-
8/2/2019 caamodiesel vs gasoleo
1/9
1
Anlisis ambiental del aprovechamientoenergtico del camo.Anlisis
de Ciclo de Vida comparativo:gasleo vs. caamodiesel
Xaqun Acosta CasasLicenciado en Ciencias Ambientales
Universidad Autnoma de Barcelona (junio 2003)
RESUMEN
El camo (Cannabis sativa L.) es una fuente de materias primas
con infinidad de aplicaciones
en sectores como el textil, papelero, alimentacin y medicina. Es
un cultivo herbceo con unpotencial productivo de 12 t de materia
seca / ha. (DIPPENAAR, 1996) y un rendimiento ensemilla de 0,5 a 2
t de semilla / ha. (BASSAM, 1998), segn su manejo.
Los aspectos agroecolgicos y la alta produccin de biomasa
vegetal del cultivo del camo,son factores que indican un posible
inters por esta planta desde el punto de vista delaprovechamiento
energtico, pero es necesaria la realizacin de un Anlisis de Ciclo
de Vidapara validarlo.
Se observa que los recursos energticos del camo proceden de la
biomasa vegetal utilizadacomo combustible, u obteniendo biodiesel a
partir del aceite de sus semillas.
Para la realizacin del anlisis ambiental del aprovechamiento
energtico del caamodiesel se
ha utilizado como herramienta ambiental el Anlisis Ciclo de Vida
(ACV), que ha permitidocomparar los resultados obtenidos con el
gasleo. El ciclo de vida del biodiesel de camo seha dividido en
etapas, para un mejor anlisis.
Las etapas que tienen un mayor potencial de impacto en el
sistema caamodiesel son las deuso del caamodiesel y cultivo del
camo, Ambas etapas son las responsables del 99% de losimpactos
potenciales en las categoras de Consumo Energtico (CE), Agotamiento
de MateriasPrimas No Renovables (AMPNR), y Potencial de Destruccin
de la Capa de Ozono (PDCO).
Los resultados del anlisis indican que el sistema caamodiesel
fija en la etapa de cultivo todoel CO2, que emite a la atmsfera
durante todas las etapas de su ciclo de vida, arrojando unvalor
negativo de 2,33 kg. equivalentes de CO2 / UF en la categora de
impacto PCG, por loque puede ser una de las estrategias ms
interesantes para la reduccin del Calentamiento
Global.
En el sistema caamodiesel no se observan unos valores
ambientalmente mejores al gasleoen todas las potenciales categoras
de impacto ambiental estudiadas, en concreto de Potencialde
Eutrofizacin (PEu), el sistema caamodiesel tiene un mayor potencial
impacto que elgasleo.
Palabras clave: camo, energa, biodiesel, ACV, gasleo, anlisis
ambiental, calentamientoglobal, caamodiesel.
(Impreso en papel 100% libre de cloro, 30% camo)
-
8/2/2019 caamodiesel vs gasoleo
2/9
2
INTRODUCCIN
La demanda energtica del sector del transporte y el cultivo del
camo son loselementos principales de este estudio.
Consumo de energa en el transporte
El transporte por carretera es una de las actividades que
consume mayorcantidad de combustibles fsiles, representa el 34% del
consumo total deenerga y es responsable del 48% de las emisiones de
CO2 en el EstadoEspaol (IDAE 2002). Es necesario buscar
alternativas en forma decombustible lquido, que se adapten lo mejor
posible a los motores decombustin de los vehculos y se supere la
dependencia energtica actual.
La obtencin de biodiesel a partir de semillas oleaginosas es ya
una prcticahabitual en Europa, siendo los cultivos de girasol y
soja los ms utilizados.
En este marco surge la necesidad de estudiar nuevos
biocombustibles como esel cultivo de camo y su aprovechamiento como
fuente de energa.
Cultivo de camo
El camo es un cultivo con una gran adaptabilidad a las
condicionesclimticas de cada regin, siendo sencillo su manejo, no
requiere ni pesticidasni herbicidas, y con una precipitacin mnima
de 700 mm/ao crece bien ydesarrolla su semilla (BASSAM, 1998). Es
un cultivo que favorece el suelo ypermite sanear zonas
desfavorables para otras plantas, tiene una produccinmedia de 0,14
a 0,70 t aceite / ha (BASSAM, 1998), compensada por su bajademanda
de insumos. Un manejo ecolgico del cultivo de camo,
permitiraaprovechar restos orgnicos de explotaciones agrcolas y/o
ganaderas,evitando las cargas ambientales asociadas a su
tratamiento como residuos.
Adems de aceite, de un cultivo de camo obtenemos los
siguientescoproductos; tortas deshidratadas (con un alto contenido
protenico), fibra ycaamiza (aprovechables como material de
construccin, para la elaboracinde aislantes trmicos, papel, y
textiles).
De la transesterificacin del aceite en biodiesel se obtiene como
coproductoglicerina.
Actualmente en Catalunya se cultivan 800 ha. de camo (ver foto
1) en lacomarca del Bages.
-
8/2/2019 caamodiesel vs gasoleo
3/9
3
Foto 1: Cultivo de camo Bages, 2001
MATERIAL Y METODOS
La bsqueda bibliogrfica y el trabajo de campo son las fuentes de
datos parala realizacin del inventario del ACV.
Investigacin bibliogrfica y trabajo de campo
- La bsqueda de datos globales sobre el camo, energa, sector
deltransporte y metodologa ACV, se ha realizado en centros de
estudios,bibliotecas e Internet.
- Con el fin de obtener datos locales sobre el cultivo de camo
se ha realizadoun trabajo de campo en los cultivos de camo en
Puig-Reig, entrevistaspersonales a trabajadores e investigadores
del sector.
Herramienta ambiental utilizada; Anlisis de Ciclo de Vida
Segn la Norma Internacional ISO/DIS (14-040:1996), la definicin
de ACV esla siguiente:
El ACV es una tcnica para determinar los aspectos ambientales
eimpactos potenciales asociados con un producto: compilando
uninventario de las entradas y salidas relevantes del sistema;
evaluando
los impactos ambientales potenciales asociados a esas entradas
y
-
8/2/2019 caamodiesel vs gasoleo
4/9
4
salidas, e interpretando los resultados de las fases de
inventario eimpacto en relacin con los objetivos del estudio.
Figura 2- Fases de un ACV (segn SETAC)
(Fuente: FULLANA 1997)
Para la Evaluacin del impacto de ambos sistemas se ha utilizado
el programainformtico SimaPRO 4.0 y se han considerado las
siguientes categoras eindicador de impacto:
Tabla 3-Categoras e Indicadores de impacto comparados
Categora de impacto MetodologaPotencial de Calentamiento Global
(PCG) ACV
Potencial de Acidificacin (PA) ACVPotencial de Destruccin de la
Capa de Ozono (PDCO) ACVPotencial de Eutrofizacin (PEu) ACV
Agotamiento de Materias Primas No Renovables (AMPNR) ACVPotencial
de Formacin de Oxidantes Fotoqumicos (PFOF) ACVIndicadores de
impactoConsumo de Energa (CE) ACV
(Fuente: SETAC 1997)
Definicinde objetivos
y alcance
Evaluacin deme oras
Evaluacin deimpacto:-clasificacin-caracterizacin-valoracin
Anlisis deinventario:-adquisicin derecursos-fabricacin-
-
8/2/2019 caamodiesel vs gasoleo
5/9
5
Todos los impactos ambientales estn asociados a al Unidad
Funcional quevale como base para las comparaciones entre los dos
sistemas utilizados. Ladefinicin de la UF que utilizaremos es la
siguiente:
Impactos generados por el consumo de combustible de un camin de
recogidade residuos de 18 tn. de PMA en un circuito urbano de 50
Km.
O expresado en consumo de combustible:
Impactos generados por el consumo de 4480 l de gasoil o 4704 l
de biodieselen un camin de recogida de basura de 18 tn de PMA en un
circuito urbano de50 Km. (SOLER 2002)
Tras el anlisis de la informacin se elabora un inventario del
cultivo de
camo y de todo el ciclo de vida de un biodiesel elaborado a
partir del aceitede las semillas (caamones), con el objetivo de
evaluar ambientalmente ydetectar los puntos dbiles en su proceso
productivo.
Los resultados del ACV del caamodiesel se han comparado con
dieselconvencional, con el fin de analizar ambos sistemas y evaluar
cual genera unmenor potencial de impacto.
RESULTADOS Y DISCUSIN
El ciclo agrcola de un cultivo de camo para la obtencin de
biodiesel semuestra en la figura 4.
Figura 4: Ciclo agrcola del camo
-
8/2/2019 caamodiesel vs gasoleo
6/9
6
(Elaboracin propia)
En los resultados de la caracterizacin del ACV comparativo
gasleo vs.caamodiesel, (ver tabla 5), se observan los potenciales
impactos de cadasistema en las diferentes categoras y en la figura
6, se comparan ambossistemas.
Tabla 5: Resultado de la Evaluacin de Impactos del Ciclo de Vida
(EICV) delos dos sistemas analizados
Categora de Impacto Unidad equivalente Gasleo(1) Caamodiesel
(2)PCG Kg de CO2 139,00 -2,33
PDCO Kg de CFC-11 158,00 10-6 5,92 10-6PA Kg de SO2 1,92 1,89PEu
NP Kg de PO4
3- 0,32 0,78 AMPNR 10-12 Kg 0,88 0,31PFOF Kg de eteno 0,35
0,37Indicador de Impacto Unidad equivalenteCE MJ 2136,37 457,67
(1) RIERADEVALL et al, 2001(2) AUDSEY, 1997; BRENTRUP, 2000;
DEELEY, 2000; SOLER, 2002
Al contabiliza la absorcin de CO2 en la fase de cultivo y
produccin desemilla el resultado del balance es de -2,33 kg. eq. de
CO2, es decir, elsistema caamodiesel no produce impacto en la
categora de PCG, absorbetodo el CO2 que emite durante todo su ciclo
de vida.
En el sistema caamodiesel se observa que la etapa de extraccin
yfabricacin, es la que tiene todo el peso de la categora de PDCO.
La etapa decultivo tiene mayor importancia que las dems etapas en
las categoras deAMPNR, PEu y CE. La etapa de uso del caamodiesel es
ms relevante en las
categoras de PCG, PA y PFOF.
La etapa de uso del caamodiesel en el camin de RSU, es la
queproporcionalmente mayor impacto produce dentro del sistema,
seguida por laetapa de cultivo y luego elaboracin del
combustible.
-
8/2/2019 caamodiesel vs gasoleo
7/9
7
Figura 6: Comparacin de los valores de impacto del
sistemacaamodiesel respecto al sistema gasleo
(Elaboracin propia)
El sistema gasleo tiene un mayor potencial de impacto en las
categoras dePCG, PDCO, AMPNR y un mayor Consumo Energtico.
El sistema caamodiesel tiene un mayor potencial de impacto en la
categorade PEu, debido principalmente al uso de fertilizantes
qumicos en su etapa decultivo.
En las categoras de PA y PFOF, ambos sistemas tienen un
potencial impactosimilar.
-
8/2/2019 caamodiesel vs gasoleo
8/9
8
CONCLUSIONES
Las conclusiones principales de este proyecto han sido:
1- El cultivo de camo como cultivo energtico, es ambientalmente
interesanteen los aspectos de reforestacin captacin de CO2- y la
obtencin de unbiocombustible (caamodiesel) en consonancia con los
acuerdos de laConvencin Marco de las Naciones Unidas sobre Cambio
Climtico.
2- La produccin de biodiesel permite una descentralizacin de la
produccinde energa y favorece el desarrollo de recursos energticos
endgenos depequeas poblaciones rurales.
Cultivo del camo con finalidades energticas
3- El uso de fertilizantes de sntesis en el cultivo de camo
ocasionaimportantes potenciales impactos de acidificacin ( 1kg. eq.
de SO2 / ha) yeutrofizacin ( 3,46 kg. eq. de PO4
2- / ha).
4- En el ciclo de vida del camo, adems de permitir la obtencin
de biodieselse obtienen como coproductos glicerina (5,35 kg./UF),
tortas deshidratadas(95,08 kg./UF) y paja de camo (607,50 kg./UF),
por lo que existe unaredistribucin de las cargas ambientales segn
el valor econmico de estosproductos.
ACV comparativo; gasleo vs. caamodiesel
5- El sistema caamodiesel fija en la etapa de cultivo todo el
CO2 que emite ala atmsfera, durante todas las etapas de su ciclo de
vida (-2,33 kg.equivalentes de CO2), por lo que puede ser una de
las estrategias msinteresantes para la reduccin del calentamiento
global.
6- En el sistema caamodiesel no se observan unos valores
ambientalmentemejores al gasleo en todas las categoras de potencial
impacto ambiental
estudiadas.
PROPUESTAS DE MEJORA
Las principales propuestas de mejora son:
1- Fomentar el aprovechamiento integral del cultivo de camo. El
biodieselpuede ser competitivo econmicamente respecto al gasleo si
se realiza deforma paralela un aprovechamiento integral de todos
los coproductos de estecultivo.
-
8/2/2019 caamodiesel vs gasoleo
9/9
9
2- Es imprescindible para favorecer la implantacin de los
cultivos energticosen nuestro pas, no aplicar el impuesto de
hidrocarburos al biodiesel, y de estemodo favorecer la produccin de
biocarburantes.
3- Utilizar residuos orgnicos para cubrir las necesidades de
fertilizantes delcultivo de camo, reducira el impacto de esta
primera etapa, as como susvalores de PA y sobre todo de PEu, adems
del evitar cargas ambientales alestar gestionando un residuo.
4- Realizar un manejo totalmente ecolgico del cultivo, buscando
asociacionesy rotaciones favorables, permitira un mayor
aprovechamiento de los recursosdisponibles y evitara cargas
ambientales.
5- Investigar como aumentar la produccin por hectrea gracias a
variedadesricas en aceite, de alta produccin de semilla, y
adaptadas a la climatologa del
lugar de estudio es premisa indispensable para un desarrollo del
camo comocultivo oleaginoso. La variedad Finola, con una produccin
de 2000 kg/ha desemilla, es un buen valor de referencia en esta
investigacin.
BIBLIOGRAFA
- AUDSEY, Eric. (1997)Harmonisation of environmental life
cycleassessment for agriculture CML Centre for Agriculture and
Environmental,Silsoe Research Institute, UK
- BRENTRUP, Frank, et all. (2000)Methods to Estimate On-Field
NitrogenEmissions from Crop Production as an Input to LCA Studies
in the Agricultural Sector Hydro Agri, Research Centre Hanninghof,
Hanninghof35, D-48249 Dlmen, Germany.
- DEELEY, Marc L. (2000) Cannabis: an environmentally and
economicallyviable method for climate change mitigation.
- DIPPENAAR M.C., et all (1996) Response of hemp varieties to
conditionsin Northwest Province, South Africa JIHA vol.3 n2
pag.65
- N. EL BASSAM (1998) Energy plant species.- RIERADEVALL, Joan,
Lloren MIL, Xavier DOMNECH, Alba BALA,
Cristina GAZULLA (2001) Anlisis de Ciclo de Vida comparativo de
la
etapa de recogida y transporte de RSU mediante vehculos
propulsados porgas natural licuado y gasleo. Universidad Autnoma de
Barcelona.- SOLER, Xavier (2002)Comparacin ambiental entre
biodiesel i gasoil
Universidad Autnoma de Barcelona.- www.idae.es
