Propuesta metodológica de aprovechamiento de biomasa residual de cultivos agrícolas en la Región de la Araucanía

Abstract

La biomasa residual agrícola, es una fuente de energía que aparece dispersa en el territorio. La dispersión territorial que caracteriza a la biomasa genera importantes costes de logística de aprovisionamiento, y constituye uno de los principales obstáculos en su desarrollo. La necesidad de que las instalaciones de valorización energética tengan garantizado el suministro a lo largo de su vida útil, junto al condicionante de costes, justifica una adecuada evaluación y caracterización de la distribución geográfica de este recurso que contemple su evolución en el tiempo.

El objetivo y propósito principal de esta investigación es elaborar una propuesta metodológica para el aprovechamiento de la biomasa residual de cultivos agrícolas en la región de la Araucanía, bajo la necesidad nacional de generar nuevas alternativas de generación que permitan ampliar la matriz energética y reducir la dependencia a los combustibles fósiles. Además, se identificaron las zonas con mayores necesidades energéticas, que permiten proponer sitios prioritarios de localización de plantas de bioenergía, y por último analizar las tecnologías de conversión energética óptimas.

La biomasa residual se cuantificó mediante el método relación residuo-producto (RRP) y el método de coeficientes de residuos no utilizados. El método del RRP caracteriza una producción de 4,72 [Mt año -1 ] de maíz y 622 [Mt año -1 ] de trigo, mientras el método de coeficientes de residuos no utilizados caracteriza una producción de biomasa de residuos de maíz de 3,462 [Mt año -1 ] y de trigo de 190,54 [Mt año -1 ]. El análisis espacial de la dispersión de biomasa se realizó elaborando una cartografía en escala distrital de las magnitudes de producción, utilizando ArcGis.

Los distritos de General López, La Selva, Rehuecoyán, Quilquén y Quilquilco fueron identificadas mediante el método de Evaluación Multicriterio (EMC) como sitio prioritarios de abastecimiento energético y sitios de instalación de plantas bioenergéticas, bajo escenarios de alta demanda, de factibilidad e impacto social.

Los resultados generados son un acercamiento al de los residuos de cultivos agrícolas con fines energéticos, y su disponibilidad, reduciendo la incertidumbre de su cuantificación, distribución espacial y temporal de modo de facilitar la inserción de nuevos proyectos energéticos con recursos locales.

Agricultural residual biomass is a source of energy which is dispersed across the territory. The territorial dispersion, which characterizes biomass, generates significant logistics costs of supply, and is one of the main obstacles in its development. The need for energy recovery plants of having guaranteed supply over its lifetime together with the costs constraint, justifies an appropriate evaluation and characterization of the geographical distribution of this resource that contemplates its evolution over time.

The main objective and purpose of this research is developing a methodological proposal for the use of residual biomass of agricultural crops in the Araucanía region. This is under the national need to generate new generation alternatives which allow expanding the energy matrix, and reducing dependence to fossil fuels. In addition, areas with higher energy needs were identified allowing propose priority sites of the location of bioenergy plants, and finally analyze optimal energy conversion technologies.

Residual biomass has been quantified through the Residue-to-Product Ratio method (RPR) and the coefficient unused residues method. The RPR method characterizes a corn production of 4.72 [Mt yr -1 ] and a wheat production of 622 [Mt yr -1 ]. While the coefficient unused residues method characterizes a residual biomass of corn production of 3,462 [Mt yr -1 ] and of wheat production of 190,54 [Mt yr -1 ]. Spatial analysis of the biomass dispersion was carried out by developing a district scale cartography of the magnitudes of production using ArcGis.

Districts of General López, La Selva, Rehuecoyán, Quilquén y Quilquilco were identified through Multi-Criteria Evaluation method (MCE) as priority sites of energy supply and installation sites of bioenergy plants under scenarios of high demand, feasibility and social impact.

The generated results are an approach to the agricultural crops residues for energy purpose and their availability allowing reduce uncertainty of their quantification, and spatial and temporal distribution in order to facilitate the insertion of new energy projects with local resources.