Viva Guadua 2013: Ximena Londoño

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VIVA GUADUA 2013
Conferencia: Ximena Londoño
Sociedad Colombiana del Bambú
"Uso de la Guadua como Combustible Sólido"
Julio 10 de 2013

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Viva Guadua 2013: Ximena Londoño

  1. 1. Bambú y biomasa en Colombia: fuente de energía alternativa para el desarrollo Claudia Daza Rocio Chavez-Díaz Juan Carlos Camargo Ximena Londoño FESTIVAL VIVA GUADUA CALI, 10 DE JULIO DE 2013
  2. 2. Entidades ejecutoras del proyecto Parcialmente financiado por la Agencia Holandesa de Desarrollo NL Agency, del Ministerio de Asuntos Económicos de los Países Bajos, mediante el subsidio: “Importación de biomasa sustentable”. Entidades ejecutoras del proyecto:  Centro de Investigación de Energía de Holanda (ECN)  Imperial College de Londres-Imperial Consultants (ICON)  Universidad Tecnológica de Pereira: Grupo Gestión Agroecosistemas Andinos – GATA (UTP)  Sociedad Colombiana de Bambú (SCB). en
  3. 3. Socios Europa Claudia Daza (ECN) & Rocío Chávez (IC) • Análisis de Sustentabilidad • Evaluación técnico- económica • Diseminación de resultados en Europa Photo: Avellaneda J.
  4. 4. Socios Colombia Juan Carlos Camargo (UTP) & Ximena Londoño (SCB) • Expertos en bambú • Datos locales • Conexión con actores locales • Preparación y Suministro del material
  5. 5. OBJETIVO Realizar la evaluación técnico-económica y el análisis de sostenibilidad del potencial del bambú/guadua como fuente de biomasa para la producción de pellets torrefactados en Colombia y la posible exportación de los mismos hacia Europa para la producción de bioenergía.
  6. 6. Las principales actividades del proyecto incluyeron: 1. La selección de las especies a evaluar. 2. La recopilación de datos sobre la disponibilidad de bambú/Guadua y costos locales. 3. Evaluación técnica de la torrefacción y la cocombustión del bambú para evaluar su desempeño como combustible sólido en plantas generadoras de energía eléctrica. 4. La evaluación de la sostenibilidad de la cadena de biomasa. 5. La evaluación tecno-económica de la importación de pellets de bambú en el puerto de Rotterdam. 6. Formulación de conclusiones y recomendaciones.
  7. 7. Colombia  Segundo mayor productor de biocombustibles en América Latina después de Brasil.  Quinto productor mundial de aceite de palma y productor líder en América Latina.  Segundo país con mayor biodiversidad en el mundo.
  8. 8. Porque bambú? • +36 Millones de Hectáreas • Millones de toneladas • Oportunidades para el desarrollo rural Source: Inbar.
  9. 9. Porque bambú? • Rápido crecimiento • Excelente para la aforestación y reforestación – Bajo consumo de fertilizantes – Fácil propagación no semillas – Preservación de la biodiversidad • Sumidero de Carbono – Cambio climático • Oportunidades para el desarrollo rural – Diversificación de productos Photo: Avellaneda J.
  10. 10. Porque exportar biomasa a Europa?  Déficit de fuentes energéticas en los países Bajos.  Intolerancia de la población para el establecimiento de plantas nucleares.  Metas RED Europa para el 2020: • reducir los gases efecto invernadero en un 20%. • Incrementar en un 20% el uso de energía renovable. • Incrementar en un 10% (por contenido energético) el uso de combustibles renovables para transporte.
  11. 11. Mercado de biomasa solida en Europa (Eubionet, 2010)
  12. 12. Biomasa : Un recurso diverso, con gran potencial para el futuro y para el presente
  13. 13. CADENA DE BIOMASA DE BAMBU/GUADUA Biomasa de GUADUA a partir de:  Residuos procedentes de la transformación y libres de sustancias químicas.  Residuos de guadua seca procedentes de rodales naturales y plantados de Guadua angustifolia Kunth.  Residuos de otras especies nativas y de bambúes exóticos introducidos.
  14. 14. RESULTADOS 1. SELECCIÓN DE 3 ESPECIES NATIVAS Y 2 EXOTICAS CON POTENCIAL PARA BIOMASA 1. Guadua angustifolia 2. Guadua amplexifolia 3. Chusquea subulata 4. Bambusa vulgaris var. vulgaris 5. Dendrocalamus strictus
  15. 15. CRITERIOS DE SELECCIÓN a) b) c) d) Tamaño del culmo. Numero de individuos por unidad de área. Volumen de madera o producción de biomasa. Sitio de crecimiento: altitud sobre el nivel del mar, topografía, régimen de precipitación anual, cercanía a puertos fluviales o marítimos. e) Posibilidad de aforestar y reforestar con bambú/guadua zonas degradadas a nivel nacional. f) Establecimiento de cultivos en sitios con topografía plana, cercanos a puertos para exportación.
  16. 16. ESPECIES SELECCIONADAS 1. GUADUA ANGUSTIFOLIA KUNTH Distribución: Colombia, Ecuador, Perú, Venezuela y Panamá. Tamaño del culmo: 15 a 30 m long. x 9 x 17 (-23) cm diámetro Entrenudo: hueco. Densidad media por ha: 6284 culmos/ha Volumen madera Neto por ha/año: 188 m3 Volumen de madera por culmo: 0,03 m3 Fuente: J.C. Camargo
  17. 17. “Selección, genotipificación y multiplicación de materiales superiores de Guadua angustifolia Kunth con fines agroindustriales en el Eje Cafetero de Colombia”. PROYECTO MADR2008M6336-3616: Univ. Nacional PALMIRA, Bambú de Colombia SA & Sociedad Colombiana del Bambú PREINDUSTRIALIZACIÓN 1.256 msnm 1.318 msnm
  18. 18. 2. GUADUA AMPLEXIFOLIA PRESL Distribución: Desde el sur de México hasta Venezuela. En Colombia ocurre en la Costa Atlántica y en Casanare. Tamaño del culmo: 15 a 21 m Long. x 8 - 14 cm diámetro Entrenudo: solido o hueco. Densidad media por ha: 8851 culmos/ha Volumen madera Neto por ha/año: 337 m3/ha Volumen de madera por culmo: 0,05 m3 Fuente: F. Castaño, ECOPLANET BAMBOO, 2012.
  19. 19. 3. CHUSQUEA SUBULATA CLARK Distribución: Centro de los Andes de Ecuador y Cordillera Central de Colombia, Dptos. Tolima y Quindío, entre 2.200 - 2.800 msnm. Tamaño del culmo: (3-) 4-10 m altura x 4 - 6 (-8) cm diámetro Entrenudo: solido. Densidad media por ha: 7052 culmos/ha. Volumen madera Neto ha/año: 296 m3/ha Volumen de madera por culmo: 0,04 m3
  20. 20. 4. BAMBUSA VULGARIS VAR. VULGARIS SCHRADER EX WENDLAND Distribución: Asia tropical. Ampliamente cultivado en regiones tropicales y subtropicales. En América desde México hasta Uruguay e Islas del Caribe. Tamaño del culmo: 7 a 12 (-20) m Long. x 57 (-12) cm diámetro. Entrenudo: hueco. Densidad media por ha: 2250-4000 culmos/ha Volumen madera Neto por ha/año: 30-45 ton (aprox. 400-600 m3/ha/año). Volumen de madera por culmo: 0,13 m3 Fuente: G.H. Gutierrez, 2009.
  21. 21. 5. DENDROCALAMUS STRICTUS (ROXBURGH) NEES Distribución: India, Nepal, Bangladesh, Burma y Tailandia. Tamaño del culmo: 6-20 m Long. x 2.5-9 cm diámetro. Entrenudo: solido o con pequeño lumen. Densidad media por ha: 4000-10000 culm/ha Volumen madera Neto ha/año: 17 ton/ha/año (aprox. 500 m3/ha). Volumen de madera por culmo: ca. 0,075 m3. Fuente: E. Widjaja, 1996
  22. 22. ENVIO Y PROCESAMIENTO DE MUESTRAS  Se extrajo la materia prima de Guadua angustifolia del NFGLE el cual cumple con los principios de agremiación, sostenibilidad, responsabilidad social y certificación FSC.  Se obtuvo, preparó y despachó la biomasa de Guadua angustifolia y otras especies en dimensiones de: mínimo: 5 x 5 x 5 mm máximo: 40 x 40x 40 mm, con edades de 3 y 5 años.  Se exportarón 4 toneladas de biomasa de Guadua angustifolia a Rotterdam y 50 kl de cada una de las otras especies seleccionadas.
  23. 23. 2. Análisis químico y de torrefacción. DIFICULTADES DE LA BIOMASA DE BAMBÚ VS. COMBUSTIBLES FOSILES  Con respecto a la manipulación, almacenamiento y bio-degradabilidad.  Dificultad para cumplir con las estrictas especificaciones que requieren los procesos de conversión térmica.  El bambú por ser fibroso dificulta y encarece la pulverización. QUE ES LA TORREFACION? La torrefacción es un pre-tratamiento térmico que mejora la calidad de los combustibles sólidos. Durante la torrefacción, la biomasa se calienta a 250320 °C en ausencia de oxígeno. Al final del proceso el material se muele y se comprime en pastillas (pellets). De esta manera, la biomasa se convierte en un material fácil de moler, más hidrófoba y con una mayor densidad energética.
  24. 24. Tests de torrefaccion en ECN alimentador Bambu sin tratar bambu Tratado a @ 245°C torrefaccion peletizacion bambú tratado @ 255°C 1-10 tons para test bambú tratado @ 265°C pellets
  25. 25. 3) Características de los bosques de Guadua y su oferta Bosques fragmentados de biomasa 70 60 50 40 % 30 20 10 0 5 10 20 30 40 50 100 >100 ha Tamaño de los fragmentos  Son bastante homogéneos J.C. Camargo y fragmentados. Fuente: Camargo & Cardona 2005  Con buen manejo presentan alta diversidad de plantas.  Los parámetros de impacto ambiental que se revisan en cada una de las etapas de manejo de un guadual (pre-cosecha, cosecha y post-cosecha) incluyen: suelo, agua, aire, flora, fauna y la planificación del paisaje.  En el plan de manejo de los guaduales en Colombia se consideran cinco atributos: topografía, clima, suelos, ecología del paisaje y socio economía.
  26. 26.  Se establecen unidades de manejo forestal (UFM) en donde se clasifica la productividad como baja, media o alta.  Con los UFM es posible tener unidades productivas sin afectar otros tipos de vegetación o zonas de producción dedicadas a cultivos como el café, plátano y frutales. Inventario de rodales de guadua en el Eje-Cafetero es de: 28.000 Ha. Potencial de producción anual de biomasa Eje C. : ca. 0.4 Millones de toneladas.
  27. 27. 4) Análisis de sostenibilidad El análisis de sostenibilidad incluyó:  Revisión de los actores de la cadena de suministro.  Revisión del marco regulatorio nacional e internacional.  Revisión de los sistemas de certificación voluntarios existentes, promovida en Colombia bajo los principios del Forest Stewardship Council (FSC) y realizada bajo la figura de CORGUADUA.  Revisión de posibles estándares a ser utilizados para el uso energético como son FSC y NTA8080.
  28. 28. CONCLUSIONES 1. La Guadua angustifolia es un buen candidato como combustible sólido y puede ser utilizado para reemplazar el uso de carbón en plantas de generación de energía eléctrica reduciendo las emisiones de gases de efecto invernadero en por lo menos un 70% al compararlas con producción de electricidad a partir de carbón. 2. La densidad de la biomasa de guadua es superior a otros tipos de biomasa como los chips de madera. 3. El proceso de torrefacción mejora las propiedades físico-químicas de la biomasa de guadua, las cuales se requieren para la generación de electricidad. 4. Es recomendable someter la biomasa de guadua a pre-tratamiento de torrefacción en seco o torrefacción en húmedo para mejorar la capacidad de molienda, y eliminar los alcalis (elementos como cloro, potasio, y otros ) que causan problemas de incrustaciones y de depósitos en las cámaras de combustión. 5. La Biomasa de guadua con 3 años de edad puede producir 20 MJ/Kg mientras que con 5 años de edad y torrefactada produce 21 MJ/kg, valores un poco por debajo de lo producido por el carbon ruso y la biomasa de madera.
  29. 29. 6. El análisis químico de las otras especies sugiere que algunas de éstas podrían ser fuentes alternativas de biomasa, sin embargo se requieren estudios detallados. 7. El costo de transporte local es una limitante para el desarrollo industrial de la cadena en Colombia. 8. Se requiere de un análisis multidisciplinario que incluya la planeación de uso del suelo para definir el establecimiento de plantaciones y para determinar la especie a sembrar. 9. Las alternativas técnico-económicas dependen del tamaño y de la ubicación de las fuentes de biomasa y de las plantas de procesamiento. 10. Se requiere de todos los actores para el desarrollo e implementación de la cadena. 11. Se resalta la importancia de núcleos productivos como un modelo alternativo de producción económica que permite la agrupación de pequeños y medianos productores. 12. Se requiere un marco regulatorio preciso que defina si el bambú es un recurso forestal, o agrícola o agro-forestal. 13. Es posible certificar la producción, transformación y uso sostenible de biomasa de bambú/guadua con sistemas voluntarios. 14. El bambú/guadua debe ser reconocido como cultivo bioenergético. 15.Para llevar a cabo un proyecto de inversión para producción de biomasa con bambú/guadua se requiere de un estudio de factibilidad detallado.
  30. 30. GRACIAS!!! Ximena Londoño Sociedad Colombiana del Bambú ximelondo@gmail.com www.bambuguadua.org

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