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CULTIVOS ENERGÉTICOS. PSE On Cultivos.

“MECANIZACIÓN DE RECOLECCIÓN DE LA BIOMASA DE CHOPO”

"Desarrollo, demostración y evaluación de la producción
de energía en España a partir de la biomasa
de cultivos energéticos" (On Cultivos)
www.oncultivos.es

Introducción. Antecedentes:

Interés y justificación del proyecto:

Objetivo general del proyecto:

Objetivo específico del proyecto:

Descripción y alcance del proyecto:

Relación de participantes:



1. INTRODUCCIÓN. ANTECEDENTES

Este Proyecto Singular Estratégico es continuación del presentado en 2005 porque al no haber sido financiado en todas sus actividades se vuelve a presentar en esta convocatoria de 2008, bajo el acrónimo de “PSE-cultivos”.

La presente propuesta tiene el objetivo de desarrollar algunos de los subproyectos y actividades que no se están llevando a cabo por falta de subvención, así como el inicio de nuevos subproyectos/actividades que se han identificado como necesarias de abordar para cumplir los objetivos del PSE-cultivos energéticos, que en esta convocatoria de 2008 se presenta con el acrónimo “ON CULTIVOS”.


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2. INTERÉS Y JUSTIFICACIÓN DEL PROYECTO

El estudio de los cultivos energéticos como alternativa específica para la producción de biomasa se inicia a nivel mundial de forma significativa en los años 1970, tanto en Estados Unidos como en varios países que hoy componen la Unión Europea (UE).

En la actualidad, la mayoría de los países que integran la UE han desarrollado o desarrollan algún programa nacional sobre cultivos energéticos, que, como en Estados Unidos, constituyen, además, líneas prioritarias de actividad dentro de los últimos programas marco de I+D de la Unión.

En realidad, la mayor parte de las actividades llevadas a cabo hasta el momento en torno a los cultivos energéticos se refieren a estudios y ensayos experimentales y son relativamente muy pocas aún las experiencias de demostración que aporten datos a escala real sobre los aspectos de producción, económicos y de impacto medioambiental de dichos cultivos.

En los últimos años está creciendo el interés por el desarrollo de modelos que sean capaces de determinar, en condiciones locales, los cultivos energéticos más viables para una determinada aplicación energética. Esto requiere, no obstante, el poder disponer de un estudio integrado a nivel nacional que aporte datos experimentales sobre las cadenas energéticas completas de los cultivos de mayor interés, implementados en condiciones reales, tema del que, como se ha mencionado, se dispone todavía de información muy insuficiente y que es precisamente uno de los objetivos que se pretende cubrir para España con este Proyecto.

En nuestro país, a pesar de ser uno de los pioneros en el ensayo de cultivos energéticos, puede afirmarse que la experiencia en este campo es todavía muy escasa y dispersa.

Al comienzo del presente siglo, varios de los participantes en ON CULTIVOS, entre ellos la Fundación SORIACTIVA, han llevado a cabo, en el marco de un proyecto de la UE (Bioelectricity crops), un proyecto de demostración de estas últimas dos especies para la generación de electricidad en la central térmica de Sangüesa. Este proyecto ha sido el primero en España que ha contemplado el estudio y evaluación desde un punto de vista técnico, energético, económico y medioambiental de una cadena energética para la generación de electricidad con la biomasa de un cultivo en nuestro país.

Sin embargo, a pesar de estos y otros trabajos de referencia, la experiencia en cultivos energéticos en España puede calificarse, como ya se ha mencionado, de dispersa e insuficiente.


Carácter singular y estratégico de la propuesta

El desarrollo comercial de los cultivos energéticos constituye uno de los objetivos prioritarios en las políticas de desarrollo de las energías renovables en numerosos países, incluida la UE. Estos objetivos están en muchos casos ligados a la consecución de otros hitos medioambientales, como son la reducción de emisiones de efecto invernadero contraídas en el protocolo de Kyoto.

El interés de los cultivos energéticos se basa en diferentes hechos y supuestos:

  1. Constituyen la única fuente de biomasa cuya producción se puede planificar y especializar en base exclusivamente a objetivos energéticos y, por tanto, la que teóricamente puede dar una mayor seguridad de suministro en el tiempo., contribuyendo, así, al aseguramiento del suministro de biomasa, que es una de las grandes barreras técnicas que en estos momentos presenta este recurso.
  2. Pueden ser una alternativa importante para dar una solución al problema de la agricultura tradicional en cuanto al uso de tierras destinadas a producción de excedentes o fuera de rentabilidad en el mercado alimentario, que requieren el mantenimiento de el uso agrícola.
  3. Bajo un punto de vista medioambiental los cultivos energéticos, al tener relativamente bajos requerimientos de materias primas, pueden contribuir a disminuir el impacto medioambiental provocado por la agricultura tradicional intensiva (uso intensivo del agua y fertilizantes); pueden, además, contribuir a contener procesos de degradación del suelo en determinadas zonas, como consecuencia del abandono en las mismas de las prácticas agrícolas y, fundamentalmente y como ocurre con la biomasa, en general, su utilización energética en sustitución de combustibles fósiles supone un ahorro importante de emisiones de CO2.

Los cultivos energéticos pueden ser, en definitiva, una alternativa estratégica para el mantenimiento y promoción sostenible de la vida en el medio rural particularmente en aquellos países que, como España, cuenta con escasa disponibilidad de agua y una agricultura poco rentable en extensas zonas.

Así, en la UE, el Libro Blanco de las Energías Renovables 1999-2010 y el posterior Plan de Acción de la Biomasa 2004-2010, hacen descansar en la energía obtenida a partir de biomasas de cultivos energéticos, tanto para la producción de biomasa sólida como de biocarburantes, casi el 60% de las expectativas del crecimiento de la producción energética con el recurso de la biomasa en la UE-22 en la presente década. En España, el PER 2005-2010 prevé también un objetivo análogo de crecimiento de la producción de energía derivada de biomasa de cultivos constituyendo el 54,6% del incremento previsto de producción energética con biomasa en la presente década en el periodo 2005-2010.

En contraste con los anteriores objetivos, la alternativa de cultivos energéticos está tan sólo en fase incipiente de mercado, sobre todo en el caso de los cultivos aplicables a generación térmica y eléctrica: en la UE tan sólo se produjeron en 2005 alrededor de 0,21 MTEP de biomasa sólida de cultivos para aplicaciones térmicas y eléctricas y en torno a 3,1 MTEP/año de biocarburantes. En España el uso de la biomasa de cultivos para producción de calor y electricidad es prácticamente nulo y la producción de biocarburantes fue de alrededor de los 0,23 MTEP en 2004, obtenidos además con materias primas importadas en su mayor parte.

No obstante, a pesar del esfuerzo que se ha iniciado recientemente y la inversión que se está empezando a realizar por algunas empresas importantes, los cultivos energéticos se encuentran aún lejos de las posibilidades de implementación comercial debido a las barreras que específicamente existen en nuestro país, entre las que pueden citarse:

  1. Conocimientos técnicos dispersos y notablemente insuficientes para tratar de abordar la producción comercial de la biomasa de cultivos, incluyendo los referentes a las posibilidades que puedan ofrecer nuevos cultivos aún no ensayados. A esto hay que sumar una carencia muy notable de desarrollo tecnológico nacional para las aplicaciones energéticas de la biomasa, tanto en el sector de productores de bienes y equipos, como en el de productores de biomasa, energía y en el de usuarios finales.
  2. Falta de conocimiento entre agricultores e industriales de las posibilidades que pueden ofrecer los cultivos energéticos en nuestro país, así como de la importancia económica que puede tener la venta de tecnología competitiva a otros países en situaciones similares a España.
  3. Difícil desarrollo de mercado debido a la falta de contacto previo y desconocimiento entre las diferentes partes implicadas en el mismo y a la competencia de las empresas del sector energético tradicional.
  4. Falta de concienciación y/o interés entre los sectores implicados en su desarrollo y de forma particular entre las cooperativas agrícolas, por la implementación de los nuevos cultivos.

Como es fácil de entender, las barreras mencionadas están interrelacionadas entre sí y en su conjunto contribuyen a la situación actual de prácticamente nulo desarrollo de los cultivos energéticos. En el contexto descrito, se ha puesto en marcha iniciativas que de una forma integrada traten de desarrollar alternativas integrales para paliar las barreras que en estos momentos aquejan al desarrollo de estos cultivos.

En este sentido, el Proyecto que se presenta tiene un planteamiento encaminado a tratar de una forma adecuada las barreras mencionadas.


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3. OBJETIVO GENERAL.

El objetivo del Proyecto es la promoción de la obtención de energía a partir de la biomasa de cultivos energéticos en España a través del desarrollo y definición de las condiciones que deben darse a nivel técnico, económico y medioambiental para posibilitar su implantación comercial sostenible y, asimismo, mediante la difusión de las posibilidades del recurso y de las alternativas viables para su implantación comercial en España.

El objetivo final es situar la producción de energía en España a partir de biomasa de cultivos específicos desde su actual situación de muy bajo desarrollo hasta un estado precomercial, definiendo y contribuyendo a crear las condiciones que promuevan el mercado de esta alternativa y el cumplimiento de los objetivos energéticos para este tipo de biomasa en el vigente Plan de Energías Renovables 2005-2010.


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4. OBJETIVOS ESPECÍFICOS.

La consecución del objetivo general de ON CULTIVOS, y en lo relacionado con la Fundación SORIACTIVA se llevará a cabo a través del estudio de la adaptación y desarrollo de maquinaria para la recolección y procesado de los nuevos cultivos, y en el caso concreto de Soriactiva, es la mecanización de la recolección del chopo.


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5. DESCRIPCIÓN Y ALCANCE DEL PROYECTO.

Por otra parte, al objeto de racionalizar el trabajo, dentro de los objetivos del Proyecto se ha estructurado el programa de trabajo en Áreas que representan temas de estudios homogéneos, coincidentes con etapas análogas en las cadenas energéticas consideradas. De esta forma, el programa de trabajo del PSE ON CULTIVOS energéticos queda definido en torno a las cuatro Áreas siguientes:

ÁREA 1.- PRODUCCIÓN DE BIOMASA DE LOS CULTIVOS

En esta área se estudia lo referente a la producción de la biomasa de los cultivos, incluida la recolección, así como su almacenaje, transporte y, en general, logística de suministro. Es decir, comprende todo lo relativo a la producción de la biomasa y en su caso, los biocombustibles derivados mediante operaciones en campo, hasta su entrada en plantas de transformación. Está integrada por tres subproyectos (1, 2 y 2B). Dentro de esta área se encuentra el de la Fundación SORIACTIVA que consiste en:

Mecanización de la recolección de la biomasa de chopo.

La mecanización del cultivo del chopo en alta densidad y, en concreto, su recolección, son uno de los objetivos prioritarios dentro de On Cultivos para el desarrollo de este cultivo.

Durante 2007 se ha realizado una prospección sobre las alternativas de mecanización existentes que puedan ser viables, tanto para pequeñas como para grandes superficies. Se ha constatado que no existe tecnología nacional para realizar esta operación.

En invierno de 2008 se prevé cortar por final de turno una parcela de aproximadamente 1 ha de superficie existente en Almazán y que forma parte de las parcelas de experimentación de On Cultivos. Por este motivo, se ha escogido esta parcela para llevar a cabo la primera experiencia de mecanización de recogida de la biomasa.

Tras diferentes contactos con empresas que poseen máquinas de recolección de chopo se ha decidido llevar a cabo el ensayo con una máquina recolectora-astilladora desarrollada por la empresa italiana Spapperi, que va acoplada a un tractor de 150 CV y que podría ser una de las posibilidades a considerar para la mecanización de la recolección en pequeñas superficies.


El ensayo previsto contempló la corta de los chopos existentes en la parcela mencionada. Durante la operación se recopilará la información necesaria para la evaluación de la viabilidad tecnoeconómica de la tecnología considerada y se analizará por el CIEMAT la calidad de las astillas obtenidas determinando la granulometría, el contenido en humedad y las impurezas acompañantes de la biomasa.

Dado que en 2008 no habrá más parcelas que cortar, no se ha considerado ninguna acción adicional dentro de esta actividad para el presente año, pero durante 2008 se prevé la realización de un estudio adicional para la definición de los ensayos de corta de las parcelas de demostración establecidas en 2005, que tendrán lugar a finales de 2009.

Se está evaluando, asimismo, la oportunidad de llevar a cabo una acción para la adaptación o desarrollo de una máquina de tecnología nacional. Esta actividad, en su caso, será propuesta el próximo año.


Los ensayos de recolección se prevén para el mes de diciembre de 2008.

ÁREA 2.- UTILIZACIÓN ENERGÉTICA DE LA BIOMASA.

AREA 3.- EVALUACIÓN DE LA VIABILIDAD ECONÓMICA, ENERGÉTICA Y MEDIOAMBIENTAL DE LAS CADENAS ENERGÉTICAS DE LOS CULTIVOS.

AREA 4.- ACTIVIDADES DE FORMACIÓN, DIFUSIÓN Y EXPLOTACIÓN DE LOS RESULTADOS.


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6. RELACIÓN DE PARTICIPANTES.

La relación de participantes en el Proyecto, de acuerdo a su definición en 2005 y posteriores. En letra normal (sin negrilla) y a menor tamaño se indican aquellos socios del consorcio que no participarán en las actividades contenidas en la presente propuesta, bien por participar en subproyectos no activos en el Proyecto o por estarla llevando ya a cabo en subproyectos financiados. En letra itálica y subrayada se indican aquellas entidades que participan en nuevas actividades contenidas en esta propuesta y cuya adhesión al Consorcio de ON CULTIVOS no se ha producido todavía.

  • Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas (CIEMAT).
  • Abengoa-Bioenergía.
  • Abengoa-Bioenergía Ecoagrícola S.A.
  • Acciona Biocombustibles S.A.
  • Acciona Energía S.A.
  • Aplicaciones Biotecnológicas Avanzadas SyS S.L.
  • Asesoría Industrial Zabala, S.A.
  • Asociación de Jóvenes Agricultores-Granada.
  • BioEbro S.L.
  • Fundación Ciudad de la Energía CIUDEN.
  • Ecoproductos Ibéricos SA.
  • Endesa Generación S.A.
  • ESCAN.
  • Fundación SORIACTIVA.
  • Greencell S.A.
  • Guascor S.A.
  • Guascor I+D S.A.
  • Institut de Recerca i Tecnologias Agroalimentaries (IRTA).
  • Instituto de Agricultura Sostenible (CSIC).
  • Instituto Nacional de Investigación de Tecnología Agraria y Alimentaria (INIA).
  • LASIÁN S.A.
  • LIGNOTECH Ibérica ( LIGNOTECH).
  • Molinos del Ebro S.A.
  • PRYCONVAL.
  • Transportes Urbanos de Sevilla (TUSSAM).
  • TAIM - TFG.
  • Universidad Politécnica de Madrid (UPM-ETSIA).
  • Universidad Pontificia de Comillas.
  • Universidad de Zaragoza.
  • VALORIZA Gestión S.A.
  • VICEDEX EUROPA S.A. P VICEDEX.
  • WOODSIMS APLICACIONES ENERGÉTICAS S.L.

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