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ANÁLISIS DE LA EFICIENCIA DEL CULTIVO DE PALMA DE ACEITE EN LA CAPTURA DE CARBONO Y USO DEL
RECURSO HÍDRICO
CONVENIO N° 2012 0382, CONTRATO N° C-246-12
Hernán Mauricio Romero, PhD. Jorge Stember Torres, PhD.
Yurany Dayanna Rivera M., I.A.
Oscar Alfonso Carvajal; I. Agricola
Manizales, Caldas - Noviembre 25 y 26 de 2013
CIAT: Marcela Quintero, Piedad Pareja,
Miguel Romero
Específicos: 1. Cuantificar el tiempo de intercambio neto de CO2 (NEE) entre el suelo, un cultivo
adulto de palma de aceite y la atmósfera 2. Establecer la evapotranspiración de un cultivo adulto de palma de aceite mediante la
técnica de Eddy Covariance, y el balance de agua en el continuo suelo - palma de aceite – atmósfera.
3. Determinar la huella de carbono para la producción de una tonelada de aceite de
palma refinado
4. Determinar la evapotranspiración de la palma
5. Estimar el impacto del Déficit de humedad en el desarrollo y producción de la palma
6. Estimar el impacto del exceso de humedad en el desarrollo y producción de la palma
Objetivos
General: Determinar el potencial del cultivo de palma de aceite como sumidero de carbono para disminuir los gases efecto invernadero y estimación de su requerimiento hídrico.
Sub
proy
ecto
1
Sub
proy
ecto
2
CORPORACIÓN CENTRO DE INVESTIGACIÓN EN PALMA DE ACEITE Programa de Biología y Mejoramiento
SUBPROYECTO 1: Determinar el potencial del cultivo de palma de aceite como sumidero de carbono para disminuir los gases efecto invernadero. Fase I. Estandarización de la técnica de Eddy Covariance (EC) para la determinación del balance de CO2 y el flujo neto de agua del cultivo.
Hernán Mauricio Romero, PhD. Yurany Dayanna Rivera Méndez
1. Cuantificar el tiempo de intercambio neto de CO2 (NEE) entre el suelo, un cultivo adulto de palma de aceite y la atmósfera
2. Establecer la evapotranspiración de un cultivo adulto de palma de aceite mediante la técnica de Eddy Covariance, y el
balance de agua en el continuo suelo - palma de aceite – atmósfera. 3. Determinar la huella de carbono para la producción de una tonelada de aceite de palma refinado
4. Determinar la evapotranspiración de la palma
5. Estimar el impacto del Déficit de humedad en el desarrollo y producción de la palma
6. Estimar el impacto del exceso de humedad en el desarrollo y producción de la palma
La PRODUCTIVIDAD de un ecosistema está referida generalmente por:
• Productividad Primaria Bruta (GPP): CO2 que entra al ecosistema por
el procesos de la fotosíntesis, o
• Productividad Neta Primaria (NPP): GPP – Respiración autotrófica (Ra)
*Ra: Respiración de crecimiento y mantenimiento de un ecosistema
• Productividad Neta del Ecosistema (NEP o NEE): balance de CO2 del
ecosistema, NPP - Respiración heterotrófica (Rh)
*Rh: Respiración de los organismos del suelo, descomposición MO
La biosfera terrestre fija ≈ 2 Gt·año-1 de C, = Fotosíntesis - [Respiración + descomposición de MO + perturbaciones de diferente naturaleza]
Captura de C
(Sanz et al., 2001)
Técnica Eddy Covariance (EC)
Transporte atmosférico de remolinos, en el marco de la técnica EC
Remolinos de aire en un punto dado sobre la torre de la técnica EC
Técnica Eddy Covariance (EC)
Flujo de aire
(Burba y Andersson, 2007).
Medición de flujo = cuántas moléculas se mueven y con qué rapidez suben y bajan
Esquema de la técnica EC
Técnica Eddy Covariance (EC)
Medición directa de flujos sin perturbación en el ecosistema.
Estima el balance de energía, evapotranspiración, GPP y respiración en el tiempo
Es empleada por la red internacional de intercambio mundial de información FLUXNET (ASIAFLUX, AMERICAFLUX o EUROFLUX)
− Requiere instrumentos sofisticados (↑ $)
− Dificultad de cuantificar flujos durante la noche (estabilidad atmosférica)
− La cuantificación de flujos no es regional
− Condiciones: (i) Cubierta vegetal homogénea: h torre proporcional a h de la cobertura (100 m de cubierta por cada metro de altura de la torre); (ii) Terreno prácticamente llano; (iii) De lo contrario, aplicación de una serie de correcciones
''cwF aρ≈
spiraciónisFotosíntesC FFNEEF Re−==
(Pang et al., 2012)
Sonic Anemometer (Velocidad viento)
IRGA (CO2 y vapor de agua)
IRGA (CH4)
Técnica Eddy Covariance (EC)
Flujo CO2 suelo Fotosíntesis
Flujo de agua en la planta
1. Cuantificar el tiempo de intercambio neto de CO2 (NEE) entre el suelo, un cultivo adulto de palma de aceite y la atmósfera
2. Establecer la evapotranspiración de un cultivo adulto de
palma de aceite mediante la técnica de Eddy Covariance, y el balance de agua en el continuo suelo - palma de aceite – atmósfera.
3. Determinar la huella de carbono
para la producción de una tonelada de aceite de palma refinado **
Campo Experimental Palmar de La Vizcaína, Barrancabermeja - Santander
Avances por Objetivo específico
Plantaciones Unipalma de los Llanos S.A. (Cumaral) y Manuelita S.A. (San Carlos de Guaroa), Meta
Objetivo 1. Cuantificar el tiempo de intercambio neto de CO2 (NEE) entre el suelo, un cultivo adulto de palma de aceite y la atmósfera
Avances por Objetivo específico
ACTIVIDADES PROGRAMADAS POR OBJETIVO ESPECIFICO AVANCE ACTIVIDADES
Actividad 1.1 Adquisición de equipos
Definición de los equipos de la técnica EC a comprar
Consecución de la documentación solicitada por el Banco de Bogotá para efectuar el leasing, y seguimiento al proceso (autorizaciones de desembolsos, contacto con proveedores, pagos de pólizas de seguro, inspección a equipos, etc.)
Actividad 1.2 Capacitación en el funcionamiento de la técnica EC ►
Asistencia a un entrenamiento en la técnica EC en las instalaciones de LI-COR® Biosciences: 20 y 25 de mayo del 2013 Se visitaron los proyectos 'EC en forrajes - Corpoica La Libertad', y ‘EC en sistemas de producción de café - Cenicafé’ a fin de conocer la experiencia en el manejo y operación de este sistema (ventajas, desventajas, dificultades, etc.), que han tenido, y nos permita orientar mejor nuestro trabajo
Actividad 1.3 Confirmación del sitio para la instalación de torre micrometeorológica
Se definió el lote dentro del Campo Experimental Palmar de la Vizcaína (CEPV) dónde se emplazará la torre ►
Actividad 1.4 Instalación de la torre y los instrumentos de la técnica EC
Actualmente Cenipalma se encuentra efectuando cotizaciones de la torre ►
El equipo de Investigadores y auxiliares de campo del proyecto recibieron un entrenamiento en 'Trabajo seguro en alturas‘
Actividad 1.5 Evaluaciones ecofisiológicas - Registro de la información del sistema
Una vez lleguen los equipos al Campo Experimental Palmar de la Vizcaína (CEPV) iniciarán las mediciones
Actividad 1.6 Tratamiento posterior de datos (ajustes, correcciones, llenado de valores faltantes, elaboración de modelos, etc ) Aplica una vez estén en funcionamiento el sistema EC y registre información Actividad 1.7 Análisis e interpretación de la información obtenida
▼
Avances: Entrenamiento en la técnica
Corpoica ‘La Libertad’
Avances: Entrenamiento en la técnica
◄
Cenicafé
Avances: Determinación de la instalación de la torre
0%
5%
10%
15%
20%N
NE
E
SE
S
SW
W
NW
Rosa de los vientos del CEPV
Altura de Elaeis guineensis (h dosel) = 10.7 ± 1.0 m
Ubicación: B2 – L1 y L2 Materiales: L1 – GH; L2 – UP, Guthrie,
Felda Siembra: 2003
Fetch: 540 m (≈ 90 ha) Altura torre: 5,4 m por
encima del dosel
Avances: Determinación de la instalación de la torre
◄
1. MONTAJES MANUEL ALFONSO MARTINEZ & CIA SAS. :
2. SISTEMA DE ANDAMIOS MULTIDIRECCIONAL Y
MULTIFUNCIONAL
Avances: Construcción e instalación de la torre
Se contratará: Diseño y fabricación Obra civil Estructura Pararrayo Sistema de tierra Luces de obstrucción: Aeronáutica Transporte de la estructura a sitio definitivo Instalación
Orden de servicio: Primera semana de enero de 2014
Avances: Trabajo seguro en alturas
◄
Objetivo 2. Establecer la evapotranspiración de una plantación de palma de aceite mediante la técnica EC, y el balance de agua en el continuo S-P-A
Avances por Objetivo específico Avances por Objetivo
específico
ACTIVIDADES PROGRAMADAS POR OBJETIVO ESPECIFICO AVANCE ACTIVIDADES
Actividad 2.1 Adquisición de equipos
Consecución de la documentación solicitada por el Banco de Bogotá para efectuar el leasing , y seguimiento al proceso (autorizaciones de desembolsos, contacto con proveedores, pagos de pólizas de seguro, inspección a equipos, etc.)
Actividad 2.2 Contratación de mano de obra calificada
Cenipalma se encuentra a la espera de iniciar el proceso de selección del estudiante de Maestría
Actividad 2.3 Medición flujos de agua (evaporación y transpiración), calor sensible y de calor latente Aplica una vez estén en funcionamiento el sistema EC y el medidor
de flujo de savia, y registren información Actividad 2.4 Análisis e interpretación de la información obtenida
ACTIVIDADES PROGRAMADAS POR OBJETIVO ESPECIFICO AVANCE ACTIVIDADES
Actividad 3.1 Elaboración de esquema preliminar de cadena productiva y procesos
Se identificaron las etapas del proceso productivo de aceite de palma (cultivo, producción y disposición de residuos) sobre las cuales se levantará la información para construir la Huella de C ►
Actividad 3.2 Desarrollo de formatos para recolección de información de huella de carbono en sitios seleccionados
Se llevó a cabo una primera visita a la plantación Unipalma de los Llanos S.A., para reconocer las etapas previamente identificadas y poder estructurar los formatos para el levantamiento de información
Actividad 3.3 Recolección de información necesaria para la determinación de la huella de carbono (CIAT)
Se solicitó al Grupo de Procesamiento de Cenipalma la información base recolectada para la elaboración del Análisis de Ciclo de Vida del biodiésel similar a la necesaria para construir la Huella de C
Actividad 3.4 Determinación del contenido de C mediante mediciones directas o estimaciones alométricas
El Convenio con Manuelita S.A. ya recibió el VoBo de la Gerencia Técnica, y se espera que en las próximas semanas las Oficinas Jurídicas de Fedepalma y la Plantación lo aprueben para su firma. El Convenio con Unipalma de los Llanos S.A. ya fue aprobado por las Oficinas Jurídicas de Fedepalma y la Plantación, y está listo para firma por parte de la Gerencia. Una vez aprobados los Convenios se iniciará el levantamiento de la información y las mediciones en campo
Actividad 3.5 Levantamiento in situ de información (bases de datos históricas, encuestas, entrevistas, etc.)
Actividad 3.6 Determinación de la huella de carbono con información primaria y secundaria recolectada
Después del levantamiento de la información y la ejecución de las mediciones en campo, se construirá la Huella de C de una tonelada de aceite refinado
Objetivo 3. Determinar la huella de carbono para la producción de una tonelada de aceite de palma refinado
▼
Avances por Objetivo específico
• Manejo del cultivo.
• Cosecha
CULTIVO
• Extracción (Planta de beneficio)
• Refinación
PRODUCCIÓN • Mayoristas • Minoristas
DISTRIBUCIÓN
• Consumo
USO • Disposición de
residuos
DISPOSICION
Avances: Identificación etapas del proceso
◄
CORPORACIÓN CENTRO DE INVESTIGACIÓN EN PALMA DE ACEITE Programa de Agronomía
SUBPROYECTO 2: Requerimientos hídricos de la palma de aceite (Elaeis guineensis Jacq) en varias etapas productivas
Jorge Stember Torres, PhD. Oscar Alfonso Carvajal, Ing. Agrícola
1. Cuantificar el tiempo de intercambio neto de CO2 (NEE) entre el suelo, un cultivo adulto de palma de aceite y la atmósfera 2. Establecer la evapotranspiración de un cultivo adulto de palma de aceite mediante la técnica de Eddy Covariance, y el balance
de agua en el continuo suelo - palma de aceite – atmósfera. 3. Determinar la huella de carbono para la producción de una tonelada de aceite de palma refinado
4. Determinar la evapotranspiración de la palma
5. Estimar el impacto del Déficit de humedad en el desarrollo y producción de la palma
6. Estimar el impacto del exceso de humedad en el desarrollo y producción de la palma
3. Determinar la evapotranspiración de la palma
4. Estimar el impacto del Déficit de humedad en el desarrollo y producción de la palma
5. Estimar el impacto del exceso de humedad en el desarrollo y producción de la palma
Plantación Unipalma de los Llanos S.A., Paratebueno - Cundinamarca
Plantación Palmeras de La Costa, Copey - Cesar
Avances por Objetivo específico
1. Riegos suplementarios.
2. Requerimiento hídrico de acuerdo al desarrollo.
3. Aplicación o eliminación eficiente de acuerdo a criterios técnicos.
Incrementar la Productividad Superar la problemática sanitaria
El proyecto se realizará en las zonas oriental y norte en dos plantaciones comerciales en una edad entre 10-15 años.
Factores determinantes Germoplasma
Factores Limitantes Adecuación de
tierra Manejo de viveros Riego Drenaje Fertilización
Factores reductores Manejo de viveros Coberturas Fertilización Plagas y
Enfermedades Control de
gramíneas Cosecha 0 5 10 15 20 años
Rend
imie
nto
(ton/
ha)
VIVE
RO
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neen
sis
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ibríd
o in
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OxG
Estación
Estación
ZONA ORIENTAL Unipalma de los llanos Paratebueno – Cundinamarca 3,0 ha de E.guineensis - Unilever
ZONA NORTE Palmeras de la costa Copey – Cesar 2,9 ha de E. guineensis - Yagambi
CUC del 36% CUC del 70%
ESTADO DEL LEASING
Avances: Estado actual del leasing
SUBPROYECTO PROVEEDOR SUBTOTAL (USD) ESTADO ACTUAL
Eddy Covariance LICOR
BIOSCIENCE USD 67.614
Contrato 6677.1: Los equipos están en zona franca en proceso de nacionalización. Se canceló el 50%, y el pago de la segunda mitad se autorizará una vez se confirmen los equipos (Banco – Cenipalma)
Eddy Covariance ICT USD 54.844 Contrato 6803.1: El proveedor se comprometió a embarcar la próxima semana. Se canceló el 50%, y el pago de la segunda mitad se autorizará contra documentos de embarque.
Eddy Covariance DURESPO USD 4.203 Contrato No 6931: El proveedor generará la factura una vez los equipos solicitados hayan llegado al país (Durespo es representante en Colombia de Campbell Sci).
Eddy Covariance FRANCO N
HERMANOS USD 1.214 Contrato No 6931: El proveedor no ha enviado la factura al Banco.
SUBTOTAL PROYECTO - EC USD 127.875 Requerimiento
hídrico MASER USD 34.728
Contrato No 6931: El proveedor la semana anterior envió la factura al Banco.
Requerimiento hídrico
FRANCO N HERMANOS
USD 2.427 Contrato No 6931: El proveedor no ha enviado la factura al Banco.
Requerimiento hídrico
COLSISTEM USD 4.402 Contrato No 6931: Los equipos ya fueron entregados a Cenipalma, y se incluirán en la póliza de seguros. Se canceló el 100% del valor.
SUBTOTAL PROYECTO - REQUERIMIENTO HÍDRICO USD 41.558
• LIMITANTES: El retraso en el desarrollo de las actividades operacionales se
ha debido principalmente a las dificultades relacionadas con la adquisición
de los equipos: aprobación del leasing, obtención de la documentación
solicitada por el Banco de Bogotá a cada uno de sus proveedores, trámites
de embarque, nacionalización, etc.
• Cenipalma ha avanzado enormemente en las actividades administrativas y
pre-operacionales, que son indispensables para la ejecución del proyecto,
como definición de equipos, cotizaciones, convenios con plantaciones,
capacitaciones, construcción de infraestructura (P.ej. Torre
micrometeorológica), etc. Confiamos en que la fase operacional iniciará a
comienzos del 2014, una vez se active el leasing con el Banco de Bogotá
(entrega a satisfacción de los equipos, traslado e instalación en las
respectivas zonas).
Conclusión
En este Convenio participan:
www.aclimatesectoragrpecuariocolombiano.org
GRACIAS