Hallazgos en la implementación de Bioenergías en la Provincia de Mendoza

Programa de Bioenergía – Universidad Nacional de CuyoDirector: Dr. Ing. Jorge E. Núñez Mc Leod

Prof. Titular UNCuyo – Investigador de CONICETjnmcleod@cediac.uncu.edu.ar

Ciclo del biodiesel de colza

Ciclo del bioetanol de topinambur

Ciclo de lignocelulosa de salicáceas

Proyectos delPrograma deBioenergía

Programa de BioenergíaDirector: Dr. Ing. Jorge E. Núñez Mc Leod

Subprograma Cultivos EnergéticosDirectora: Mgter. Cecilia Rébora

Proyecto Colza. Ing. Agr. Carlos AntoniniProyecto Girasol. Ing. Agr. Fernando ArenasProyecto Topinambur. Mgter. Cecilia RéboraProyecto Jatropha. Ing. Agr. Sven NoreikatProyecto Biomasa. Ing. Agr. Juan BustamanteProyecto Cultivos irrigados con efluentes urbanos. Ing. Agr. Horacio Lelio

Subprograma BiocombustiblesDirectora: Dra. Ing. Selva S. Rivera

Proyecto Bioetanol. Msc. Ramón Roberto BattistónProyecto Biodiesel. Ing. Fabio TarántolaProyecto Biocombustibles Sólidos. Ing. Agr. Juan Bustamante e Ing. Carlos IrigoProyecto Biogás. Mgtr. Susana LlamasProyecto Riesgo en PPBB. Dr. Ing. Jorge E. Núñez Mc LeodProyecto Confiabilidad Humana en PPBB. Dra. Selva S. Rivera

Subprograma Laboratorio y CalidadDirectora: Dra. Norma Valente

Proyecto Planta Escala Banco. Mgtr. José GálvezProyecto Composición, Calidad y Emisiones. Lic. María BarbeitoProyecto Hidrólisis Enzimática. Dra. Stela M. Da Silva

Subprograma TrazabilidadDirector: Dr. Raymundo Forradellas

Infografìas y fotografìas propiedad de la Universidad Nacional de Cuyo, permitida su reproducciòn realizando la siguiente cita: “Programa de Bioenergía de la Universidad Nacional de Cuyo, Mendoza, Argentina”

RESULTADOS PARCIALES I

Cultivos AgroenergéticosColza Director Ing. Agr. Carlos Antonini• La siembra y cosecha de colza en la Provincia de Mendoza es una adaptación de una siembra extensiva a una intensiva. No resulta un tema trivial, ni comparable a otros cultivos regionales, por ello requiere investigación.• La colza requiere maquinaria especial tanto para su siembra como para su cosecha. Se determinó experimentalmente que no existe disponibilidad adecuada de la misma en la Provincia. Por lo que los agricultores podrían verse impedidos de levantar la cosecha con las consiguientes pérdidas.• Siendo el agua un recurso caro en una zona árida, cualquier competencia por ella con cultivos regionales no es aceptable, por lo que se seleccionaron diversas especies de Colzas de ciclo invernal (es decir, se desarrollan durante el invierno y no en verano).• Se determinó que los tamaños típicos de terrenos de pequeños y medianos productores de Mendoza no es suficiente para lograr una implementación del cultivo.• Se encontró que el Departamento de Irrigación utiliza el invierno para la refacción de canales de riego y por lo tanto realiza una corta de provisión de agua que debe ser suplido con agua de pozo, incrementando los costos de producción.• Se determinó que el trabajo con canales y acequias no era adecuado para la maquinaria típica utilizable en zonas de la región de la Pampa Húmeda. Por lo que un cambio de forma de trabajo debería permitirle al agricultor tener acceso a esta maquinaria a un costo razonable.• Se determinó que no existe disponibilidad adecuada de equipos para la limpieza de la cosecha.• Los resultados de sembrar diferentes especies demostró que aquellas sembradas tempranamente y de ciclo corto resisten mejor las heladas.• La colza debería ser sembrada en forma extensiva para lograr resultados adecuados.• Todavía no se alcanzan resultados sobre rendimientos que sean estadísticamente significativos dado que sólo se han sembrado 2 temporadas cada una con características climáticas diferentes y fuera de la media estimada.

GirasolDirector Ing. Agr. Fernando Arenas• Mendoza reconoce antecedentes favorables para la siembra de girasol, siendo productor de semilla híbrida de girasol para la región de la Pampa Húmeda• La siembra y cosecha de Girasol en la Provincia de Mendoza es una adaptación de una siembra extensiva a una intensiva. No resulta un tema trivial, ni comparable a otros cultivos regionales, por ello requiere investigación.• La cosecha del girasol requiere maquinaria especial, la cual se alquila. Se encontró que el alquiler de la misma era sólo factible para extensiones de terreno superior al típico del pequeño y mediano productor mendocino y que esté en el área de trabajo principal. Por lo que este es un fuerte factor limitante en la implementación del cultivo.• La forma de riego del cultivo realizada típicamente en Mendoza complica el paso de la maquinaria por el sistema de regueras y acequias regadoras para la utilización de la maquinaria de cosecha. La existencia de lotes de pequeño y mediano tamaño atentan fuertemente contra los rendimientos por

hectárea.• La forma de lograr que la planta esté en condiciones adecuadas para la cosecha en zonas de cultivo extensivo (ej: fumigando con avión herbicida desecante) no es actualmente aplicable a los pequeños y medianos productores mendocinos.• No se disponen de resultados estadísticamente significativos de rendimiento dado que sólo se han realizado 1 temporada de siembra y cosecha (y otra próxima a terminarse).

Jatropha Director Ing. Agr. Sven Noreikat• Se investigó la region central del oeste argentine y se determinó la presencia de dos Jatrophas principales J. Excisa y la J. Macrocarpa.• Se realizó un mapeo de la presencia de éstas especies con ayuda de GPS en las provincias de Mendoza, San Juan, La Rioja, Catamarca y sur de Salta.• Se gestionaron las autorizaciones pertinentes para el traslado de ejemplares de estas especies a Mendoza en calidad y cantidad suficiente para la realización de una serie de experiencias a campo.• Ambas especies que prosperan en terrenos áridos naturalmente y proveen semillas que podrían producir aceite no se adaptaron a terrenos húmedos, ratificando su preferencia por los terrenos incultos. Esto abre la posibilidad de un cultivo de bajo costo en grandes extensiones de regiones áridas.• Las Jatrophas investigadas demostraron ser fuertemente sensibles a las heladas. Se ha aislado una planta que presentó resistencia natural a la helada.• Se inició una proyecto de investigación para la reproducción por micropropagación de la planta. Esto permitirá producir grandes cantidades de la misma para la plantación de superficies importantes.• Las Jatrophas se desarrollaron adecuadamente en terrenos arenosos y con bajo riego, no aptos para otro tipo de cultivos típicos de la región.

Topinambur Directora Ing. Agr. Cecilia Rebora• Se han encontrado altos rendimientos de tubérculos y en biomasa aérea remante.• Se ha encontrado que el Topinambur tiene un desarrollo vegetativo que le permite competir exitosamente con las malezas locales.• Se ha podido utilizar maquinaria agrícola típica de cultivos regionales como la papa.• Se ha comprobado que el cultivo tiene alto consumo de agua asociado a su ciclo largo y una alta producción de biomasa por hectárea.• Los tubérculos pueden mantenerse 3 meses bajo tierra o utilizar cámaras frigoríficas; pero esto último involucra aumento de costos.• No se han detectado plagas ni enfermedades en las condiciones de cultivo locales.

RESULTADOS PARCIALES II

Biomasa de origen forestalDirector Ing. Agr. Juan Bustamante• Mendoza ha demostrado tener condiciones ecológicas aptas para las especies de álamos, sauces y eucalipto seleccionadas para el ensayo.• No se cuenta con antecedentes a nivel nacional sobre cultivos energéticos con forestales plantados en estas altas densidades.• El desarrollo de los forestales hasta este momento se estima mayor que el mencionado en la bibliografía mundial para este tipo de cultivos.• Un problema a investigar y solucionar es el control de malezas, sobre todo el primer año del cultivo.• Las especies ensayadas han demostrado poseer una buena capacidad de rebrote y no se observa problemas fitosanitarios en el cultivo.• En el invierno de este año se tendrán los datos reales de producción de biomasa leñosa de las especies luego de dos años del recepado ( primer corte) de las plantas.• Otro tema muy importante a tener en cuenta en este tipo de cultivos cuando se encaren a nivel comercial en una extensión mayor de terreno (como en el caso de la Finca de Perdriel) es el de la cosecha, que en los países del Hemisferio Norte es mecanizada. Aquí habrá que comenzar a adaptar o adquirir maquinaria para tal fin.• Los análisis de laboratorio sobre la biomasa producida indican que la misma es apta para ser utilizada como biocombustible.• Cabe destacar el alto impacto social, ambiental y económico que potencialmente tiene este tipo de cultivo al poder llevar a cabo el mismo en ACRES ( Áreas de Cultivos Restringidos Especiales) que son regados con aguas provenientes de efluentes domiciliarios, que tienen fuertes restricciones para regar otros tipos de cultivos y que muchas veces su deposición final es un problema.

Producción de BiocombustiblesBioetanolDirector Msc. Roberto Batistón• Se trabajó en el proceso de desdoblamiento de inulina obtenida de Topinambur para la producción de etanol por fermentación.• Dada la rápida perecibilidad del Topinambur, se trabajó en lograr prolongar su vida útil. Se trabajó en el sulfitado del caldo generado a partir del tubérculo. Esto permitiría el almacenado por tiempo prolongado del caldo antes de su traslado a la planta de producción de etanol o en ella.

BiodieselDirector Ing. Fabio Tarántola• Se realizó un convenio con la Universidad de Campinhas en Brasil, que permitió la realización de una visita de estudio.• La Facultad de Ciencias Aplicadas a la Industria (FCAI) terminó de construir una planta piloto de producción de biodiesel.

Planta en Banco de Producción de Biodiesel

Director Msc. José Gálvez• Se adquirió una planta escala banco de producción de biodiesel de capacidad 200 l, llave en mano y con la transferencia de tecnología asociada para la producción desde diferentes materias primas.• En este tiempo se ha capacitado a personal técnico en los temas de mantenimiento y operación, y a investigadores de la Facultad de Ingeniería en los mismos temas y adicionalmente en los procesos productivos. La capacitación recibida ya ha permitido diagnosticar las fallas en el proceso en otras instalaciones de producción de biodiesel.• Se produjo biodiesel con aceite de colza, aceites crudos y refinados de soja y aceites usados.

Composición, Calidad y EmisionesDirectora Lic. M. Barbeito• Se adquirieron todas las normas para la realización de los ensayos de caracterización de biodiesel con fondos propios de la Facultad de Ingeniería.• Se capacitó personal para la realización de ensayos de: punto de inflamación, poder calorífico, viscosidad, punto de escurrimiento, destilación, determinación de azufre y determinación de agua.• Se hicieron contrastes de resultados entre un laboratorio privado de Bs.As, el laboratorio del CILC YPF y el laboratorio de la Facultad de Ingeniería en muestras de biodiesel.

TrazabilidadDirector Dr. Raymundo Forradellas• Se definió la información necesaria para registrar la trazabilidad de los cultivos agroenergéticos y se diseñó una arquitectura de software para tal propósito. • Se diseñó una base de datos que resultará de utilidad para la toma de decisiones y se podrá analizar la información con diversas dimensiones (no sólo la información transaccional), para la comparación de indicadores de cultivos agroenergéticos y medición de la performance, rendimiento, etc. Con este propósito se utilizará un software de soporte de libre difusión, para el desarrollo de la base de datos y su posterior explotación• Se está trabajando en la Administración de la Cadena de Abastecimiento (SCM), analizando diversas alternativas para una adecuada evaluación de los diferentes actores a lo largo del ducto proveedor-cliente, sobre todo atendiendo lo relacionado a la Gobernanza• Se ha utilizado un modelo de análisis poblacional para estimar el requerimiento de mano de obra directa y derivada a fin de desarrollar los costos logísticos asociados. Para tal fin se utilizó el modelo de Lowry.• Se están analizando los costos logísticos asociados basados en la información recopilada de los cultivos experimentales. Para ello se está simulado una configuración de parcelas a fin de evitar el impacto ambiental de agroquímicos como el glifosato en zonas áridas.

Infografìas y fotografìas propiedad de la Universidad Nacional de Cuyo, permitida su reproducciòn realizando la siguiente cita: “Programa de Bioenergía de la Universidad Nacional de Cuyo, Mendoza, Argentina”

Resultados

La Universidad Nacional de Cuyo a través de su Programa de Bioenergía:

• Ha Formado personal técnico y profesional en los diversos aspectos relacionados con la explotación comercial de los biocombustibles.

• Realizó explotaciones a escala piloto que garantizan la escalabilidad de los resultados agronómicos.

• Las explotaciones de los cultivos a escalas piloto permiten la capacitación de nuevos ingenieros agrónomos en el cultivo de agroenergéticos.

• Dispone de instalaciones a diversas escalas pilotos para la producción de biodiesel para:• La capacitación de profesionales y personal técnico.• La investigación de la mejora de procesos.• La optimización de los procesos para nuevas materias primas.• Etc.

• Se encuentra en licitación una planta piloto de destilación de bioetanol a partir de Topinambur y la adaptación de otra de escala laboratorio.

• Se encuentra en desarrollo una facilidad para el estudio en laboratorio del proceso de producción de bioetanol-lignocelulósico.

• Se definieron científico-tecnológicamente los ciclos de biocombustibles adaptados a las realidades regionales de la Provincia de Mendoza y zonas de influencia.

• Se definieron los esquemas favorables de explotación agrícola.• Se definieron las alternativas viables para la Provincia de Mendoza a fin de que se pueda

efectuar una prospectiva que permita planificar las políticas a seguir para salvaguardar a la población y proteger al medio ambiente.

Infografìa popiedad de la Universidad Nacional de Cuyo, permitida su reproducciòn realizando la siguiente cita: “Programa de Bioenergía de la Universidad Nacional de Cuyo, Mendoza, Argentina”

Programa de Bioenergía – Universidad Nacional de CuyoDirector: Dr. Ing. Jorge E. Núñez Mc Leod

Prof. Titular UNCuyo – Investigador de CONICETjnmcleod@cediac.uncu.edu.ar

Muchas Gracias por su atención