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Análisis del ciclo de vida y Huella de Carbono de una rotación
de Pinus radiata D. Don en predio Magaluf, Región de Los Ríos
Patrocinante: Dra. Alicia Ortega Z.
Trabajo de Titulación presentado como parte de los
requisitos para optar al Título de Ingeniero Forestal
PAULA ANDREA ROJAS ÁLVAREZ VALDIVIA
2013
Índice de materias Página
i Calificación del Comité de Titulación i
ii Agradecimientos ii
iii Resumen iii
1 INTRODUCCIÓN 1
2 ESTADO DEL ARTE 2
2.1 Cambio climático y GEI 2
2.2 Huella de carbono 4
2.2.1 Dióxido de carbono equivalente (CO2 e) 5
2.3 Iniciativas mundiales referidas a huella de carbono 5
2.3.1 Iniciativas chilenas sobre huella de carbono 6
2.4 Huella ecológica vs huella de carbono 7
2.5 Ventajas de la huella de carbono 7
2.6 Análisis del ciclo de vida 8
2.6.1 Ventajas del LCA 8
2.7 Sistemas de cosecha 8
3 MÉTODOS 10
3.1 Área de estudio 10
3.2 Caracterización de rodales 11
3.3 Análisis ciclo de vida 12
3.4 Cálculo emisiones, captaciones y huella de carbono 13
4 RESULTADOS Y DISCUSIÓN 14
4.1 Análisis ciclo de vida 14
4.2 Cálculo emisiones, captaciones y estimación huella de carbono 16
4.2.1 Factor de conversión emisiones 16
4.2.2 Factor conversión captaciones 17
4.2.3 Huella de carbono 18
5 CONCLUSIONES 20
6 REFERENCIAS 21
Anexos 1 Análisis ciclo de vida
2 Harvester Caterpillar 522, cabezal Satco 223 3. Skidder Caterpillar 525-C 4. Skidder John Deer 640H 5. Trineumático Bell 220 A 6. Trozado manual en cancha
CALIFICACIÓN DEL COMITÉ DE TITULACIÓN
NOTA
Patrocinante: Sra. Alicia Ortega Zuñiga _6,82_ Informante: Sr. Roberto Ipinza Carmona _6,79_ Informante: Sr. Francisco Burgos Olavarría _6,45_
El patrocinante acredita que el presente Trabajo de Titulación cumple con los requisitos de contenido y de forma contemplados en el reglamento de Titulación de la Escuela. Del mismo modo, acredita que en el presente documento han sido consideradas las sugerencias y modificaciones propuestas por los demás integrantes del Comité de Titulación.
____________________________ Sra. Alicia Ortega Z.
Agradecimientos
Después de este largo viaje, quisiera agradecerle a mi comisión, Profe Alicia, Don Roberto y
Profe Burgos, por no dejar de confiar en mí, y por ayudarme a perseverar hasta el final.
Gracias Papá y Mamá, por permitirme soñar, por darme las herramientas necesarias para poder
alcanzar mis sueños y por nunca dejar de creer en mí. Gracias por ser mis Fans N°1. Gracias Rodri,
Sole, Feli y Tati, por esas palabras de aliento, y por nunca dejar de contenerme.
A mis amig@s de la vida, Chefi, Memma, Isa, Marité y Nico…gracias por siempre estar ahí,
por haberme apoyado a la distancia, esto no habría sido posible sin ustedes.
A mi querídisima señorita Líquen rítmica, por ser mi pilar fundamental en Valdivia. Nunca
pensé que iba a encontrar a mi amiga&hermana tan maravillosa. Para mí eres luz.
A mis adorados compañeros de largas noches de estudio, y de largas noches de carrete también,
Lore, Paine, Pauli, Gringa, Nacho Díaz, Huaso, Yefi, Ene, Pili, Cami, Luciano, Álvaro, Vivi y todos
los que me han acompañado en esta hermosa etapa…muchísimas gracias por todo lo vivido.
GRACIAS TOTALES!! Mención honrosa para la Paula y para Tomás que me ayudaron en esta
última y difícil etapa llamada “la tesis”.
A Forestal Nylyumar, a toda la gente de la oficina, y en especial a toda la gente que trabaja en
terreno, que siempre estuvieron dispuestos a ayudarme y a resolver mis dudas.
Finalmente, quisiera agradecer a esos seres de luz que me acompañan día a día: Gracias Pato
Pedernera, fuiste y serás ejemplo. Gracias Gonzalo Paredes, sin duda el mejor MAESTRO que
podría haber tenido. Nunca dudaste de mí, ni siquiera cuando yo misma lo hacía. Muchos de mis
logros son gracias a tu apoyo incondicional.
“La libertad se conquista”
Dedicado con mucho amor, a mis Padres y Hermanos,
por su amor y confianza incondicional, este logro es tanto mío como suyo.
Resumen
La Convención Marco de las Naciones Unidas para el Cambio Climático (CMCC) define éste
como “El cambio de clima atribuido directa o indirectamente a la actividad humana, que altera la
composición de la atmósfera mundial y que viene a sumarse a la variabilidad climática natural
observada en períodos de tiempo comparables”. Debido a esto, se hizo necesario generar indicadores
capaces de proporcionar información del impacto humano sobre la capacidad de los sistemas
naturales de los cuales nos abastecemos, es por esto que surge el término huella de carbono,
indicador capaz de cuantificar la actual crisis ecológica, garantizando la inclusión de todos aquellos
agentes que influyen en el calentamiento global. El estudio busca identificar las etapas críticas para
el análisis de ciclo de vida de una rotación de Pinus radiata D. Don, en el predio Magaluf, Comuna
de Los Lagos. Se determinó el proceso a estudiar para el ciclo de vida y sus etapas a considerar en el
inventario, y posterior a eso se obtuvieron los factores de conversión determinados por IPCC para
transformar las emisiones en la unidad común (CO2e). Una vez estimadas las emisiones y
captaciones de CO2 se calculó la huella de carbono para los rodales en estudio. Finalmente, se
concluye que el mayor intercambio de CO2 se concentra en 2 etapas de la rotación de P. radiata,
obteniendo una huella de carbono total de 5,78 TCO2 e.
Palabras clave: Huella de carbono, CO2e, IPCC, análisis de ciclo de vida.
1
1. INTRODUCCIÓN
Actualmente se buscan nuevos recursos para mitigar la huella ecológica dejada por el ser
humano, intentando con ello, disminuir los efectos del cambio climático. La preocupación
internacional por los efectos perjudiciales generados por el cambio climático, ha generado que
organizaciones e instituciones tales como Comisión Nacional del Medio Ambiente (CONAMA en
Chile), Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático (CMCC en el
mundo), profundicen sobre el conocimiento y la dinámica de los gases de efecto invernadero (GEI).
El Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC) propone que, de seguir
emitiéndose estos gases, la temperatura de la tierra subirá 0,3 °C por decenio (Baquedano, 2011). Es
por esto, que mediante el Protocolo de Kioto de 1997 (el cual reúne a los principales países
industrializados) propuso reducir las emisiones de las principales fuentes de GEI. Dentro de este
contexto, es que los mercados internacionales están exigiendo productos que sean más amigables
con el medio ambiente, de modo que su elaboración genere la menor cantidad de GEI.
La más reciente y avanzada iniciativa conducente a analizar donde es posible reducir los GEI,
es a través del Análisis del Ciclo de Vida (LCA en inglés). Esta metodología informa la cantidad de
gases efecto invernadero producidos por una actividad dada, expresada como CO2 equivalentes
(Campos, 2012). En la actualidad, la aplicación del LCA es utilizada estratégicamente por grandes
mercados, adquiriendo y vendiendo productos que se encuentran con un LCA favorable o
equilibrado para el medio ambiente. Recientemente, la cadena de supermercados WAL-MART
dispone de un índice de sustentabilidad que aplica a sus proveedores para demostrar su compromiso
y mejora con el medio ambiente (Lignum, 2009). Países tales como Nueva Zelanda, Francia,
Estados Unidos, entre otros, están adoptando mediciones de LCA a la cadena de sus productos
(Campos, 2012).
En Chile, el sector forestal se encuentra fuertemente reconocido por las investigaciones
llevadas a cabo en el cálculo de huella de carbono, diferenciándose de otros sectores como agrícola-
ganaderos y minería, aún cuando son de importancia nacional (Sepúlveda, 2011).
Debido a lo anteriormente mencionado, este estudio tiene como objetivo general identificar las
etapas críticas para el Análisis del Ciclo de Vida de una rotación de Pinus radiata D. Don, en el
predio Magaluf, comuna de Los Lagos (figura 1).
2
Los objetivos específicos son:
Definir una metodología para la generación de un ciclo de vida de carbono de una faena
forestal, calculando el total de CO2 emitidos y capturados durante una rotación de Pinus
radiata.
Desarrollar un protocolo de toma de información para estimar el ciclo de huella de carbono.
3
2. ESTADO DEL ARTE
2.1 Cambio climático y GEI
La Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático (CMCC) definió el
Cambio Climático como “El cambio de clima atribuido directa o indirectamente a la actividad
humana, que altera la composición de la atmósfera mundial y que viene a sumarse a la variabilidad
climática natural observada en períodos de tiempo comparables” (Sepúlveda, 2011).
Una de las causas del cambio climático es el aumento de las concentraciones atmosféricas
mundiales de gases de efecto invernadero (GEI). Los GEI tales como el Dióxido de carbono (CO2),
Ozono (O3), Metano (CH4), Óxido nitroso (N2O), Hidrofluorocarbono, Perfluorocarbono y
Hexafloururo de azufre actúan como un techo, frenando la salida de la radiación infrarroja que se
produce por el reflejo de la luz solar que llega a la Tierra. Los niveles normales de estos gases se ven
complementados por las emisiones de CO2 resultante de la combustión de combustibles fósiles, el
CH4 y óxido nitroso producto de la actividad agrícola y el cambio de uso del suelo, y los gases
industriales de larga vida que no se producen en forma natural. El resultado de este aumento de GEI
es conocido por el nombre de “efecto invernadero reforzado”, un sobrecalentamiento de la
superficie terrestre de la atmósfera baja (Sepúlveda, 2011). El CO2 es el gas más influyente en el
efecto invernadero, debido a que ha presentado un aumento del 80% entre los años 1970 y 2004.
El Protocolo de Kyoto (1998), es un acuerdo internacional asociado al CMCC en donde los
países industrializados se comprometieron a reducir sus emisiones de GEI entre los años 2008-2012
en promedio un 5% con respecto a los niveles emitidos en 1990 (Sepúlveda, 2011). En Diciembre de
2012, se ratificó la extensión de este protocolo entre los años 2013 hasta el 2020. Junto con esta
extensión se concluyó, que para dicha fecha, la reducción total de las emisiones de los países
partícipes de este protocolo debe ser de un 18% (CMCC, 2013).
4
2.2 Huella de carbono
Los expertos en cambio climático, han visto la necesidad de construir indicadores que nos
proporcionen información acerca del impacto humano sobre la capacidad de los sistemas naturales
para abastecernos. A pesar de que existen numerosos indicadores de “sostenibilidad física” que
informan respecto a la crisis ecológica, la huella de carbono se presenta como aquel indicador que
contiene todas las garantías para medir el calentamiento global (Baquedano, 2011).
La huella de carbono corresponde a la totalidad de GEI emitidos por efecto directo o indirecto
de un individuo, organización, evento o producto, los cuales son medidos en unidades equivalentes
de dióxido de carbono (CO2e) (Campos, 2012). De acuerdo a esto el IPCC (2006), indica que el
impacto de 1 kg de metano en el calentamiento global equivale a 25 kg de CO2 y el impacto de 1 kg
de N2O es equivalente a 298 kg de CO2. Una vez que todos los efectos de los GEI se encuentran en
una unidad equivalente a CO2, éstos se pueden resumir y expresar como CO2 equivalente
(Sepúlveda, 2011). Es importante destacar que la huella de carbono puede ser medida a nivel
corporativo, a nivel de productos o sub-productos. En el caso de la medición a nivel corporativo se
miden todos los GEI de las actividades que realiza una organización, incluyendo energía utilizada en
edificios, procesos industriales y vehículos de la empresa.
El Green House Protocol es la metodología más utilizada para este tipo de mediciones, ya que
separa las emisiones en tres grandes grupos o ámbitos. Esta metodología fue desarrollada por el
Instituto Mundial de Recursos (World Resources Institute) y por el Consejo Empresarial Mundial
para el Desarrollo Sustentable (World business council for sustainable development), y fue
estandarizado y protocolizado por la Organización Internacional de Normalización (ISO).
El primer ámbito relaciona las emisiones directas derivadas de la producción o proceso de la
empresa, tales como quema de combustible, vehículos de la propiedad o controlados por la empresa
(Sepúlveda, 2011). El segundo ámbito incluye fuentes indirectas, derivadas de calor o vapor
generados por la empresa pero controlados por terceros (Baquedano, 2011). Y finalmente, el tercer
ámbito contempla otras fuentes indirectas derivadas de actividades relacionadas a la empresa pero
que no se realizan dentro de ella. Este ámbito incluye viajes de negocios, eliminación de residuos y
producción de insumos. Según el protocolo recién descrito, toda organización debe incluir el primer
y segundo ámbito, siendo el tercero de forma voluntaria incluirlo (Baquedano, 2011).
5
2.2.1 Dióxido de carbono equivalente (CO2e)
Esta unidad se utiliza para comparar el fortalecimiento radiativo de los GEI a un dióxido de
carbono. El forzamiento radiativo o influencia térmica se define como un cambio de la irradiancia
neta, expresada en vatios por metro cuadrado (W/m2). Este forzamiento radiativo representa la
diferencia entre los valores totales de energía entrante y saliente de un sistema climático, causada de
forma natural o antropogénica. Si este balance es positivo, favorece el calentamiento de la Tierra; y,
si es negativo, favorece el enfriamiento (Campos, 2012).
Los GEI poseen diferentes propiedades radiativas y períodos de permanencia en la atmósfera.
Esto hace que difieran en la influencia sobre el calentamiento del sistema Tierra-atmósfera, por lo
tanto, todos los GEI distintos al CO2 deben ser transformados a una medida métrica común para ser
comparados (CO2e), el cual se obtiene multiplicando la masa del gas que se desee comparar con el
Potencial de Calentamiento Mundial (PCM) (Campos, 2012). El CO2 posee un PCM en 100 años de
1, el metano de 25, óxido nitroso 298, Hidrofluorocarburos 124-14.800, Clorofluorocarbonos 4750-
14.400 y Hexafluoruro de azufre 22.800 y Perfluorocarbono 7.390-122.200) (Campos, 2012).
2.3 Iniciativas mundiales referidas a Huella de Carbono
Como se mencionó anteriormente, a nivel mundial el indicador más reconocido para cuantificar
el cambio climático y sus consecuencias es la huella de carbono, ya que engloba y cuantifica la
dinámica de los GEI.
En el Reino Unido, Carbon trust es una entidad sin fines de lucro, la cual se encarga de
proporcionar apoyo a empresas y al sector público para determinar y reducir las emisiones de
carbono de éstas. Carbon trust junto con el Departamento de Medioambiente, de Alimentos y
Asuntos Rurales (DEFRA) y el British Standards Institution (BSI) implementaron en el año 2005
una metodología que permite a las empresas medir e identificar oportunidades de reducción de
emisiones en su cadena productiva (Campos, 2012).
Alemania, a través del Proyecto Huella de Carbono en Productos o PCF Projekt ha logrado
elaborar una metodología estándar para medir la huella de carbono de los productos, utilizando
como referencia la Norma Internacional ISO 14.042. La Asociación de Empresas de Productos
6
Ecológicos de Andalucía (EPEA) en conjunto con la Junta de Andalucía generó un proyecto que
permite desarrollar un sistema de medición de la huella de carbono (Sepúlveda, 2011).
La Organización Internacional de Normalización (ISO) incorporó dentro de la Norma ISO
14.000 cuatro normas, en las cuales se menciona el Análisis del Ciclo de Vida. La Norma ISO
14.040 menciona el estándar en sí del LCA; la Norma ISO14.041 se refiere a la necesidad de
objetivos y alcances, así como de la generación de un inventario del LCA; en la Norma ISO 14.042
se hace referencia a los posibles impactos ambientales y, finalmente en la ISO 14.043 se explica la
interpretación necesaria a realizar por el LCA.
Estados Unidos logró implementar una ley de energía limpia y de seguridad en el año 2009,
con la que se busca orientar al país hacía una economía energéticamente limpia y que presente un
menor impacto en calentamiento global (EE.UU no forma parte del Protocolo de Kyoto) (Campos,
2012).
2.3.1 Iniciativas chilenas sobre Huella de Carbono
Actualmente Chile aporta un 0,2% de las emisiones mundiales de GEI y se ha demostrado que
esta cifra tiende a aumentar con el paso de los años (CONAMA, 2008). Para cumplir con los
compromisos adquiridos con la CMCC, Chile ha desarrollado un plan de acción nacional de cambio
climático. Este plan consiste en generar un marco de referencia para actividades que incluyan
evaluación de impactos, vulnerabilidad y adaptación al cambio climático y de mitigación de las
emisiones de GEI (CONAMA, 2008).
El Ministerio de Agricultura (MINAGRI) ha realizado varias iniciativas para la cuantificación
de la huella de carbono en el sector forestal, apoyando a las empresas Masisa S.A, Mininco S.A,
Bosques Cautín S.A y Demaihue LTDA (Campos, 2012).
El grupo Arauco, junto a Fundación Chile y Aecom realizaron en el año 2008, un minucioso
trabajo de medición de todas las emisiones de CO2 de la compañía en el país, incluyendo los 3
ámbitos que conforman la huella de carbono (se revisaron procesos como plantación, cosecha,
procesos industriales, transporte y exportación). La metodología utilizada fue la NCASI (National
Council for Air and Stream Improvement), propuesta para el sector Celulosa y Papel por el
Greenhouse Gas Protocol World Resource Institute, considerando las operaciones del año 2008.
7
Cómo resultado se obtuvo que la empresa Arauco dispone de un stock de 258 millones de
toneladas de CO2e capturados por su patrimonio. (Lignum, 2009).
2.4 Huella ecológica vs Huella de Carbono
La huella más conocida suele ser la Huella de Carbono, y ésta sólo mide el uso de energías
fósiles (petróleo, gas, carbón), sin embargo, es la Huella Ecológica el indicador más idóneo para
identificar la situación actual de un país o localidad, además que ésta proporciona herramientas para
la planificación, medición y creación de una visión para la sostenibilidad en el futuro (Baquedano,
2011).
La huella de carbono difiere de la ecológica ya que la primera huella mencionada es parte de
los datos utilizados para estimar la segunda. La Huella Ecológica (HE) es el resultado de múltiples
huellas. Contempla tanto la HC como la Huella Hídrica, o de consumo, por mencionar algunas.
Doménech en 2006 se refiere a la Huella Ecológica como “Un indicador de sostenibilidad de
índice único, que mide todos los impactos que produce una población, expresados en hectáreas de
ecosistemas o naturaleza” (Doménech, 2006).
La huella de carbono es un concepto creado como referente para ver cuán viable es el consumo
presente y como será su proyección a futuro (Baquedano, 2011). El uso de recursos y la emisión de
desechos se expresan en hectáreas, y se obtiene mediante el cálculo de la cantidad de espacio
biológicamente productivo necesario para proporcionar esos servicios utilizando la tecnología
actual.
2.5 Ventajas de la Huella de Carbono
El mundo (y sus empresas), están cada vez más comprometidos con el medio ambiente, por lo
tanto el consumidor es asimismo más exigente con el producto o servicio que se está adquiriendo.
Debido a esto, es que las empresas buscan estandarizar sus procesos productivos a través de
certificaciones internacionales. En Chile, las Normas ISO 14.064 e ISO 14.065 son las más
utilizadas ya que están orientadas a la cuantificación, reducción y valorización de los GEI (Campos,
2012).
Una vez adquirida la huella de carbono se facilita la exportación de productos hacia mercados
exigentes, de modo que puede aumentar la rentabilidad de la empresa. Además, al determinar la
8
huella de carbono de un ciclo productivo, se pueden encontrar etapas o procesos que pueden ser
optimizados, generando un ahorro para la empresa.
2.6 Análisis del ciclo de vida (Life cycle assesment, LCA)
El LCA es una herramienta de diseño, que evalúa el potencial impacto ambiental de un
proceso, producto o actividad dada. Se utiliza en empresas que sean o que quieran tener una
“perspectiva empresarial sustentable” para mejorar sus procesos, apoyar y validar sus políticas
medioambientales y para proveer una base sólida en la que se puedan tomar decisiones.
El LCA contempla 4 etapas en su proceso:
1. Definición de objetivos y alcance
2. Análisis de inventario
3. Evaluación posibles impactos ambientales
4. Interpretación.
Es con el LCA que después se determinan las emisiones y captaciones de CO2 realizadas por
cada etapa o proceso (Anexo 1).
2.6.1 Ventajas del LCA
Ayuda a reducir la contaminación medioambiental, se reducen los desechos generados en el
proceso productivo estudiado y se optimiza el uso de los recursos.
Utilizando un sistema de manejo de gestión ambiental asertivo, pueden también aumentar las
ganancias de la empresa.
2.7 Sistemas de cosecha
La cosecha forestal es un paso integral en lo que se refiere al manejo de bosques. Una de las
primeras etapas de la cosecha se relaciona con la selección de la tecnología de producción a utilizar
en un área de cosecha (Carey y Sandoval, 2007). Esto implica seleccionar los sistemas de cosecha
más adecuados y eficientes para ser aplicados en relación a las características del terreno y las
dimensiones del bosque (Carey y Sandoval, 2007). Una cosecha adecuadamente planeada y
9
ejecutada puede mejorar el valor escénico, el potencial recreacional y proveer un hábitat adecuado
para la vida silvestre (Green y Reisinger, 2002).
La mayoría de las mejoras tecnológicas en el área forestal han tenido lugar posterior a la
Segunda Guerra mundial, y en general hace no más de 30 años. La productividad de las operaciones
forestales han doblado “y hasta triplicado” sus producciones de operador por hora desde 1960 en
muchas áreas de Norte América y el mundo (Green y Reisinger, 2002).
La secuencia dentro de una cosecha forestal consta de 5 partes: Volteo, madereo, procesado,
clasificado y carguío. Cada parte cumple una tarea específica, que en conjunto logran que el trozo
volteado pueda ser transportado a la empresa bajo las características solicitadas por el cliente (Green
y Reisinger, 2002).
Actualmente, todos los sistemas de cosecha tienen algún grado de mecanización dentro de sus
operaciones. El nivel de mecanización puede ser utilizado como una manera para describir una
operación forestal. Muchas empresas forestales han decidido mecanizar sus sistemas, ya que son
más productivas y presentan menos posibilidades de accidentes. Sin embargo, todavía existen
sistemas que utilizan labores manuales, principalmente en el volteo, trozadas y desrramado.
Actualmente, las grandes empresas forestales, tales como CMPC S.A, Arauco S.A y MASISA
S.A han decidido externalizar los procesos productivos, derivando en terceros las operaciones de
establecimiento, métodos silviculturales y cosecha, así como también la realización de inventarios y
catastros de flora y fauna asociada a su patrimonio.
10
3. MÉTODOS
3.1 Área de estudio
El predio Magaluf se encuentra ubicado a 4,4 km al sur de Malalhue y a 16 km al noroeste de
Panguipulli entre las coordenadas1 39°36’00.55’’S y 72°31’46.25’’O (figura 1). La superficie total
del predio es de 647,2 ha, las cuales se encuentran conformadas por 189,7 ha de Pinus radiata,
330,8 de bosque nativo y zonas de protección, 84,8 ha de superficie reforestable, 22 ha de
infraestructura (caminos y canchas) y 19,9 ha relacionadas a otros.
Magaluf se encuentra aproximadamente a 690 m de elevación, en la Cordillera de Los Andes,
Comuna de Los Lagos, Región de Los Ríos. Su pluviometría varía entre 3.000 y 4.000 mm anuales,
concentrándose entre los meses de junio a agosto, pero generalmente no hay más de un mes seco
durante el verano. La temperatura media anual varía entre los 4 y 8°C, presentando 11°C como
temperatura media del mes más cálido (febrero) y de 1°C en el mes más frío (agosto) (Donoso y
Gerding, 2007). El número de días por año con heladas es de 40 a 50, concentrándose entre agosto y
septiembre (Donoso y Gerding, 2007).
El suelo pertenece a la serie Liquiñe (Acrudoxic ha-pludand), originado de cenizas volcánicas
recientes sobre pumicita (CIREN, 1999). Se trata de un suelo profundo con textura franca en todo el
perfil, más rico en arena fina en superficie y más arcilloso en profundidad (Donoso y Gerding,
2007).
1 Información entregada por comunicación personal con Subgerencia de Patrimonio, Forestal Valdivia.
11
Figura 1. Ubicación predio Magaluf, Región de Los Ríos.
3.2 Caracterización rodales
Figura 2. Predio Magaluf, rodales en estudio marcados con rojo.
12
El área de estudio son 4 rodales de distinto año de plantación, los cuales se pueden observar en
la figura 2 (destacados en rojo). En el cuadro 1 se describen características dasométricas de los
rodales en estudio.
Cuadro 1. Características dasométricas de rodales estudiados2.
Rodal 1 2 3 4Apl a 1991 1990 1987 1981
DMC b (cm) 32 33 32 29Dens (arb/ha) 576 611 677 794
m3/arb 0,65 0,73 0,72 0,61
m3/ha 372 445 487 481Superficie (ha) 60,9 57,6 7,7 0,7
Características dasométricas
Donde: a. Año de plantación; b. Diámetro Medio Cuadrático
3.3 Análisis del Ciclo de Vida (LCA en inglés).
El Análisis del Ciclo de vida puede ser evaluado en cualquier parte del proceso productivo de
un bien o servicio. Rebitzer, G, (2004) menciona la necesidad de incorporar un objetivo o alcance al
LCA cuando éste quiere ser utilizado como base comparativa para tomar decisiones entre dos o más
alternativas. Es por esto que, en la situación actual del estudio no se contempla un objetivo de LCA
más que determinar la HC de éste mismo.
Dentro del análisis y diseño del LCA se muestran los elementos necesarios (de entrada) con los
que se llevó a cabo todo el Ciclo de Vida. El LCA consideró una rotación entera de Pinus radiata, es
decir, se inició en la preparación del sitio, luego con la plantación de las plántulas traídas de vivero.
A continuación, se evaluaron los manejos intermedios tales como poda y raleo. Posterior a estos
manejos se consideró la cosecha final, en donde se entrega el trozo puesto en cancha. Finalmente se
mencionaron todos los posibles impactos ambientales que pueden ser producidos en cualquier etapa
del LCA.
Dentro del primer proceso del LCA, se consideraron 3 variables, subsolado, fertilizante y
herbicida. Luego, en el proceso de plantación es considerada la superficie total plantada que es de
2 Información entregada por comunicación personal con Subgerencia de Patrimonio, Forestal Valdivia.
13
126,9 hectáreas de P. radiata y la densidad, la cual fue de 1250 árboles por hectárea y la
metodología utilizada para plantar. En el tercer proceso, o manejo silvicultural, en especial en el
raleo, se consideró tanto el volumen extraído y el sistema de cosecha (y sus máquinas) utilizado.
Finalmente, en la cosecha se consideraron 3 vehículos (Jefe de faena, operadores y personal de
faena, y mecánico), toda la maquinaria utilizada para la cosecha (motosierras también se encuentran
incluidas) y su combustible, y la cantidad de volumen (m3) total extraídos.
3.4 Cálculo emisiones, captaciones y estimación Huella de Carbono
Una vez obtenido el diagrama de procesos se procedió a tabular la información por proceso
necesaria, se reconocieron los factores de conversión3 para cada unidad, y se registraron los datos
obtenidos unificados en CO2e.
En último lugar, se hizo el análisis final de emisiones y captaciones de CO2e obtenidos en cada
etapa, para luego estimar la huella de carbono final de la faena.
3 Para aquellos datos que no contaban con los factor de conversión, se utilizó el valor “por defecto” determinado por la
IPCC
14
4. RESULTADOS Y DISCUSIÓN
4.1 Análisis del ciclo de vida
El Ciclo de Vida tiene inicio con la solicitud del cliente a realizar un producto o proceso en
particular. En este caso se analiza desde que se eleva la solicitud de habilitación de sitio para una
plantación de Pinus radiata hasta que se entrega como producto un trozo de madera dimensionado
(según los requerimientos de la empresa mandante) puesto en cancha (figura 3).
Figura 3. Mapa de procesos de rotación de P. radiata
Luego de recepcionar la solicitud del cliente, se verifica cuales son los requisitos a cumplir para
poder plantar en los 4 rodales entregados por la empresa mandante, y se evalúa qué elementos son
necesarios para llevar a cabo el proceso. Tal como lo indica el cuadro 2, dentro de la preparación de
sitio se consideró el subsolado, la fertilización y aplicación de herbicida, sin embargo, en ninguno de
los 4 rodales se realizó subsolado o fertilización, sólo se aplicó herbicida de manera manual. Los
herbicidas utilizados fueron Galant Plus, Lontrel y Fordor. Estos herbicidas demostraron ser eco-
15
amigables, por lo tanto no se consideraron dentro del LCA ya que no registran impactos
significativos según Bonin y Lal (2012).
Cuadro 2. Inventario análisis ciclo de vida.
Dentro del establecimiento de la plantación, las plántulas mejoradas genéticamente fueron
obtenidas en un vivero que produce exclusivamente plantas a Forestal Valdivia. La plantación fue
realizada manualmente. En 1994 se realizó una poda de levante de manera manual. La poda al ser
eliminación de ramas de la zona baja del fuste no genera emisión alguna ya que se realiza con una
tijera para podar. Luego, en el año 2000 se realizó un raleo comercial, donde se extrajeron 350
árboles por hectárea. Para realizar el raleo se utilizó un skidder huinche y bueyes para la extracción.
Finalmente, en Junio de 2012 se realizó la cosecha final.
La faena encargada de realizar la cosecha final de los 4 rodales de Magaluf pertenece a Forestal
Nylyumar LTDA, empresa que presta servicios de cosecha a Forestal Valdivia S.A a lo largo de todo
su patrimonio. Ésta faena se considera del tipo semi-mecanizada, ya que el volteo, madereo y
clasificado son realizados por máquinas, mientras que el trozado y despicado es realizado por un
motosierrista y despicador respectivamente.
Esta faena ocupa para el volteo y desrramado un Harvester Caterpillar 522 con cabezal SATCO
223. Para el madereo se utilizan dos skidder huinche modelo Caterpillar 525-C y John Deer 640H.
Para realizar el madereo cada skidder cuenta con 2 estroberos, los cuales se encargan de atar el trozo
volteado al huinche del skidder. El trozado es realizado por un motosierrista y un ayudante. La
motosierra utilizada es marca Stihl 380. El despicador o “hachero” se encarga de despicar posterior
al trozado. Luego un trineumático Bell 220 A se encarga de clasificar la madera ya trozada y
despicada para arrumarla según producto (Anexo 2). El controlador es el encargado de calibrar la
Análisis y diseño Preparación de sitio Establecimiento Métodos silviculturales Cosecha Impactos ambientalesRodales escogidos Subsoladoa Árb/ha inicial Podab Harvester (1) Contaminación acústica
Agua Fertilizacióna Superficie total Árb/ha extraídos raleo Skidder huinche (2) Erosión y compactación del suelo
Energía Herbicidab Plántulas mejoradas genéticamentec Árb/ha residual raleo Trineumático (2) Contaminación de aguas
Skidder raleo (1) Motosierra (2) Gases efecto invernadero
Buey raleob Camioneta (2) Desgaste capa de ozono
Furgón (1)
INVENTARIO ANÁLISIS CICLO DE VIDA
a. Elementos considerados en el LCA pero no realizados en los rodales estudiadosb. Elementos considerados, pero poco significantes para el estudioc. No se cuenta con información de estos elementos
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madera producida en el día por la faena y de informarla a la empresa mandante mediante un
programa llamado FORESTRUCK ®. Finalmente, una grúa externa a la faena carga los trozos
segregados por producto en el camión para llevarla al destino final. Además de todos los operadores
anteriormente mencionados, esta faena cuenta con un jefe de faena o capataz, el cual se encarga de
planificar la faena y la cosecha, y que las instalaciones y máquinas cuenten con las condiciones
necesarias de seguridad para el trabajador. El jefe de faena cuenta con movilización independiente a
los operadores. También, se cuenta con un mecánico de terreno, el cual se encarga de hacer las
mantenciones diarias y de solucionar aquellos problemas que presenten las máquinas. Este
mecánico, del mismo modo que el jefe de faena, se moviliza de manera independiente. Finalmente,
la faena se moviliza a terreno diariamente a través de un furgón. Dentro de los impactos ambientales
asociados a todo el proceso, se encuentran la erosión y compactación del suelo, contaminación de
las aguas producto de la sedimentación, contaminación acústica producto de todas las máquinas y se
emiten gases efecto invernadero a la atmósfera, los cuales generan un mayor desgaste en la capa de
ozono.
De forma paralela al proceso productivo, se encuentra la unidad de apoyo, a través de la cual se
realiza el soporte informático, se evalúan los recursos humanos, se planifica alimentación y
transporte y se protegen las máquinas.
Finalmente, la unidad estratégica es la encargada de medir la satisfacción del cliente, evaluar
los procesos productivos y verificar que se estén cumpliendo las normas de gestión.
4.2 CÁLCULO DE EMISIONES, CAPTACIONES Y ESTIMACIÓN HUELLA DE
CARBONO
4.2.1 Factor de conversión de emisiones
Una vez determinado el combustible utilizado en la rotación de los rodales estudiados, se
procedió a buscar el factor de emisión para poder transformar todo a la unidad común de la huella de
carbono: CO2e.
Tal como lo muestra el cuadro 3, se utilizaron 2 factores de conversión para el combustible ya
que las máquinas y los vehículos evaluados utilizaban Diesel, mientras que las motosierras
utilizaron gasolina de 93 octanos.
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Cuadro 3. Factores de conversión combustible
Factor diesel kg CO2/TJ 74.100
Factor gasolina 93 octanos kg CO2/TJ 69.300
Factor conversión
Fuente: IPCC, 2006
El factor de conversión de ambos combustibles fue obtenido considerando una densidad del líquido de
730 kg/m3, y un poder calorífico de 10.273 kcal/kg en diesel y 10.583 kcal/kg en combustible de 93 octanos
(Ministerio de energía, 2013). Una vez determinado el factor de conversión para diesel y gasolina fue posible
obtener el total de emisiones el cual es de 62,30 Ton CO2 (Cuadro 5).
4.2.2 Factor de conversión captaciones
Se evaluaron 2 captaciones de CO2 por parte de la plantación estudiada. La primera captación
se mide en el raleo del año 2000, donde se extraen 350 árboles por hectárea. Al no tener la cantidad
de m3 cosechados, se propone como valor 15.240 m3 en relación a la superficie total cosechada. Este
valor fue dado por interpolación de los datos dasométricos de los rodales en conjunto con los datos
de la cosecha final.
Una vez obtenida la cantidad de volumen cosechada en cada una de las etapas de captación, se
procedió a llevar los datos a CO2e, para poder comparar con la cantidad de emisiones adquiridas.
El factor de conversión utilizado para Pinus radiata fue de 1,7071 T CO2/m3 (IPCC, 2003).
Los parámetros utilizados para obtener este factor de conversión son mostrados en el cuadro 4.
Cuadro 4. Factores de conversión P. radiata (Ton CO2 ).
El total de captación de CO2 por parte de los 4 rodales estudiados fue de 56,52 Ton CO2 (cuadro 5).
Densidad a 0,45
Contenido de carbono (%) b 50
Factor expansión b 1,65
Biomasa Raíz (%) b 1,2543
CO 2 /C b 3,666
Fuente: a. Fritz, A. 2004
Factores P. radiata
b. IPCC. 2003
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4.2.1 Huella de carbono
Para estimar la huella de carbono de la rotación de P. radiata, fue necesario hacer un balance del
sistema, evaluando los ingresos y egresos de CO2e.
En los ingresos de CO2e se consideró toda emisión producida por máquina, mientras que en los
egresos se evaluaron las captaciones hechas hasta el raleo y la cosecha final del rodal.
Cuadro 5. Huella de carbono rotación de Pinus radiata.
Etapa Valores k CO2e Ton CO2e
Subsolado N/A N/A N/A
Fertilización N/A N/A N/A
Herbicida N/A N/A N/A
PlantaciónArb/ha inicial 1.250
Superficie total ha 127
Raleo
Volumen extraído raleo (m3) 15.240 26.016 26,02
Combustible skidder (lt) 519 1.206 1,21
CosechaCombustible Harvester (lt) 11.114 25.840 25,84
Combustible motosierras(lt) 640 1.434 1,43
Combustible trineumàticos (lt) 4.345 10.102 10,10
Combustible skidders (lt) 7.524 17.494 17,49
Combustible camioneta (lt) 903 2.100 2,10
Combustible furgón traslado (lt) 1.353 3.146 3,15
Combustible Mecánico (lt) 420 977 0,98
Volumen extraído cosecha (m3) 17.868 30.502 30,50
5.779 5,78
*T CO2 emitido al medio ambiente
HUELLA DE CARBONO
0 0
Preparación de sitio
* T CO2 almacenado en la madera
Finalmente, tal como lo indica el cuadro 5, la huella de carbono final es de 5,78 Ton CO2e. Esta
cifra demuestra que todavía en la actualidad son más las emisiones que las captaciones de CO2e al
ambiente. Sin embargo, contrastando este valor con una empresa forestal internacional, la cual
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presenta características similares al caso estudiado, se deduce que el balance en sí presenta un valor
muy bajo, casi cercano a ser un sistema carbono neutral (Figura 4) (McCallum, 2009).
Figura 4. Comparación huella de carbono entre 2 empresas.
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5. CONCLUSIONES
1. Dentro del LCA, se puede observar que las etapas donde se concentra el intercambio de CO2
es en las últimas dos etapas. Esto se debe al ingreso de maquinaria forestal para la cosecha de
la plantación. Por lo mismo, la cosecha final es aquella etapa que presenta la mayor cantidad
de ingreso de CO2e al sistema, ya que presenta variadas máquinas con las que se procesó el
bosque hasta tener el trozo puesto en cancha. Las etapas de análisis y diseño, preparación de
sitio y plantación no presentan emisión o captación alguna, ya que no fue considerada la
emisión humana de CO2e en este estudio, y los datos de estas etapas no presentaban
significancia en el alcance de este análisis.
2. En el estudio realizado se consideró únicamente el balance de la huella de carbono del
sistema estratégico del LCA. Para tener un resultado más óptimo y detallado sería adecuado
reunir y evaluar los sistemas estratégico y de apoyo, ya que cada uno presenta una huella de
carbono propia. Actualmente, sólo evaluando el sistema operacional se obtuvo una huella de
carbono positiva correspondiente a 5,78 T CO2e.
3. Se observó que las emisiones y captaciones de CO2 se concentran en las mismas etapas, sin
embargo, no es que se realicen de forma paralela, sino que las captaciones son cuantificadas
junto con la cosecha, ya que la metodología de captación de CO2 es de manera destructiva,
por lo que se necesita el árbol volteado para la estimación de biomasa.
4. Finalmente, se determinó una huella de carbono bastante baja comparada a otra empresa de
índole internacional. Al ser P. radiata una especie de rápido crecimiento, es necesaria una
mayor captación de CO2 proveniente del ambiente, para de este modo poder llevar a cabo la
fotosíntesis. Asimismo se demuestra que la visión de las empresas de hacer un trabajo
sustentable y que se encuentre comprometido con el medio ambiente y futuro se está
cumpliendo. Actualmente, existen estándares internacionales que exigen este tipo de
compromisos (FSC) y es posible percibir que cada vez más las industrias forestales chilenas
están más cercanas a acceder a estas normas.
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6. REFERENCIAS
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Editorial Cuatro Vientos. 170 p.
Bonin, C; Lal, R. 2012. Bioethanol potentials and life-cycle Assessments of biofuel feedstocks.
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Región de Los Ríos, Chile. Estudio de caso. Tesis Ing. Agr. Valdivia, Universidad Austral de Chile,
Facultad de Cs. Agrarias. 44p.
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establecidas en el contorno de la reserva Río Cruces para los próximos diez años. Bosque 28 (2):
173-177
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Provincia de Valdivia, X Región. Descripciones de suelos. Materiales y símbolos. Santiago. 199 p.
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climático 2008-2012. 1ra edición. Santiago, Andros impresores. 76 p.
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Kyoto. Consultado 10 de Mayo de 2013. Disponible en unfcc.int/kyoto_protocol/items/2830.php
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Tecnológica. Corporación Chilena de la madera. 641p.
Green, W.D; Reisinger, T.W. 2002. Harvesting and roads course pack. Blacksburg, VA: Virginia
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22
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Leche Fluida en Consumidores de la ciudad de Valdivia. Tesis Ing. Agr. Valdivia, Universidad
Austral de Chile, Facultad de Cs Agrarias. 46 p.
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ANEXOS
1. Estructura Análisis ciclo de vida
Fuente: Rebitzer, 2004.
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2. Harvester Caterpillar 522, cabezal Satco 223
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3. Skidder Caterpillar 525-C
4. Skidder John deer 640H
26
5. Trineumático Bell 220 A
6. Trozado manual en cancha
