año 2005, se amplió la posibilidad de incrementar las ventas de etanol en el mercado interno. Para el desarrollo del mercado de biocombustibles en Bolivia se podrían desarrollar muchas y muy grandes expectativas, pero se aprecia una ausencia de articulación de políticas, una falta de desarrollo de infraestructura productiva para los cultivos y los biocombustibles a nivel local y nacional y no se cuenta con cifras concretas 18

sobre los requerimientos y la oferta. Se puede decir que por ahora esta no es una prioridad dentro de la agenda de desarrollo del país. Tabla 4 Mercados Externos de Alcohol (1998-2007)

País

Volumen (kg)

Valor ($US)

247.743.568

69.886.331

Peru

86.878.762

15.600.399

Chile

26.202.034

5.795.168

Argentina

8.453.975

1.432.712

Reino Unido

5.361.154

1.238.567

Suiza

4.001.700

1.583.400

Suecia

2.637.111

639.354

65.120

10.720

Paises Bajos

Colombia

De manera general, en lo que se refiere a países en desarrollo, se sabe que los principales mercados de exportación de Brasil: India y China, se están convirtiendo de manera acelerada en productores de etanol, estando en la actualidad entre los cuatro mayores productores de etanol en el mundo, además de estar incursionando de manera decidida en la producción de biodiesel. Así como ellos, varios otros países tropicales de Asia y América Central están siendo muy activos en el tema de biocombustibles o promoviendo en general el uso de energías renovables con el propósito de resolver problemas de cambio climático. Debe destacarse también que se está poniendo especial énfasis en la experimentación para el uso de biocombustibles de segunda generación como metanol, etanol lignocelulósico, hidrógeno y biodiesel sintético, desarrollando tecnologías en base a procesos de gasificación, procesamiento de gas, síntesis, hidrólisis y fermentación (IIAP/SNV, 2008). En tal sentido, es evidente una marcada tendencia que muestra a los biocombustibles como una energía alternativa importante para el futuro. De manera intrínseca, esto representa que están tratando de crear independencia del uso de combustibles fósiles (Mathews, 2008). Se requieren análisis más profundos sobre varios aspectos de este rubro para poder medir el verdadero aporte de los biocombustibles al desarrollo rural a largo plazo, por ejemplo cantidades de rendimientos agronómicos, costo/beneficio. Por lo que se conoce hasta ahora, se debería manejar esta situación de una manera prudente para no generar expectativas no fundamentadas respeto a la contribución de los biocombustibles al desarrollo rural.

2.3.1. Marco Legal actual La temática de los biocombustibles fue incluida por primera vez en la legislación Boliviana en el año 2005 y a partir del año 2007 formó parte de la agenda nacional de 19

discusiones. Las leyes promulgadas por el gobierno nacional y que están vinculadas a este tema incluyen puntos como los siguientes: 

La Ley Nº 3086 del 23 de junio del 2005 promulgada durante la presidencia de Eduardo Rodríguez Veltze, tiene como objetivo regular y promocionar el uso domestico de mezclas de alcohol y gasolina, aumentando la proporción en la mezcla de forma gradual y progresiva hasta llegar al reemplazo del 25 % en volumen en un periodo de 5 años.



La ley Nº 3207, promulgada durante la gestión del presidente interino Sandro Estefano Giordano García el 30 de septiembre del 2005, dispone la regulación de la mezcla gradual y progresiva de aditivos vegetales al diesel de petróleo hasta llegar a una proporción del 20%.



La Ley Nº 3546, promovida por el partido del presidente Evo Morales, fue promulgada el 28 de noviembre del 2006, para la creación de la empresa “Complejo Agroindustrial de San Buena Aventura”, con el objetivo de producir etanol carburante y biodiesel en base a palma africana.

A causa de reconsideraciones y modificaciones posteriores de la estrategia gubernamental en el área, la reglamentación y aplicación de estas leyes y proyectos ha sido postergada dejando interrogantes sobre cuáles serán las normas que regulen este tipo de actividades en el futuro. Existen casos, como el proyecto de ley “Promoción y Regulación de las Actividades Relacionadas con la Producción de Biodiesel” que fueron frenados en el parlamento antes de lograr ser promulgadas (Nordgren, 2008).

Especies potenciales para la producción Biocombustibles en los Valles Cruceños

3.1.

Área de estudio

La región de los Valles Cruceños, que se encuentran en el occidente del departamento de Santa Cruz, limitan al norte con el departamento de Cochabamba, al este con la provincia Andrés Ibáñez, al sur con la provincia Cordillera y al oeste con los departamentos de Chuquisaca y Cochabamba (Figura 12). En total tiene una superficie de 12.855 km², lo que representa el 3.46% del territorio departamental y el 1.17% del territorio nacional. La región está políticamente dividida en tres provincias: Vallegrande, con su capital del mismo nombre; Florida, con su capital Samaipata y Manuel María Caballero, con su capital Comarapa. Su topografía es principalmente montañosa, pues la mayor parte del territorio oscila entre los 200 y los 2500 msnm, aunque algunos lugares del municipio de Comarapa alcanzan los 3000 msnm. Esta característica junto con las características climatológicas de la zona (insuficiente precipitación anual, concentrada en pocos meses y heladas invernales), constituyen limitaciones importantes para la actividad agropecuaria. 20

La precipitación anual de la zona está entre los 300 y 1400 mm, con una temperatura promedio que fluctúa entre los 8 y 25oC. Ibisch & Merida (2003), describen esta zona como un bosque subandino, con las siguientes eco-regiones: El Bosque Amazónico Subandino (5%), Bosque Seco interandino (31%), Chaco Serrano (18%), Bosque Tucumano – Boliviano (27%), Yungas (13%) y el Gran Chaco (5%). Por su lado, Navarro y Ferreira (2009) , describen los ecosistemas terrestres que se detallan en el mapa que se muestra en anexos.

Fig. 12 Mapa del área de estudio

3.2.

Descripción de las especies agroenergéticas con potencial de producción en el área de estudio

Como se ha mencionado antes en este documento, varias especies vegetales son aptas para la producción de biocombustibles; sin embargo, debido a su alta productividad y su 21

amplio rango de producción en diversos climas y calidades de suelos las especies más comúnmente utilizadas son el ricino (Ricinus communis) conocido también como macororó, el piñón (Jatropha curcas) y la palma africana (Elaeis guineensis). Además, según estudios conducidos por la FAO, estas especies tienen la particularidad de soportar suelos áridos y que no requieren de mucha humedad. A continuación se presentan breves descripciones de las especies elegidas para el estudio:

3.2.1. Piñón o jatrofa ( Jatropha curcas) Jatropha curcas, una especie nativa de América Central es conocida también como "piñón" o "jatrofa", pertenece a la familia Euphorbiacea y tiene propiedades medicinales. Las semillas contienen un aceite no comestible, que se puede utilizar directamente como combustible de lámparas y motores de combustión o puede ser transformado en biodiesel, mediante un proceso de transesterificación. Además, como productos derivados se puede fabricar jabones y un colorante. La aplicación más importante de la jatrofa es definitivamente la producción de biodiesel.

3.2.2. Ricino o macororó (Ricinus communis) El ricino o macororó como se conoce a esta planta localmente, es una oleaginosa que tiene una amplia variedad de usos, por ejemplo el aceite que se extrae de la semilla se utiliza en la industria de motores de alta revolución, en pinturas, lacas, barnices, plásticos, fertilizantes, para uso antiparasitario en humanos, etc.; en total se utiliza en más de ciento ochenta productos. Tiene gran capacidad de adaptación y hoy día es cultivada prácticamente en todas las regiones tropicales y subtropicales, aunque es típica de regiones semiáridas. El principal uso del macororó es la extracción de aceites para la obtención de biodiesel.

3.2.3. Caña de azúcar (Saccharum officinarum) La caña de azúcar es una gramínea tropical, un pasto gigante emparentado con el sorgo y el maíz en cuyo tallo se forma y acumula un jugo rico en sacarosa. Este jugo al ser extraído y cristalizado en el ingenio forma el azúcar. La sacarosa es convertida por medio de fermentación a alcohol carburante. La caña de azúcar se cultiva en los Valles Cruceños, principalmente en el valle de Saipina donde se emplea principalmente para la producción de “chancaca”, conocida también como panela, una pasta de azúcar sin refinar, con un sabor a caramelo dulce. A nivel mundial, esta especie está siendo principalmente usada para la producción de etanol. Fichas técnicas con la descripción botánica de estas tres especies seleccionadas para el estudio se puede encontrar en anexos.

3.3.

Requerimiento biofísico de la las especies potenciales

Por la facilidad de adaptarse a los diversos tipos de suelos que existen en Santa Cruz, porque pueden producirse en zonas áridas y semiáridas y suelos pocos fértiles y con bajo contenido de humedad, Vargas (2007), recomienda el piñón y el macororó como las 22

especies más promisorias para la producción de biocombustibles en la zona donde se desarrolla el presente estudio (ver Tabla 5). También, en el municipio de Saipina se ha venido produciendo de manera tradicional la caña de azúcar que se emplea para la producción de chancaca tal como fue mencionado. Tabla 5 Requerimiento de condiciones climatológicas por especie

Especie

Altitud (msnm) 150-1600

Temperatura (0C) 18.0-25.0

Jatropha curcas

Precipitación media anual (mm) 200-1000 200-1500

20-28

Ricinus communis

300-1500

≥7

200-450

20-30

500-1500

20-25 Saccharum officinarum

0-1500

Autor (Falasca et al., 2008) (Abreu, 2006) (Razo, 2007) (Falasca et al., 2008) (Abreu, 2006) (Razo, 2007)

25-26

1500-1800

22-30

1200-1300

(Razo, 2007) MHNNKM, (Com. Pers.)

Siguiendo con las recomendaciones para aquellos países cuyos planes implican el ingreso en el mercado de producción de biocombustible, como son las de no atentar contra la seguridad alimentaria, de no impactar el medio ambiente, de no cambiar la actividad agropecuaria y contar con políticas claras para la producción de biocombustibles, este estudio contempla la producción de cultivos agro-energéticos solo en aquellas áreas agrícolas marginales o degradadas de los Valles Cruceños, que significarían nuevas fuentes para el desarrollo de cultivos de biocombustible y ayudarían en la recuperación de suelos. Siguiendo las recomendaciones de otros estudios, las especies seleccionadas fueron: Piñón (Jatropha curcas), Macororó (Ricinus communis) y Caña de azúcar (Saccharum officinarum). En el caso de la caña de azúcar, no se considera el análisis para su producción en las áreas marginales ya que este cultivo tiene requerimiento de cierta cantidad de humedad, pero se incluye esta especie en el estudio debido a que existe la tradición de cultivo en Saipina, que es parte de los Valles Cruceños. Para definir la zona de producción de esta especie, se han recolectado datos de la Asociación de Productores de chancaca.

3.4.

Áreas potenciales para la producción de especies agroenergéticas en los Valles Cruceños

Para la definición de las zonas de producción de las especies seleccionadas, en los Valles Cruceños, se usó una herramienta del programa ArcGis, llamado “Análisis 23

Espacial”, análisis que fue aplicado a los datos raster disponibles para los Valles Cruceños. Teniendo en cuenta que el sistema de información geográfica (SIG), almacena los datos que describen un fenómeno de manera estructurada, esto nos permite construir un modelo que representa el contexto geográfico de la porción cuya información se desea analizar, pues en base a los criterios que delimitan tanto espacial como temáticamente una zona de la superficie terrestre, podemos decir que un modelo no es más que una “representación parcial de la realidad”. Así los procesos y fenómenos del mundo real se representan en un sistema de información geográfico mediante objetos con coordenadas de localización en la superficie terrestre (información espacial), sus características mediante atributos (información temática) e incluso se pueden establecer relaciones entre dichos objetos (relaciones topológicas). Por esta razón, dentro del SIG, la información geo-referenciada es susceptible de ser analizada mediante distintas operaciones algebraicas o el uso de la modelación de datos. Para llevar adelante el presente estudio se zonificó (o modeló) la posible distribución espacial de las especies Ricinus comunis y Jatropha curcas, considerando algunos de sus requerimientos ecológicos o biogeográficos (Tabla 6), considerando la producción de estos cultivos sólo en las áreas marginales de los Valles Cruceños. En el caso de Saccharum officinarum, no fue necesario realizar la modelación espacial de su distribución, debido a que ésta se produce en aquellos lugares donde tradicionalmente ya ocurre la plantación de esta especie, como es el caso del municipio de Saipina (ver Figura 13). Tabla 6 Variables biofísicas consideradas para la zonificación por especies

18-25

20-30

22-30

1 Si

Precipitación (mm) 300-1400 1200-1300

18-25

Jatropha curcas Ricinus communis

0-1500

Rangos de modelación

300-1500

Rango crecim. Sp

Temperatura (oC) 8.2-24.8

500-1500

Altitud (msnm) 200-4150

200-1500

Variable

1 Si

Si = la especie es capaz de producirse en ese rango

Entonces, para la modelación de la posible distribución de ambas especies se siguen los siguientes pasos: búsqueda de información geográfica y alfanumérica, integración de datos en una Base de Datos Geográfica, análisis de los datos e interpretación de los resultados.

Fig. 13 Ocurrencia de plantaciones de caña en el municipio de Saipina

3.4.1. Búsqueda de información geográfica y alfanumérica Para realizar la distribución espacial de las especies Ricinus communis y Jatropha curcas, se tomaron básicamente tres parámetros, considerando la opinión de autores como Spurr & Barnes (1982), Navarro & Maldonado (2002) e Ibisch & Merida (2003): dos variables climatológicas (precipitación y temperatura, como las variables más determinantes para el establecimiento de las especies vegetales) y la altitud, como la tercera variable geofísica que condiciona la distribución de estas especies. La determinación de las características del área de estudio en cuanto a la precipitación, temperatura y altitud, se realizó mediante la recopilación de información tipo raster del Modelo Digital del Terreno (MDT), obtenido a través del Shuttle Radar Topography Mission (SRTM) de la NASA y la clasificación de cobertura que realizo la Prefectura del Departamento de Santa Cruz en el año 2005 (Museo de Historia Natural Noel Kempff Mercado, 2007) (ver Tabla 5). La variable temperatura, fue recopilada del programa World clim y para obtener la variable precipitación, se utilizaron los datos de las estaciones meteorológicas de la zona

(Tabla 7). Para su interpretación, estos datos fueron procesados en el formato raster, mediante la técnica de Geoestadística, usando para ello coKriging1. Tabla 7 Fuentes de datos espaciales

Fuente

Shape / Raster

Resolución Espacial (m)

Altitud

DEM – NASA

Raster

Precipitación

Estaciones meteorológicas Valles Cruceños

Shape

Temperatura

World clim

Raster

1000

Variable

Precipitación

(-)

Rango requerido por la especie

Observaciones

Para la interpolación de datos puntuales a datos continuos se aplicó geoestadística (coKriging).

Temperatura

(+)

(-)

Rango requerido por la especie

Altitud

(+)

(-)

Rango requerido por la especie

(+)

Zona apta para la producción de la especie

Fig. 14 Diagrama de flujo para la integración de los datos

Cokriging es una técnica de interpolación que permite una mejor estimación de los valores del mapa a través de la técnica de kriging, cuando la distribución de una variable aleatoria secundaria es mejor conocida que la variable aleatoria primaria. Si la variable aleatoria primaria es difícil o costosa de medir, cokriging puede mejorar las estimaciones de interpolación sin tener que muestrear con mayor intensidad la variable aleatoria primaria. Kriging es un medio de interpolación de los valores de los puntos no incluidos en la muestra física utilizando el conocimiento acerca de las relaciones espaciales subyacentes en un conjunto de datos. 26

Tabla 8 Estaciones meteorológicas en los Valles Cruceños

Estación Pasorapa Puente Nava Comarapa Mataral Samaipata El Quiñe Abapo Florida Gutierrez Mairana Valle Grande Camiri El Rodeo Padilla Santa Cruz

Precipitación media anual (mm) 393.68 356.95 583.28 555.91 828.55 462.45 939.43 1309.41 900.63 664.79 642.67 804.25 678.47 592.87 1409.75

Altitud (msnm) 2090 1053 2105 1400 1650 1841 440 510 970 1350 2030 810 2000 2080 437

Años muestreados 20 19 20 10 29 36 30 30 26 59 34 57 16 28 15

3.4.2. Integración de los datos en una Base de Datos Geográfica Para la integración de los datos, mediante la cual se quería determinar las zonas aptas para la producción de la especie se utilizó la herramienta Spatial Analisis, del programa ArcGis, siguiendo el flujo de datos que se presenta en la Figura 14. Como resultado del proceso de integración de los datos con los que se cuenta para el estudio, en el área de nuestro interés, se obtuvieron los mapas que se muestran en la Figura 15. Para la localización de zonas marginales dentro del área de estudio consideramos dos aspectos: la ubicación de zonas antrópicas y la ubicación de terrenos con una pendiente entre 15 a 45 grados dentro de las mismas (Figura 16). Para la delimitación de la cobertura antrópica se utilizó la cobertura, delimitada como tal por la entonces prefectura del departamento de Santa Cruz en el año 2005, a la cual se sobrepusieron las pendientes 15-45 grados, usando el Modelo de Elevación Digital, considerando la experiencia de campo y las normas técnicas 130/97 de la ley 1700. Las zonas marginarles encontradas en el área de estudio se muestran en la Figura 17

Altitud

Temperatura media anual

Precipitación media anual

P. N. Amboró

P. N. Amboró ANMI

ANMI

4150 m

24,8 °C

1400 mm

200 m

8,2 °C

300 mm

Fig. 15 Característica biofísicas en la zona de estudio

Cobertura

DEM

Cálculos de la pendiente

( -)

Antrópico

( +)

(

Pendientes entre 15 a 45 %

( +)

Áreas marginales

Fig. 16 Diagrama de flujo para la obtención de áreas marginales

Fig. 17 Mapa de áreas marginales en la zona de estudio

3.4.3. Análisis de los datos e interpretación de resultados La modelación para la distribución espacial en los Valles Cruceños, reportó que existe un área de alrededor de 540 mil hectáreas donde se podría producir óptimamente Jatropha curcas, de las cuales, cerca de 14 mil hectáreas corresponden a áreas agrícolas marginales o degradadas (Tabla 9 y Figura 18). Tabla 9 Área en la que potencialmente se podría producir piñón

Área potencial para la producción de Jatropha curcas en los Valles Cruceños (ha) Jatropha

Otras Spp.

Total

Áreas no marginales

526.318

1.014.616

1.540.934

Área Marginal

14.122

31.568

45.691

Total

540.440

1.046.184

1.586.624

Fig. 18 Distribución potencial de jatrofa en los Valles Cruceños.

En el caso de Ricinus communis, los resultados muestran que un total de 540 mil ha reunieron las condiciones ecológicas y biogeográficas para su establecimiento en los Valles Cruceños. Como se puede ver en la Tabla 10 y la Figura 19, de esta superficie, 9.200 ha corresponden a áreas marginales en las cuales se podrían establecer cultivos para la producción de biocombustibles. La superficie restante corresponde a zonas ecológicamente aptas para su producción, de acuerdo a los parámetros biogeográficos pero que corresponden a áreas antrópicas (es decir áreas que están siendo usadas para producción agrícola o ganadera).

Tabla 10 Área en la que potencialmente se podría producir macororó

Área potencial para la producción de Ricinus communis en los Valles Cruceños (ha)

Otras Áreas Área Marginal Total

Ricinus

Otras Spp.

Total

446,684

1,094,250

1,540,934

9,225

36,466

45,691

455,909

1,130,715

1,586,624 30

Fig. 19 Distribución espacial de macororó en los Valles Cruceños.

Análisis de pre-factibilidad para la producción de biocombustibles en los Valles Cruceños

Mediante el análisis de pre-factibilidad para la producción de especies energéticas y su subsecuente transformación en biocombustibles, se pretende recolectar toda la información económica necesaria e importante para saber si la producción de biocombustibles a partir de las especies consideradas como aptas para las áreas marginales de la zona de estudio (piñon, macororó y caña de azúcar) son rentables para el agricultor que vive en los Valles Cruceños. Desde el punto de vista económico, un artículo publicado por Dove Biotech Ltd. (2009), y varios otros autores indican que el piñón y el macororó serían las mejores opciones para la producción de biodiesel, debido a las características para su producción por su alto contenido de aceite y además porque su cultivo es relativamente fácil y son especies resistentes a la sequía. Según el IBCE-CAINCO (Lijerón et al., 2008), Bolivia ya está exportando alrededor de 80 millones de litros de etanol al año como resultado de la producción de 108 mil hectáreas de caña de azúcar cultivadas principalmente en el norte del departamento de Santa Cruz, donde se encuentra la mayor zona cañera. Esta zona produce cerca del 70% 31

del total de la caña producida en el país, con un rendimiento promedio de 50 toneladas por hectárea. En el caso de los Valles Cruceños, la principal zona productora de caña de azúcar son los valles de Saipina, donde se siembran aproximadamente 500 hectáreas con un rendimiento promedio de 10 toneladas por hectárea, que es muy bajo en comparación con la producción en otras zonas del país o del exterior. Por ejemplo, nuestro país vecino Brasil, uno de los mayores productores de etanol en el mundo, a partir de los altos niveles de productividad de caña que tiene 73 toneladas por hectárea por año, ha logrado una productividad de 77 a 81 litros de etanol por tonelada de caña. La producción de la caña de azúcar en el municipio de Saipina actualmente se encuentra en descenso debido a que en los últimos 5 años se ha venido sufriendo una baja en los precios del principal sub-producto para el que se utiliza la caña de azúcar: la chancaca. Por esta razón, consideramos que la producción de etanol, mejorando los rendimientos de caña por hectárea, podría ser una alternativa interesante para mejorar el ingreso económico de los productores de la zona. Actualmente existen cerca de 50 moliendas funcionando para la producción de chancaca, que hasta hoy día, se constituye en un importante incentivo para el desarrollo de ese municipio.

4.1.

Análisis de rentabilidad para la producción de biocombustibles en los Valles Cruceños

Para realizar el análisis de rentabilidad sobre la producción de biocombustibles a partir de piñón, macororó y caña de azúcar se utilizó toda la información disponible tanto a nivel nacional como de otros países. Se consideraron los costos de producción de una hectárea de materia prima y los costos de producción de biodiesel y etanol a partir de la cantidad de materia prima producida en una hectárea. La información obtenida sobre la producción de caña de azúcar fue recolectada directamente de la asociación de cañeros y del Plan de Desarrollo Municipal (PDM) de Saipina (Gobierno Municipal de Saipina, 2001). Para el cálculo de los costos en las diferentes etapas, se siguieron las diferentes fases para la producción de biodiesel y etanol.

4.1.1. Etanol El etanol es producido de dos formas: a través del método húmedo o mediante la molienda seca. El proceso que se va a describir a continuación (Figura 20) es el método húmedo, el cual consiste en separar el grano en sus componentes (germen, fibra, proteína y almidón) antes de la fermentación. El inicio del proceso de transformación, es cuando el grano se limpia para eliminar residuos. Luego se comienza a preparar para la cocción, durante este proceso la harina es química y físicamente preparada para la fermentación. Para comenzar con el proceso de cocción, el grano es molido y mezclado con agua, al cual se agrega un tipo enzima llamado alfa amilasa. Esta mezcla se calienta entre 82 y 88 o C, durante 30 a 45 minutos para reducir la viscosidad. El segundo paso es la licuefacción o destilación primaria, a una temperatura de 105oC. Luego esta se deja enfriar, después del enfriamiento se mantiene la mezcla nuevamente en una temperatura entre una a dos 32

horas entre 82 y 88oC para dar tiempo a la enzima alfa amilasa para que descomponga la dextrinas del almidón. Después viene la sacarificación y fermentación simultaneas, esta vez dentro de los tanques de fermentación, mezclan y se termina de triturar. La enzima glucoamilasa descompone la dextrina formando azúcares más simples. Se añade levadura para convertir el azúcar en etanol y dióxido de carbono. Este se deja fermentar durante 50 a 60 horas, resultando en una mezcla que tiene 15% de etanol. Durante la última destilación, se agrega calor adicional, para que debido a la ebullición se evapore el agua y se separa el etanol. El residuo del proceso se llama vinaza (ICM Inc., 2010).

Caña de azúcar

EXTRACCIÓN DEL JUGO

bagazo

Jugo levaduras

Dióxido de carbono

FERMENTACION vino DESTILACION

Vinaza Alcohol al 96%

DESHIDRATACION

Bioetanol al 99,5%

Fig. 20 Diagrama de flujo para la producción de etanol Modificado de (ICM Inc., 2010)

4.1.2. Biodiesel El proceso de producción de biodiesel, tal como se ilustra en la Figura 21, se inicia con la recolección de semillas, que son recolectadas cuando están maduras. Para la siguiente etapa del proceso de producción de biodiesel que es la extracción de aceite, las semillas deberán ser limpiadas, peladas, cocidas y secadas. La cocción se hace con el fin de coagular las proteínas, lo cual es necesario para permitir una extracción más eficiente, y para una mejor liberación del aceite durante el prensado. Después de la cocción, el material se seca a 100 °C, hasta alcanzar un contenido de humedad de aproximadamente el 4 %. La primera fase de la extracción es el pre-prensado, y dependiendo a qué escala se realice la producción, la extracción se la puede hacer por compresión en frío a nivel artesanal o por refinación dentro de plantas industriales, cuando la producción es a gran escala (Dove Biotech Ltd., 2009).

Inicio

Limpieza

Separación

Pesado

Cocción

Prensado Prensa para hacer torta

Aceite crudo de primer grado

Triturado

Filtrado del aceite

Almacenamiento

Neutrlización

Extracción del solvente

Molienda

Pesado

Elaboracion de fertilizante

Fig. 21 Diagrama de flujo de la producción de biodiesel Modificado de (Dove Biotech Ltd., 2009)

Cuando las semillas son sometidas a compresión, las pequeñas partículas de pulpa que quedan en el aceite fresco, deben ser retiradas ya sea por decantación o filtrado. Luego de haberse extraído el aceite, el material residual, que aún contiene entre 20 y 33% en el caso de piñón (Elizalde et al., 2009) u 8 y 10% en el caso del macororó (Weiss, 1971) puede ser utilizado como alimento para animales o como sustrato para la producción de biogás. El aceite obtenido es sometido a un tratamiento de extracción mediante el uso de solventes como hexano o heptano. Después de la extracción, el solvente se elimina por destilación, y el aceite resultante se procesa en forma similar como se hizo durante el prensado.

4.2.

Costos de producción de la materia prima

A continuación, en la Tabla 11 se presenta el resumen de los costos de producción de una hectárea de los cultivos seleccionados para el presente estudio (piñón, macororó y caña de azúcar) para los primeros 5 años de cultivo. El detalle de los costos producida, adecuados a la realidad de los Valles Cruceños se presenta en anexos. Tabla 11 Costos de producción de 1 ha de materia prima (Expresado en $US)

Cultivo

Instalación

2do año

3er año

4to año

5to año

Piñón

613.64

534.06

542.11

531.76

574.31

Macororó

689.70

557.49

564.49

574.49

2,167.44

1,099.78

1,130.58

1,192.18

2,128.08

Caña de azúcar

4.3.

Costos de producción de biocombustibles: Etanol y Biodiesel

Para obtener información sobre los costos de producción de biocombustibles a partir de las especies consideradas para nuestro estudio, se sumaron los costos de producción de la materia prima, donde se incluyeron costos de insumos, costos de preparación del terreno, costos de siembra, costos de labores culturales, costos de cosecha y algunos costos indirectos, como gastos financieros y pago por asistencia técnica, a los costos de transformación, que incluye los costos en equipamiento, costos operativos, depreciaciones, gastos administrativos y otros necesarios para la producción de biocombustibles. Las cantidades resultantes de la extracción de la materia prima usadas para el análisis, se puede apreciar en la Tabla 12.

4.3.1. Costos de producción de la materia prima Para obtener los costos de producción de la materia prima empleada en la producción de biocombustibles, se utilizaron datos provenientes de información secundaria sobre la elaboración de biodiesel (en base a piñón y el macororó). Para calcular los costos de producción de caña de azúcar, la especie considerada para la producción de etanol en este estudio, se utilizaron dos tipos de información: 1. datos de la producción de caña de azúcar en el municipio de Saipina (Willy Soliz, comunicación personal - productor de caña que entrega chancaca como producto final a la asociación de productores de chancaca de Saipina) 2. Datos provenientes de la información secundaria provenientes de productores de caña con mayor capacidad de producción (M. A. Ramírez, 2008).

La Tabla 12 muestra los rendimientos de cada especie, la conversión de estas especies a litros por hectárea, el porcentaje de conversión de estas de aceite al producto final que es biodiesel o etanol, y el rendimiento de litros por hectárea. Tabla 12 Rendimiento de cultivo y de aceite/jugo por hectárea producida

Especies Variables Rendimiento cultivo Contenido total de aceite/jugo

Unidad Piñón

Macororó

Caña de azúcar

TM/ha/año

10g-52f

35a

40-60b

80e

Eficiencia de extracción de aceite/jugo Extracción mecánica

70a

76b

75-90e

Extracción por solventes

96a

88-93b

100e

Kg/l

2.7a

l/ha/año

730a - 1,559c

1,320d - 2,600c

5,200 - 6,800e

Rendimiento de aceite/jugo

Conversión de aceite/jugo en biocombustible Conversión Rendimiento de Biodiesel/etanol

92f

90i

96h

l/h/año

672

1,188

5,122

(Masera et al., 2006) (Dove Biotech Ltd., 2009) c (Ministerio de Agricultura y Desarrollo Rural de Colombia, 2010) d (Gibert, 2009) e (M. Á. Ramírez, 2008c) f (M. Á. Ramírez, 2008a) g J. Marin, 2009 Observación en campo h (Enríquez, 2005) i (M. Á. Ramírez, 2008b) b

Para hacer los cálculos de costos se tuvo que investigar los rendimientos de toneladas por hectáreas que llegan a ser de 2 TM/ha/año en los primeros años después de su instalación hasta 5 TM/ha/año después del tercer año en caso del Piñón y de 2 a 3 TM/ha/año en caso del macororó. El mayor rendimiento en nuestras especies estudiadas es de la caña de azúcar, la cual se puede obtener desde 50 a 52 toneladas de caña por hectárea; sin embargo, en el caso de Saipina los rendimientos serían alrededor de 10 TM/ha/año (Gobierno Municipal de Saipina, 2001), que por cierto es un rendimiento muy bajo, el mismo que se debería a la falta de prácticas adecuadas para su producción. En el estudio se analizan dos casos: el primero utilizando los datos provenientes de los productores de Saipina y el segundo, considerando los rendimientos similares a los grandes productores de caña alrededor de 52 TM/ha/año. 36

4.3.2. Costos de producción de biocombustibles Biodiesel La finalidad de realizar este cálculo es para dar al lector una referencia, sobre cuánto cuesta producir un litro de biocombustibles, considerando la realidad de los Valles Cruceños y analizar la factibilidad para realizar inversiones en este rubro, especialmente tomando en cuenta la producción en áreas marginales. Para calcular estos costos en el caso del biodiesel, se utilizaron datos referenciales provenientes de la revisión bibliográfica, pues en la actualidad en Bolivia no se produce biodiesel o se produce de una manera muy incipiente y no documentada. Tenemos conocimiento que se están haciendo algunas investigaciones para saber la factibilidad de la producción de biodiesel en Bolivia, como por ejemplo la iniciativa que lleva adelante la gobernación del departamento de Santa Cruz, que realiza pruebas piloto en Camiri, Charagua, Guarayos, La Chiquitania, y en las provincias Sara e Ichilo (Ardaya 2010, comunicación personal). No se cuenta con información detallada y oficial sobre estas pruebas piloto. Para calcular los costos de producción del aceite vegetal que luego se transformará en biodiesel se tomó en cuenta los siguientes componentes: costo de la materia prima, costo de extracción y costo de transesterificación. Los costos que se presentan a continuación, son costos finales, tomando en cuenta gastos administrativos y otros. Un detalle de los mismos puede verse en anexos. Tabla 13 Resumen de los costos de producción de Biodiesel a partir de Piñón (Expresado en Dólares Americanos) ITEM Año 1 Año 2 Año 3 Año 4

Año 5

Costo de la materia prima /ton

402.3

362.5

366.6

201.9

210.4

Costo de la materia prima /ha

804.6

725.1

733.1

1009.3

1051.8

1.2

1.1

0.7

-0.3

-0.2

0.1

-233.4

-153.9

-161.9

209.6

167.1

Costo por Litro Ingreso o pérdida por Litro Ingreso o pérdida /ha

El piñón, que tiene altos rendimientos de aceite, es resistente a la sequia y que se puede cultivar en terrenos marginales y áridos, produce sus frutos desde el primer año, incrementando su rendimiento a partir del tercer año. Produce entre 5 y 7 toneladas de semilla por hectárea (Dove Biotech Ltd., 2009) y puede llegar a obtener entre 671 y 1,434 litros de producto final (biodiesel) por hectárea, considerando su cosecha manual, lo cual demandaría mucha mano de obra campesina. En base a esta información y de acuerdo a los cálculos elaborados, la producción de biodiesel en los Valles Cruceños, a partir de piñón, podría ser rentable a partir del cuarto año, con un ingreso entre $US 160 a $US 200 por hectárea. El costo para producir un litro de biodiesel es de $US 1.20 el primer año y baja hasta $US 0.73 en el quinto año. 37

Si comparamos estos costos con los costos publicados por IBCE y CAINCO (Lijerón, 2008), donde se menciona que el costo por litro de biodiesel es de aproximadamente $US 0.54 y $US 0.87 en Malasia, a partir palma de Europa producido de Colza, respectivamente, estos costos no están muy lejos de los costos de otros países. Para calcular los costos de producción de biodiesel a partir de macororó, utilizó información secundaria. De manera similar al piñón, esta especie produce materia prima desde los primeros años. Con una producción de materia prima de 1 a 3 TM/ha/año, tiene un rendimiento de aceite de 1.188 a 2.340 litros por hectárea. Tabla 14 Resumen de los costos de producción de Biodiesel a partir de Macororó (Expresado en Dólares Americanos) ITEM Año 1 Año 2 Año 3 Año 4

Año 5

Costo de la materia prima /ton

785.2

467.2

377.7

382.7

Costo de la materia prima /ha

880.7

748.5

1142.0

1152.0

Costo por Litro

0.7

0.6

0.5

Ingreso o pérdida por Litro

0.1

0.2

0.4

129.1

261.3

847.0

837.0

Ingreso o pérdida /ha

Los costos de producción de biodiesel a partir de aceite de ricino (macororó), es de $US 0.7 por litro en el primer año bajando hasta $US 0.50 en el quinto año, generado ingresos desde $US 129, a $US 837 por hectárea. Según IBCE-CAINCO (Lijerón et al., 2008), el aceite que se extrae de la semilla de macororó es considerado como el más adecuado para producir biodiesel en los Valles Cruceños, debido a que su proceso de obtención no requiere calor, y por lo tanto el gasto de energía es menor en comparación a los requerimientos de otros aceites vegetales para la transformación a biodiesel. Etanol De acuerdo al Ingenio Azucarero Guabirá, los rendimientos oscilan entre 50 y 52 TM/ha/año (Guabirá 2010, com. pers.) de los que se podrían producir alrededor de 6000 litros de etanol (Lijerón et al., 2008). En Bolivia, el cultivo de la caña se realiza mayormente en la parte norte del departamento de Santa Cruz. El año 2009 el sector azucarero tuvo una producción de 539 TM de azúcar. Para el cálculo de los costos de producción de etanol a partir de caña de azúcar se utilizaron dos tipos de datos: por una parte la información de los Valles Cruceños, más específicamente, datos de producción de Don Willy Soliz, un productor de caña que entrega chancaca como producto final a la Asociación de Chancaqueros de Saipina y por otra parte, datos promedio provenientes de la información secundaria. Para determinar los costos para la producción de etanol se incluye los costos de producción de la caña de azúcar y los costos del proceso para convertir el jugo a etanol.

Los costos de la materia prima para producir etanol, son bastante altos debido a que la productividad de la caña en este municipio es bastante baja (10 tm/ha/año). Si se emprendiera un negocio de producción de etanol considerando estos bajos rendimientos, se tendría como resultado una pérdida de alrededor $US 4700 por año. Esta pérdida ya la vienen sufriendo los productores de caña de azúcar en Saipina con la producción de chancaca, por eso que existe una inquietud de los productores en cambiar o mejorar su producción. Tabla 15 Resumen de los costos de producción de Etanol con datos de Saipina (Expresado en Dólares Americanos) ITEM Año 1 Año 2 Año 3 Año 4

Año 5

Costo de la materia prima /ton

587.3

542.9

Costo de la materia prima /ha

5873.0

5428.8

5.9

5.4

-5.1

-4.7

-5123.0

-4678.8

Costo por Litro Ingreso o pérdida por Litro Ingreso o pérdida /ha

A continuación, la tabla 16 muestra los resultados de los cálculos para producir etanol, usando datos de rendimientos de caña de azúcar producidos de manera industrial. Los datos fueron obtenidos de fuentes secundarias, tanto para la producción de la materia prima como para su transformación en biocombustible. En este caso, los costos por tonelada bajan debido a que existe un mayor rendimiento, y los costos disminuyen al aumentar la producción de litros por hectárea. Si la caña de azúcar que se produce en los Valles Cruceños tuviera rendimientos de más de 50 toneladas de los cuales se podría producir cerca de 5.000 litros de etanol por hectárea, los ingresos estarían en el rango de $US 300 a $US 500 por ha/año. Tabla 16 Costos de producción de Etanol según información secundaria (Expresado en Dólares Americanos) ITEM Año 1 Año 2 Año 3 Año 4 Costo de la materia prima /ton Costo de la materia prima /ha Costo por Litro Ingreso o pérdida por Litro Ingreso o pérdida /ha

Año 5

86.0

66.1

67.2

85.2

2167.4

1130.6

1192.2

2128.1

0.9

0.7

0.8

-0.1

0.1

-0.1

-727.6

309.3

535.7

-400.2

El Ingenio Azucarero Guabirá, tiene un proyecto para la producción de etanol, el cual ya inició sus exportaciones de alcohol hace 10 años, a países como Argentina y Perú con volúmenes que fluctúan entre 3 a 4 millones de litros anuales. En el sector de los Valles Cruceños, siempre hay un molino o trapiche, empleado únicamente para la obtención del jugo y posteriormente llevado a la paila para la elaboración de la chancaca. El municipio de Saipina, es una zona tradicionalmente cañera, actualmente cuentan con bajos rendimientos en la producción de caña, y la producción, está destinada a la elaboración de chancaca para vender en las ciudades de Santa Cruz y Cochabamba. Existen al menos 39

50 moliendas de caña de azúcar que elaboran chancaca en Saipina. Los rendimientos son de 10 toneladas por hectárea.

4.3.3. Producción potencial de biocombustibles en los Valles Cruceños Para poder definir las cantidades de etanol y biodiesel que se podrían producir en los Valles Cruceños y ver si esta producción es rentable para los agricultores de la zona, realizamos un análisis donde consideramos los siguientes aspectos: Área potencial para cultivo, costo por litro, producción en área marginal, ingreso o perdidas para 5 años y los saldos netos por hectárea (Tabla 17) Tabla 17 Resumen del análisis de rentabilidad para producir biocombustibles en los Valles Cruceños

Piñón

Macororó

Caña de Azúcar (Saipina)

Caña de Azúcar

Área potencial para cultivo (ha)

14,122

9,225

11,813

Costo por litro ($US)

0.70 a 1.2

0.50 a 0,70

5.40 a 5.90

0.70 a 0.90

Producción en área marginal (millones lt)

9,490

10,959

58,970

11,813

(7,831)

11,700

(281,602)

Saldos netos por hectárea

Perdida (3 primeros años) y a partir del cuarto año ingreso entre 150 a 200 dólares por hectárea

Los ingresos a partir del primer año son positivos desde 130 dólares hasta un poco más de 830 dólares.

Perdida, el primer año. A partir del segundo los ingresos se incrementan de $US300 a 500. El quinto año se tiene pérdida debido a nueva instalación.

Todos los saldos son negativos

Rentabilidad

Rentable a largo plazo

Rentable a corto plazo

Rentable a largo plazo

No Rentable

Aspectos

Ingreso o perdidas para 5 años ($US)

Estos cálculos, que se limitan a la producción de materia prima en áreas marginales de los Valles Cruceños, nos da una idea de la capacidad de producción, y los ingresos que podrían generar los agricultores si decidieran participar en un emprendimiento de esta naturaleza.

El costo por litro para producir biodiesel a partir de piñón, es más alto en la fase de instalación, pero éste se reduce a partir del cuarto año, lo que nos permite deducir que la producción de biodiesel a partir de esta especie es factible a largo plazo. En el caso del macororó, se ha podido ver que es la única especie que desde su fase de instalación (año 1), tiene saldos positivos, los mismos que van ascendiendo a medida que pasan los años. Esto se debe a que el macororó tiene un mayor rendimiento en aceite que el piñón. Los resultados del análisis de producción de etanol a partir de Caña de Azúcar producido en Saipina, son alarmantes, mostrando pérdidas cuantiosas debido a los muy bajos rendimientos en la producción de caña y los costos ocultos que su implica su producción. Cuando se hace este análisis a partir de datos provenientes de información secundaria (rendimientos a nivel de producción industrial), la producción de etanol con esta especie es rentable a partir del segundo año. Sin embargo, a partir del quinto año, vuelve a tener un resultado negativo, debido a que las prácticas agrícolas requieren la renovación del cultivo en este año.

Conclusiones y recomendaciones

Sin lugar a dudas, la producción de agro-energéticos se perfila como una alternativa interesante para hacer frente a la crisis energética y medioambiental que se vive a nivel mundial. Esto, de acuerdo a los entendidos en el tema, refuerza el patrón de desarrollo, aunque con una serie de limitaciones. Pues, si bien la producción de biocombustibles es una buena opción, presenta algunas dificultades ya que su producción se basa en monocultivos, para ser rentable debe tener una producción a gran escala y está ligada a las exportaciones. En el caso de los Valles Cruceños estaríamos sugiriendo la producción de etanol a partir de la caña de azúcar por las siguientes razones: su producción no competiría con la producción de alimentos; tiene un balance energético 8 veces mayor que del maíz y porque ofrecería una alternativa para la sobre producción no utilizada de caña de azúcar en el Valle de Saipina así como en todo el departamento. Esto último, significaría para los productores de Saipina cambiar de rubro de producción de chancaca, la misma que circunstancialmente está atravesando por un periodo de bajo precio a etanol para combustible. Sin embargo, es necesario mejorar la tecnología de producción para aumentar la productividad, lo que redundaría en un retorno a más a corto plazo y con mayores ingresos. Respecto a la producción de biodiesel, si bien el IBCE y CAINCO sostienen que la producción de biodiesel a nivel nacional debería darse inicialmente a partir de la soya, nosotros sugerimos la producción de piñón (Jatropha curcas) y macororó (Ricinus communis) como materias primas para producir biodiesel en las tierras de áreas marginales de los Valles Cruceños. De acuerdo a datos del Plan de Uso de Suelo (PLUS) de Bolivia, de un total de alrededor 110 millones de hectáreas disponibles en el país, el potencial para la 41

producción agrícola es de cerca de 16 millones de hectáreas, esto es, sin afectar los bosques ni las áreas destinadas para ganadería (que significan el 52% y 32% del área total de Bolivia, respectivamente). Pese a la percepción generalizada de que no hay tierra suficiente para la producción agrícola, de los 16 millones de hectáreas, actualmente solo están ocupadas cerca de 3 millones. Por lo tanto, existe un gran potencial para producir cultivos energéticos. En el caso de los Valles Cruceños, se ha visto que existen cerca de 35,000 ha de tierras marginales, las mismas que mediante la producción de materias primas agroenergéticas (piñón y macororó, que son cultivos perennes) permitiría recuperar suelos impactados (suelos áridos o semiáridos) y áreas degradadas actualmente inutilizables (tierras en barbecho) o dedicadas a pastizales, lo que favorecería a los campesinos o a pequeñas unidades productivas. Recomendamos sobre todo la producción de Macororó para la generación de recursos más que la producción de Piñón debido a que el retorno económico de este último sería a más largo plazo. Sin embargo, es necesario hacer estudios y pruebas sobre la producción como las que el CIAT vienen realizando en el departamento de Santa Cruz, especialmente en tierras marginales para determinar su potencial real de productividad que nos permitirá tener datos más precisos para estimar su rentabilidad. De manera general, para que la producción de cultivos agroenergéticos pueda tener retornos significativos, debe ser una iniciativa a gran escala, lo que implica que sus actores principales sean grandes agricultores y empresas comercializadoras. Sin embargo, debido a la naturaleza que se propone para la producción de cultivos agroenergéticos en los Valles Cruceños, esto es, producir los mismos en tierras marginales significa que los principales productores sean agricultores pequeños con el ánimo de diversificar su producción y tener una nueva opción mediante el cultivo de productos energéticos. Alternativamente, parte de la tierra arable disponible en los Valles Cruceños podría ser utilizada para cultivos energéticos, que acompañados de un paquete de políticas y programas bien diseñados a nivel nacional y/o departamental, que involucre la producción y exportación y que no comprometan los bosques ni la seguridad alimentaria de la región, podrían ir en beneficio de miles de pequeños productores rurales que actualmente se encuentran en condiciones de pobreza; pues según investigadores como Mathews, construir una vía de desarrollo alrededor de los biocombustibles ofrece la posibilidad de provocar una reacción en cadena de actividades favorables, creando en primer lugar una industria nacional y de exportación, promoviendo al mismo tiempo un espacio para el desarrollo de empresarios, y especialmente empresarios rurales y por qué no, el fortalecimiento de asociaciones o cooperativas rurales. Por otra parte, no se debe dejar de lado la posibilidad de un mayor involucramiento por parte del gobierno nacional cuyo desempeño respecto al uso de biocombustibles no ha sido muy evidente, ya que la ley que se aprobó en el 2005, que decía que desde septiembre del 2007 pasaba a ser obligatorio el uso de 2,5 por ciento de biodiesel en todo el diesel nacional, hasta la fecha dicha ley no se reglamentó y la producción no es una realidad.

El estado, además, debe crear políticas públicas adecuadas al buen desarrollo de la industria de los biocombustibles, y en lo posible acompañar al desarrollo de la infraestrutura requerida para esta actividad. El incentivo para el gobierno es la inmejorable oportunidad de generar empleos a partir del efecto multiplicador de los modelos agroindustriales orientados a la exportación. Por ejemplo, mientras que una refinería puede generar entre 300 y 400 empleos para producir cierta cantidad de combustible, una planta productora de etanol puede generar entre 10 y 15 mil empleos para producir la misma cantidad de etanol. En la producción del biodiesel la generación de empleos todavía puede ser mayor, dependiendo de los cultivos que se incentiven. En síntesis, se desarrolla la agricultura, se genera más empleos y se avanza en tecnología.

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7. Anexos Anexo 1. Países productores de Etanol por año (en millones de litros) PAIS Estados Unidos

Año 2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

2009

6,139

6,680

8,099

10,613

12,884

14,777

18,486

24,682

35,234

40,719

Brasil

10,700

11,466

12,589

14,647

16,040

17,764

22,557

27,133

26,103

China

2,970

3,050

3,150

3,400

2,000

1,000

1000

1839

1900

2049

232

208

113

900

1600

2157

2926

3933

Union Europea India

172

178

180

177

362

300

200

250

347

Francia

101

144

293

539

1000

1250

Alemania

165

431

500

568

750

España

257

292

254

303

402

348

318

465

Suecia

100

200

140

200

328

148

230

200

798

897

1100

165

170

200

120

941

1061

1060

410

430

450

200

283

299

315

8.7

8.1

124

147

215

25,527

30,386

31,458

34,403

40,813

55,142

72,012

78,454

2008

2009

Canada

210

220

Polonia Colombia

460

450

Australia TOTAL

20,760

22,154

Anexo 2. Países productores de Biodiesel por año (en millones de litros) PAIS

Año 2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

Estados Unidos

6.6

106

344

946

1,854

2,566

2,013

Alemania

100

270

450

715

1035

1669

2662

2890

2,819

2539

Francia

200

320

366

357

348

600

743

872

1815

1959

210

273

320

500

447

363

595

737

166

277

416

Italia Belgica Polonia

100

116

275

332

1.94

1.78

2.34

3.26

6.36

8.83

9.76

11.91

7.55

231

233

123

267

213

310

España

168

207

859

Reino Unido

192

150

192

323

Grecia

1.5

100

107

Suecia(d)

1.82

Dinamarca Austria

TOTAL

378

759

1,109

1,489

2,028

3,488

5,484

7,005

9,309

9,806

Anexo 3. Ecosistemas de los Valles Cruceños, según Navarro y Ferreira (2009) Ecosistema Terrestre Áreas antrópicas

Sup ha.

39068

2.47

2869

0.18

CES406.233 Bosques semidecíduos hidrofíticos y freatofíticos de la Chiquitanía

256

0.02

CES406.237 Bosques chiquitanos de transición al Chaco sobre suelos medianamente a mal drenados

552

0.03

112373

7.10

CES406.240 Cerradao de la Chiquitania y el Beni

7709

0.49

CES408.531 Bosque inundable de la llanura aluvial de ríos de aguas blancas del suroeste de la Amazonia

1374

0.09

51248

3.24

6118

0.39

0.00

756

0.05

129848

8.21

CES409.050 Bosque montano pluvial de Yungas

48886

3.09

CES409.051 Bosque montano pluviestacional húmedo de Yungas

17322

1.09

CES409.194 Bosque altimontano pluviestacional BolivianoTucumano

3258

0.21

CES409.195 Bosques bajos edafoxerófilos montanos y basimontanos BolivianoTucumanos

4332

0.27

CES409.196 Bosques freatófilos subandino-interandinos Boliviano-Tucumanos

9429

0.60

149302

9.44

7741

0.49

108876

6.88

CES409.206 Bosques subhúmedos Boliviano-Tucumanos del subandino inferior

64400

4.07

CES409.207 Bosques subhúmedos Boliviano-Tucumanos del subandino superior

205335

12.98

31455

1.99

480424

30.37

52224

3.30

3594

0.23

42592

2.69

CES502.254 Arbustales y bosques riparios sucesionales del Chaco

353

0.02

CES502.265 Bosques transicionales preandinos del Chaco noroccidental

165

0.01

Sistema nuevo, todavía no descrito en la clasificación de NATURESERVE

141

0.01

1582024

100.00

CES406.218. Pajonales altimontanos Boliviano-Tucumano

CES406.238 Bosque subhúmedo semideciduo de la Chiquitania y el Beni

CES408.543 Bosque siempreverde subandino del suroeste de la Amazonia CES408.545. Bosque siempreverde estacional subandino del suroeste de la Amazonia CES408.550 Complejo de vegetación sucesional riparia de aguas blancas de la Amazonia CES409.043 Bosque altimontano pluvial de Yungas CES409.048. Bosque y palmar basimontano pluvial de Yungas

CES409.197 / 198 Bosques húmedos montanos Boliviano-Tucumanos de Pino de Monte y Aliso CES409.203 Bosques ribereños subandino-interandinos Boliviano-Tucumanos CES409.205 Bosques subandinos Boliviano-Tucumanos de transición con los Yungas

CES409.208 Bosques subhúmedos montanos Boliviano-Tucumanos CES409.211 Bosques xerofíticos interandino-subandinos Boliviano-Tucumanos CES409.213 Matorrales pluviestacionales montanos Boliviano-Tucumanos CES409.218 Pajonales altimontanos Boliviano-Tucumanos CES409.219 Pajonales pluviestacionales montanos Boliviano-Tucumanos

Total general

Anexo 4. Ficha técnica del Piñón (Jatropha curcas) Piñón (Jatropha curcas) Taxonomía Reino:

Plantae

Subreino:

Tracheobionta

División:

Magnoliophyta

Clase:

Magnoliopsida

SubClase:

Rosidae

Orden:

Euphorbiales

Familia:

Euphorbiaceae

Género:

Jatropha

Especie:

Curcas

Origen

Es originaria de México y Centroamérica, pero crece en la mayoría de los países tropicales. Se la cultiva en América Central, Sudamérica, Sureste de Asia, India y África. Con más de 3500 especies agrupadas en 210 géneros.

Morfología Vegetal

Es una oleaginosa de porte arbustivo que crece más de 2 m de altura, con corteza blanco grisáceo y exuda un látex translucido. Tallo Los tallos crecen con discontinuidad morfológica en cada incremento. Raíz Normalmente se forman cinco raíces, una central y cuatro periféricas. Hojas Las hojas normalmente se forman con 5 a 7 lóbulos acuminados, pocos profundos y grandes con pecíolos largos de 10 a 15 cm y de igual ancho. Árbol con hojas caducas. Flores Las inflorescencias se forman terminalmente en el axial de las hojas en las ramas. Ambas flores, masculinas y femeninas son pequeñas (6-8 mm), de color verdoso amarillo en el diámetro y pubescente. Cada inflorescencia rinde un manojo de aproximadamente 10 frutos ovoides o más. El desarrollo del fruto necesita 90 días desde la floración hasta que madura la semilla. Frutos Son cápsulas drupáceas y ovoides. Al inicio son carnosas pero dehiscentes cuando son secas. Las frutas son cápsulas inicialmente verde pero volviéndose a café oscuro o negro en el futuro. Las semillas están maduras cuando el fruto cambia de color del verde al amarillo Semilla La fruta produce tres almendras negras, cada una aproximadamente de 2 cm. de largo y 1 cm. en el diámetro.

Hábitat

No requiere un tipo de suelo especial. Se desarrolla normalmente en suelos áridos y semiáridos. Responde bien a suelos con Ph no neutros. La Jatropha crece casi en cualquier parte, incluso en las tierras cascajosas, arenosas y salinas, puede crecer en la tierra pedregosa más pobre, inclusive puede crecer en las hendeduras de

piedras. Climáticamente, la Jatropha Curcas L. se encuentra en los trópicos y subtrópicos. Resiste normalmente el calor aunque también soporta bajas temperaturas y puede resistir hasta una escarcha ligera. Su requerimiento de agua es sumamente bajo y puede soportar períodos largos de sequedad. Habita en campos abiertos, como en parcelas nuevas. Es susceptible a inundaciones. Fenología:

Desarrollo Vegetativo Un plantín de 15 cm tiene ya las propiedades para trasplante a campo. El crecimiento es relativamente rápido. Es una planta perenne, resistente, creciendo en suelos marginales, produciendo semillas por 50 años en promedio. Fructificación A los 8 meses primera fructificación. Normalmente la floración es en Mayo y Julio y la fructificación en Julio y Octubre. Desarrollo de Frutos y Maduración El fruto es tipo una nuez verde, luego se torna amarillo y madura tomando un color marrón. Dentro del mismo se encuentran 3 semillas de color negro. Recolección o Cosecha A los 8 meses primera cosecha 200/250 kg p/ha. Luego de año y medio se efectúan dos cosechas anuales. Desarrollada la planta, anualmente se obtiene alrededor de 10 Kg. de frutos por planta, de las cuales, 4 Kg. corresponden a la semilla. El rendimiento es de 25 t de frutos por hectárea y 10 t de semilla (con una población de 2.500 plantas por ha) .Esta producción mejora con régimen de lluvias adecuados en el año. Forma de cosecha La cosecha es manual (cultivo de alto impacto social)

Anexo 5. Ficha técnica del macororó (Ricinus communis) Ricino o macororó (Ricinus communis) Taxonomía Reino:

Plantae

Subreino:

Tracheobionta

División:

Magnoliophyta

Clase:

Magnoliopsida

Sub Clase:

Rosidae

Orden:

Malpighiales

Familia:

Euphorbiaceae

Género:

Ricinus

Especie:

Comunis

Origen

Es una especie originaria del este y noreste de África, hasta el centro de Europa.

Morfología Vegetal

Árbol o arbusto perenne o anual que puede llegar a los 12m de altura en climas tropicales o subtropicales, pero que normalmente se queda en un simple arbusto o hierba anual de unos 2.5 a 3 m. cuando se encuentra en lugares de clima templado. Es una especie con individuos monoicos, semi-perennifolios. Tallo Es grueso, hueco y leñoso, al igual que los peciolos, nervios e incluso las hojas. En algunas variedades puede tomar un color púrpura oscuro y suele estar cubierto por una tenue capa de cera. Raíz Las raíces del higuerillo son muy voluminosas y densas, especialmente en la zona superficial del suelo. El crecimiento de la raíz principal, es muy rápido y puede llegar a más de un metro de profundidad en dos meses de edad. Esta es una de sus características más importantes para la resistencia a la sequía. Hojas Se caracterizan por ser muy grandes y vistosas, de hasta 80cm de diámetro, son pecioladas, alternas, simples, palmilobadas, palmatinervadas y endidas con 5 a 9 lóbulos y borde irregularmente dentado-glanduloso, de coloración verde a púrpura. Flores Son unisexuales, en inflorescencias paniculadas terminales. Las superiores femeninas con estigmas rojizos y perianto de 4 a 8mm de largo, y las inferiores masculinas compuestas por 5 sépalos y numerosos estambres ramificados de 6 a 12mm de largo y de color amarillo verdoso. Frutos Son cápsulas globulosas triloculadas, de 1.5 a 2.5cm de largo con una semilla por lóculo. Los frutos son externamente cubiertos de espinas no punzantes y tienen tendencia a la dehiscencia. Semilla Presenta semillas grandes y elipsoidales, de 10 a 17mm de largo, frecuentemente jaspeadas, de tegumento coriáceo y superficie lisa y brillante, muy tóxicas por contener ricina y ricinina.

Hábitat

Requiere un clima cálido, está presente y ha sido naturalizada en casi todas las zonas cálidas y templadas del mundo.

Fenología:

Desarrollo vegetativo La germinación de las plántulas de macororó puede ocurrir entre 8 y 12 días después de la siembra, dependiendo de los factores ambientales. Florece en verano. Fructificación La polinización es zoófila. Fructifica en otoño e invierno. Desarrollo de frutos y maduración Cuando los frutos están verdes la calidad y el contenido de aceite es baja, los frutos al madurar cambian a un color café y empiezan a secarse siendo más fácil abrir las cápsulas para extraer las semillas. Recolección o cosecha La cosecha se realiza en la época seca, y cuando las variedades tienen una producción uniforme la cosecha puede ser obtenida de una sola vez, de lo contrario se pueden realizar hasta tres cosechas en cada siembra, la primera entre los 115 y 125 días y las otras dos restantes a 45 días de intérvalo entre cada una. Forma de cosecha Es realizada de forma manual cuando la mayoría de los frutos están secos, usando una tijera podadora o una herramienta parecida, se procede a cortar los racimos teniendo cuidado de no dañar la planta. Estos racimos son secados al sol durante 3 o 4 días, luego colocados en una bolsa y mediante golpes suaves con un palo se realiza el desgrane. En caso de cultivos con producción uniforme es posible realizar la cosecha de forma mecánica.

Anexo 5. Ficha técnica de la Caña de azúcar (Saccharum officinarum) Caña de azúcar (Saccharum officinarum) Taxonomía Reino:

Plantae

Subreino:

Tracheobionta

División:

Magnoliophyta

Clase:

Liliopsida

Sub Clase:

Commelinidae

Orden:

Poales

Familia:

Poaceae

Género:

Saccharum

Especie:

Officinarum

Origen

Esta planta procede del sureste asiático. La expansión musulmana la introdujo al continente Europeo y de ahí fue expandida a América, donde se desarrolló en países como Brasil, México, Perú, Ecuador, Colombia y Venezuela, los cuales ahora se encuentran entre los mayores productores de azúcar del mundo.

Morfología Vegetal

Tallo Es macizo, de 2 a 5m de altura y 5 a 6cm de diámetro, de forma cilíndrica a elíptica en su sección transversal. En general con entrenudos huecos y nudos macizos de donde nacen las hojas y las yemas. Raíz Es un robusto rizoma subterráneo, contiene diferente microorganismos asociados a sus raíces que pueden fijar el nitrógeno atmosférico, lo que permite su cultivo en muchas zonas sin aportes de abonos nitrogenados. Puede propagarse por estos y por trozos de tallo. Hojas Presenta hojas de disposición alterna, dísticas, compuestas típicamente de vaina, lígula y limbo, este último es simple, usualmente lineal y con nerviación paralela. Flores Son hermafroditas, en inflorescencia del tipo panícula plumosa. Frutos Es de tipo cariópside, fruto seco indehiscente. Semilla La semilla posee la testa soldada al pericarpio formando una envoltura muy delgada. Esta envoltura encierra al embrión y al albumen o endosperma.

Hábitat

Es una planta de zonas tropicales o subtropicales, requiriendo bastante agua para desarrollarse.

Fenología:

Desarrollo vegetativo El período de crecimiento varía dependiendo de la variedad y de la zona, entre 11 y 17 meses. Fructificación Se inicia alrededor de dos a tres meses antes de la cosecha para cultivos con

ciclos de 12 meses; y de los 12 a 16 meses de edad, para los que completan el ciclo entre los 18 a 24 meses. Desarrollo de frutos y maduración Una vez la planta crece y acumula azúcar en su tallo, se lo considera maduro y se lo corta. Recolección o cosecha Se cosecha cada 12 meses, un cultivo eficiente puede producir entre 100 a 150 toneladas de caña por hectárea en un año. Formas de cosecha La cosecha puede ser hecha a mano o con maquinaria. La cosecha manual se hace con ayuda de personas con machetes que cortan los tallos (generalmente después de quemada la planta para hacer más eficiente su labor). La cosecha mecánica se hace con cosechadoras que cortan la mata y separan los tallos de las hojas con ventiladores.

(CIAT/FAO, 2010)

Anexo 6. Ecosistemas presentes en el รกrea de estudio

Anexo 7. Ecorregiones presentes en el รกrea de estudio

Anexo 8. Detalle de costos de producción para el cultivo de 1 ha de piñón (Expresado en $US) IDE A A1

Concepto

Unidad

Precio Unitario

Instalación Cantidad

2do año

Total

Cantidad

3er año

Total

Cantidad

4to año

Total

Cantidad

5to año

Total

Cantidad

Total

COSTOS DIRECTOS

464.88

420.50

427.50

418.50

455.50

Insumos

317.13

316.50

A11 Semilla

kilogramo

0.21

3.00

0.63

A12 fertilizantes

kilogramo

0.99

250.00

247.50

250.00

247.50

250.00

247.50

250.00

247.50

250.00

247.50

A13 Pesticidas

Litro

42.00

1.00

42.00

1.00

42.00

1.00

42.00

1.00

42.00

1.00

42.00

A14 Formicidas

kilogramo

4.50

6.00

27.00

6.00

27.00

6.00

27.00

6.00

27.00

6.00

27.00

Preparacion de terreno

21.00

A21 Roza, tumba y quema

Jornal

7.00

1.00

7.00

A22 Picado y arrumado

Jornal

7.00

1.00

7.00

A23 Cavado de drenes

Jornal

7.00

1.00

7.00

15.75

Siembra

A31 Alineamiento

Jornal

3.50

1.00

3.50

A32 Cavado de hoyos

Jornal

3.50

1.00

3.50

A33 Distribución

Jornal

1.75

1.00

1.75

A34 Plantado de plantines

Jornal

7.00

1.00

Labores culturales

7.00

35.00

28.00

14.00

A41 1er abonamiento

Jornal

3.50

1.00

3.50

1.00

3.50

1.00

3.50

1.00

3.50

1.00

3.50

A42 2do abonamiento

Jornal

3.50

1.00

3.50

1.00

3.50

1.00

3.50

1.00

3.50

1.00

3.50

A43 Deshierbe

Jornal

7.00

1.00

7.00

A44 1ra Poda

Jornal

7.00

1.00

7.00

1.00

7.00

A45 2da Poda

Jornal

7.00

1.00

7.00

1.00

A46 Controles fitosanitarios

Jornal

7.00

1.00

7.00

1.00

A51 Cosecha

Jornal

7.00

3.00

21.00

3.00

21.00

4.00

28.00

4.00

28.00

5.00

35.00

A52 Pelado

d/m

45.00

1.00

45.00

1.00

45.00

1.00

45.00

1.00

45.00

2.00

90.00

A53 Transporte

Flete

10.00

1.00

10.00

1.00

10.00

1.00

10.00

1.50

15.00

76.00

Cosecha

COSTOS INDIRECTOS

1.00

7.00

1.00

7.00

1.00

7.00

76.00

1.00

83.00

7.00

1.00

88.00

7.00 125.00

148.76

113.56

114.61

113.26

118.81

B01 Gastos administrativos

%Cd

0.10

%Cd

46.49

42.05

42.75

41.85

45.55

B02 Gastos financieros

%Cd

0.12

%Cd

55.79

37.98

B03 Asistencia técnica

%Cd

0.05

%Cd

23.24

21.03

21.38

20.93

22.78

B04 Imprevistos

%Cd

0.05

%Cd

23.24

12.50

613.64

534.06

542.11

531.76

574.31

COSTO TOTAL DE PRODUCCION

Anexo 9. Detalle de costos de producción para el cultivo de 1 ha de macororó (Expresado en $US) IDE

Concepto

Unidad

Precio Unitario

Instalación Cantidad

2do año

Total

Cantidad

3er año

Total

Cantidad

4to año

Total

Cantidad

5to año

Total

Cantidad

Total

COSTOS DIRECTOS

522.50

444.50

451.50

461.50

Insumos

395.75

333.50

A11 semillas

kilogramo

4.15

15.00

62.25

A12 fertilizantes

kilogramo

0.99

250.00

247.50

250.00

247.50

250.00

247.50

250.00

247.50

250.00

247.50

A13 Pesticidas

Litro

42.00

1.00

42.00

1.00

42.00

1.00

42.00

1.00

42.00

1.00

42.00

A14 Formicida granulado

kilogramo

4.50

6.00

27.00

6.00

27.00

6.00

27.00

6.00

27.00

6.00

27.00

A15 Fungicidas

kilogramo

17.00

1.00

17.00

1.00

17.00

1.00

17.00

1.00

17.00

1.00

17.00

Preparacion de terreno

10.50

A21 encalado

Jornal

3.50

1.00

3.50

A22 Picado y arrumado

Jornal

7.00

1.00

7.00

12.25

Siembra

A31 Alineamiento

Jornal

3.50

1.00

3.50

A32 Cavado de hoyos

Jornal

1.75

1.00

1.75

A34 Plantacion

Jornal

7.00

1.00

7.00

A41 1er abonamiento

Jornal

3.50

1.00

3.50

1.00

3.50

1.00

3.50

1.00

3.50

1.00

3.50

A42 2do abonamiento

Jornal

7.00

1.00

7.00

1.00

7.00

1.00

7.00

1.00

7.00

1.00

7.00

A43 Deshierbe

Jornal

3.50

1.00

3.50

1.00

3.50

1.00

3.50

1.00

3.50

1.00

3.50

A44 Poda

Jornal

7.00

1.00

7.00

1.00

7.00

1.00

7.00

1.00

7.00

A46 Aplicación de formicida

Jornal

7.00

1.00

7.00

1.00

7.00

1.00

7.00

1.00

21.00

Labores culturales

1.00

28.00

83.00

Cosecha

28.00

83.00

28.00

83.00

28.00

90.00

7.00 100.00

A51 Cosecha

jornal

7.00

3.00

21.00

3.00

21.00

3.00

21.00

4.00

28.00

4.00

A52 secado

Jornal

7.00

1.00

7.00

1.00

7.00

1.00

7.00

1.00

7.00

1.00

7.00

A53 Pelado

d/m

45.00

1.00

45.00

1.00

45.00

1.00

45.00

1.00

45.00

1.00

45.00

A54 Transporte

Flete

10.00

1.00

10.00

1.00

10.00

1.00

10.00

1.00

10.00

2.00

COSTOS INDIRECTOS

28.00

20.00

167.20

112.99

B01 Gastos administrativos

%Cd

0.10

%Cd

52.25

B02 Gastos financieros

%Cd

0.12

%Cd

62.70

47.49

B03 Asistencia técnica

%Cd

0.05

%Cd

26.13

0.75

B04 Imprevistos

%Cd

0.05

%Cd

26.13

12.50

689.70

557.49

564.49

574.49

COSTO TOTAL DE PRODUCCION

Anexo 10. Detalle de costos de producción para el cultivo de 1 ha de caña de azúcar (Expresado en $US) IDE

Concepto

COSTOS DIRECTOS

Insumos

A11 Plantines A12 fertilizantes A13 Pesticidas A2

Unidad

Precio Unitario

Instalación Cantidad

0.18 7,000.00

Cantidad

3er año

Total

Cantidad

4to año

Total

Cantidad

5to año

Total

Cantidad

Total

1,642.00

966.00

994.00

1,050.00

1,162.00

724.00

304.00

420.00

kilogramo

11.00

14.00

154.00

14.00

154.00

14.00

154.00

14.00

154.00

14.00

154.00

Litro

25.00

6.00

150.00

6.00

150.00

6.00

150.00

6.00

150.00

6.00

150.00

Preparacion de terreno

A21 Roza, tumba y quema

2do año

Total

477.00

34.00

Jornal

7.00

25.00

175.00

A22 Picado y arrumado

horas/maq

27.00

6.00

162.00

A23 Cavado de drenes

horas/maq

17.00

4.00

68.00

A24 Rastra y nivelado

horas/maq

17.00

3.00

51.00

A25 Surcada

horas/maq

3.00

7.00

Siembra

2.00

34.00

2.00

34.00

2.00

34.00

2.00

34.00

21.00

119.00

A31 Alineamiento

Jornal

7.00

4.00

28.00

A32 Cavado de hoyos

Jornal

7.00

3.00

21.00

A33 Distribución

Jornal

7.00

3.00

21.00

A34 Plantado de plantines

Jornal

7.00

49.00

77.00

Labores culturales

105.00

A41 1er abonamiento

Jornal

7.00

3.00

21.00

1.00

7.00

1.00

7.00

1.00

7.00

1.00

7.00

A42 2do abonamiento

Jornal

7.00

3.00

21.00

4.00

28.00

4.00

28.00

4.00

28.00

4.00

28.00

A43 Deshierbe

Jornal

7.00

4.00

28.00

4.00

28.00

4.00

28.00

4.00

28.00

4.00

28.00

A46 Controles fitosanitarios

Jornal

7.00

1.00

7.00

6.00

42.00

6.00

42.00

6.00

42.00

6.00

245.00

Cosecha

523.00

551.00

607.00

42.00 719.00

A51 Corte

Jornal

7.00

25.00

175.00

25.00

175.00

25.00

175.00

25.00

175.00

25.00

175.00

A52 Arrumado y carguio

Jornal

7.00

2.00

14.00

2.00

28.00

2.00

56.00

2.00

112.00

2.00

224.00

horas/maq

8.00

7.00

56.00

40.00

320.00

40.00

320.00

40.00

320.00

40.00

320.00

A53 Transporte B

COSTOS INDIRECTOS

525.44

133.78

136.58

142.18

966.08

B01 Gastos administrativos

%Cd

0.10

%Cd

164.20

96.60

99.40

105.00

116.20

B02 Gastos financieros

%Cd

0.12

%Cd

197.04

36.48

B03 Asistencia técnica

%Cd

0.05

%Cd

82.10

B04 Imprevistos

%Cd

0.05

%Cd

82.10

0.70

813.40

2,167.44

1,099.78

1,130.58

1,192.18

2,128.08

COSTO TOTAL DE PRODUCCION

Anexo 11. Costos de producción de Biodiesel a partir de Piñón ITEM Año 1 Año 2 Año 3 Costos para la produccion de Piñon por Tonelada Costo Materia Prima 306.82 267.03 271.05 Costo de la extraccion deaceite 19.60 19.60 19.60 Costo Proceso Transterificacion 125.90 125.90 125.90 Costo Total 452.32 412.53 416.55 Ingreso por venta de torta 50.00 50.00 50.00 Total costo por tonelada 402.32 362.53 366.55 Costos para la produccion de Piñon por Hectarea Costo Materia Prima 613.6 534.1 542.1 Costo de la extraccion de aceite 39.2 39.2 39.2 Proceso Transterificacion 251.8 251.8 251.8 Costo Total 904.6 825.1 833.1 Ingreso por la torta 100.0 100.0 100.0 Total costo por tonelada 804.6 725.1 733.1 Rendimientos y rentabilidad para la produccion de biodiesel a partir de Piñon Rendimiento (litro/ha) 672 672 672 Costo de produccion por Litro 1.20 1.08 1.09 Precio de Venta 0.85 0.85 0.85 Saldo Neto por litro -0.35 -0.23 -0.24 Saldo Neto por ha -233.44 -153.86 -161.91

Año 4

Año 5

106.35 19.60 125.90 251.85 50.00 201.85

114.86 19.60 125.90 260.36 50.00 210.36

531.8 98.0 629.5 1259.3 250.0 1009.3

574.3 98.0 629.5 1301.8 250.0 1051.8

1434 0.70 0.85 0.15 209.65

1434 0.73 0.85 0.12 167.10

Anexo 12. Costos de producción de Biodiesel a partir de Macororó ITEM Año 1 Año 2 Año 3 Costos para la produccion de Macororo por Tonelada Materia Prima 344.85 185.83 185.83 Costo de la extraccion del aceite 19.60 19.60 19.60 Proceso Transterificacion 125.90 125.90 125.90 Costo Total 835.20 517.16 517.16 Ingreso por la torta 50.00 50.00 50.00 Total costo por tonelada 785.20 467.16 467.16 Costos para la produccion de Macororo por Hectarea Materia Prima (Ricino) 689.70 557.49 557.49 Costo de la extraccion del aceite 39.20 39.20 39.20 Proceso Transterificacion 251.80 251.80 251.80 Costo Total 980.70 848.49 848.49 Ingreso por la torta 100.00 100.00 100.00 Total costo por tonelada 880.70 748.49 748.49 Rendimientos y rentabilidad para la produccion de biodiesel a partir de Macororo Rendimiento/Litro/tm 1188.00 1188.00 1188.00 Costo por Litro 0.74 0.63 0.63 Precio de Venta 0.85 0.85 0.85 Saldo Neto por litro 0.11 0.22 0.22 Saldo Neto por ha 129.10 261.31 261.31

Año 4

Año 5

94.08 19.60 125.90 427.75 50.00 377.75

95.75 19.60 125.90 432.75 50.00 382.75

564.49 39.20 377.70 1291.99 150.00 1141.99

574.49 39.20 377.70 1301.99 150.00 1151.99

2340.00 0.49 0.85 0.36 847.01

2340.00 0.49 0.85 0.36 837.01

Anexo 13. Costos de producción de etanol a partir de Caña de Azúcar - Saipina ITEM Año 1 Año 2 Año 3 Costos para la produccion de Cana de Azucar por Tonelada Costo de materia prima 356.88 312.47 312.47 Combustoleo 155.00 155.00 155.00 Mano de Obra 25.00 25.00 25.00 Productos quimicos 18.75 18.75 18.75 Agua y energia electrica 5.00 5.00 5.00 Desalojo y vinazas 10.00 10.00 10.00 Depreciacion 16.67 16.67 16.67 Total costo de produccion por TM 587.30 542.88 542.88 Costos para la produccion de Cana de Azucar por Hectarea Costo de materia prima 3568.81 3124.68 3124.68 Combustoleo 1550.00 1550.00 1550.00 Mano de Obra 250.00 250.00 250.00 Productos quimicos 187.50 187.50 187.50 Agua y energia electrica 50.00 50.00 50.00 Desalojo y vinazas 100.00 100.00 100.00 Depreciacion 166.66 166.66 166.66 Total costo de produccion por Ha 5872.97 5428.84 5428.84 Rendimientos y rentabilidad para la produccion de biodiesel a partir de Cana de Azucar Rendimiento/Litro/tm 1000.00 1000.00 1000.00 Costo por Litro 5.87 5.43 5.43 Precio de Venta 0.75 0.75 0.75 Saldo Neto por litro -5.12 -4.68 -4.68 Saldo Neto por ha -5122.97 -4678.84 -4678.84

Año 4

Año 5

312.47 155.00 25.00 18.75 5.00 10.00 16.67 542.88

3124.68 1550.00 250.00 187.50 50.00 100.00 166.66 5428.84

1000.00 5.43 0.75 -4.68 -4678.84

Anexo 14. Costos de producción de etanol a partir de Caña de Azúcar - industrial ITEM Año 1 Año 2 Año 3 Costos para la produccion de Cana de Azucar por Hectarea Costo de materia prima 2167.44 1130.58 1130.58 Combustoleo 1550.00 1550.00 1550.00 Mano de Obra 250.00 250.00 250.00 Productos quimicos 187.50 187.50 187.50 Agua y energia electrica 50.00 50.00 50.00 Desalojo y vinazas 100.00 100.00 100.00 Depreciacion 166.66 166.66 166.66 Total costo de produccion por Ha 4471.60 3434.74 3434.74 Costos para la produccion de Cana de Azucar por Tonelada Total costo de produccion por TM 85.99 66.05 66.05 Rendimientos y rentabilidad para la produccion de biodiesel a partir de Cana de Azucar Rendimiento/Litro/tm 4992.00 4992.00 4992.00 Costo por Litro 0.90 0.69 0.69 Precio de Venta 0.75 0.75 0.75 Saldo Neto por litro -0.15 0.06 0.06 Saldo Neto por ha -727.60 309.26 309.26

Año 4

Año 5

1192.18 1550.00 250.00 187.50 50.00 100.00 166.66 3496.34

2128.08 1550.00 250.00 187.50 50.00 100.00 166.66 4432.24

67.24

85.24

5376.00 0.65 0.75 0.10 535.66

5376.00 0.82 0.75 -0.07 -400.24