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ESTUDIO DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA DE BIOCOMBUSTIBLES EN PERÚ Resumen PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATÓLICA DEL PERÚ RED PERUANA DE CICLO DE VIDA AV. UNIVERSITARIA NO. 1801, SAN MIGUEL LIMA, PERÚ TELÉFONO: (511) 6262000 4760 MAIL: RED.ACV@PUCP.EDU.PE BLOG.PUCP.EDU.PE/REDPERUANACICLODEVIDA/

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ESTUDIO DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA DE BIOCOMBUSTIBLES EN PERÚ

Resumen

PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATÓLICA DEL PERÚ

RED PERUANA DE CICLO DE VIDA

AV. UNIVERSITARIA NO. 1801, SAN MIGUEL

LIMA, PERÚ

TELÉFONO: (511) 6262000 – 4760

MAIL: [email protected]

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ÍNDICE DE CONTENIDO

SECCIÓN I DEFINICIÓN DEL OBJETIVO Y ALCANCE ............................. 8

1. OBJETIVO DEL ESTUDIO ................................................................................. 8

1.1 Planteamiento .......................................................................................................... 9

1.2 Preguntas que el estudio no podrá responder ........................................................ 9

1.3 Método del Análisis de Ciclo de Vida (ACV) ........................................................... 9

2. ALCANCE DEL ESTUDIO ............................................................................... 11

2.1 Unidad funcional .................................................................................................... 11

2.2 Sistemas a comparar ............................................................................................. 11

2.3 Límites de los sistemas ......................................................................................... 16

2.4 Datos necesarios y requisitos de los mismos ....................................................... 18

2.5 Herramienta Informática utilizada .......................................................................... 18

SECCIÓN II INVENTARIO .......................................................................... 19

1. FASE AGRÍCOLA ............................................................................................ 19

1.1 Descripción de los cultivos .................................................................................... 19

1.2 Límites en la fase agrícola ..................................................................................... 19

1.3 Cuantificación de las emisiones por cambio de uso de suelos ............................. 20

1.4 Inventario del la fase agrícola de la Palma Aceitera ............................................. 21

1.5 Inventario de la fase agrícola de la Jatropha Curcas ............................................ 21

1.6 Inventario de la fase agrícola de la Caña de Azúcar ............................................. 23

1.7 Inventario de la fase agrícola del Sorgo ................................................................ 23

2. PRODUCCIÓN DEL BIODIESEL ..................................................................... 24

2.1 Extracción del aceite de palma aceitera ................................................................ 24

2.2 Extracción del aceite de Jatropha ......................................................................... 25

2.3 Transesterificación ................................................................................................. 26

SECCIÓN III RESULTADOS ........................................................................ 28

1. CAMBIO CLIMÁTICO ...................................................................................... 28

2. DEFORESTACIÓN ........................................................................................... 28

3. VINCULACIÓN DE LOS DATOS CON LA UNIDAD FUNCIONAL ................. 30

4. ASIGNACIÓN DEL IMPACTO ......................................................................... 31

5. EVALUACIÓN DEL IMPACTO AMBIENTAL .................................................. 34

5.1 Metodología IPCC ................................................................................................. 34

5.1.1 Cambio de uso de suelos (LUC) ...................................................................................... 40 5.1.2 Deuda de carbono .......................................................................................................... 41

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5.2 Eco Indicador 99 .................................................................................................... 43

6. ANÁLISIS DE AMBOS INDICADORES ........................................................... 47

7. DISCUSIÓN DE RESULTADOS ...................................................................... 48

8. CONCLUSIONES ............................................................................................. 49

8.1 Gases de Efecto Invernadero - IPCC .................................................................... 49

8.2 Eco Indicador 99 .................................................................................................... 50

8.3 Gases de Efecto Invernadero – IPCC y Eco Indicador 99 .................................... 50

9. RECOMENDACIONES ..................................................................................... 51

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ÍNDICE DE TABLAS

Tabla 1: Caracterización de los cultivos ...................................................................................... 19

Tabla 2: Cambio de uso de suelos por sistema .......................................................................... 20

Tabla 3: Emisiones de carbono por cambio de uso de suelos ................................................... 20

Tabla 4: Insumos y emisiones para la producción de B100 ....................................................... 26

Tabla 5: Consumo por tipo de combustible para recorrer 1 km .................................................. 27

Tabla 6: Rendimientos de los subproductos en la cadena del biodiesel .................................... 32

Tabla 7: Precios de los subproductos en la cadena del biodiesel .............................................. 32

Tabla 8: Asignación del impacto para los subproductos del biodiesel........................................ 33

Tabla 9: Asignación del impacto en la cadena de valor del etanol ............................................. 33

Tabla 10: Caracterización de los GEI más representativos ........................................................ 34

Tabla 11: Evaluación de las emisiones de GEI para los sistemas B100 por etapa .................... 35

Tabla 12: Evaluación de las emisiones de GEI para los sistemas E100 por etapa .................... 35

Tabla 13: Evaluación de las emisiones de GEI para los sistemas B5 por etapa ........................ 36

Tabla 14: Evaluación de las emisiones de GEI para los sistemas E7.8 por etapa ..................... 36

Tabla 15: Evaluación de las emisiones de GEI para los sistemas B100 .................................... 38

Tabla 16: Evaluación de las emisiones de GEI para los sistemas E100 ................................... 38

Tabla 17: Evaluación de las emisiones de GEI para los sistemas B5 ........................................ 39

Tabla 18: Evaluación de las emisiones de GEI para los sistemas E7.8 ..................................... 39

Tabla 19: Cálculo de la deuda de carbono para los biocombustibles al 100% .......................... 42

Tabla 20: Evaluación del impacto ambiental para los sistemas B100 en puntos EI99 por

categoría de impacto ................................................................................................................... 44

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Tabla 21: Evaluación del impacto ambiental para los sistemas E100 en puntos EI99 por

categoría de impacto ................................................................................................................... 44

Tabla 22: Evaluación del impacto ambiental para los sistemas B100 en puntos EI99 por fase 45

Tabla 23: Evaluación del impacto ambiental para los sistemas E100 en puntos EI99 por fase 45

ÍNDICE DE ILUSTRACIONES

Ilustración 1: Estructura organizativa del proyecto ....................................................................... 7

Ilustración 2: Marco de trabajo del ACV ...................................................................................... 10

Ilustración 3: Ubicación de las plantaciones ............................................................................... 12

Ilustración 4: Escenarios en estudio............................................................................................ 13

Ilustración 5: Sistemas de los Biocombustibles .......................................................................... 15

Ilustración 6: Límites de los sistemas basados en biodiesel ...................................................... 16

Ilustración 7: Límites de los sistemas basados en etanol ........................................................... 17

Ilustración 8: Evaluación de la fase agrícola ............................................................................... 19

Ilustración 9: Inventario de la fase agrícola de la palma aceitera ............................................... 21

Ilustración 10: Inventario de Fase agrícola de la Jatropha Curcas (San Martín) ........................ 22

Ilustración 11: Inventario de Fase agrícola de la Jatropha Curcas (Lambayeque) .................... 22

Ilustración 12: Inventario fase agrícola de la caña. ..................................................................... 23

Ilustración 13: Inventario de la fase agrícola del sorgo ............................................................... 24

Ilustración 14: Composición de los RFF de palma ...................................................................... 25

Ilustración 15: Composición de la SJS ........................................................................................ 26

Ilustración 16: Vinculación de los datos con la unidad funcional – Biodiesel ............................. 30

Ilustración 17: Vinculación de los datos con la unidad funcional – Etanol .................................. 31

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Ilustración 18: Emisiones de GEI por etapa para los combustibles B100 y E100 ...................... 37

Ilustración 19: Emisiones de GEI por etapa en los combustibles B5 y E7.8 .............................. 37

Ilustración 20: Emisiones en kg de CO2 por cambio de uso de suelos por kg de biomasa para

los biocombustibles B100 y E100 ............................................................................................... 40

Ilustración 21: Deuda de carbono ............................................................................................... 42

Ilustración 22: Eco Indicator 99 ................................................................................................... 43

Ilustración 23: Impactos ambientales de los combustibles B100 y E100 - EI 99 ........................ 46

Ilustración 24: Impactos ambientales de los combustibles B5 y E7.8 - EI 99 ............................. 46

Ilustración 25: Relación entre el EI99 y los kg de CO2 eq para los biocombustibles al 100% ... 47

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ACRÓNIMOS, SIGLAS Y SÍMBOLOS ACV Análisis de Ciclo de Vida AGB Materia orgánica sobre el nivel del suelo B Boro B5 Biodiesel al 5% mezclado con diesel B100 Biodiesel al 100% BGB Materia orgánica bajo el nivel del suelo CA Caña de Azúcar CH4 Metano COSUDE Agencia Suiza para el Desarrollo y la Cooperación CO2 Dióxido de carbono DOM Materia Orgánica Muerta E7.8 Etanol al 7.8% mezclado con gasolina E100 Etanol al 100% ECPT Ecosystem ‘Carbon Payback Time’ EICV Evaluación del Inventario de Ciclo de Vida EMPA Instituto Federal Suizo de Investigación y Prueba de Materiales FREDEPALMA Federación de Palmicultores de San Martín GEI Gases de Efecto Invernadero INIA Instituto Nacional de Investigación Agraria

IPCC Panel Intergubernamental de Cambio Climático (Intergovernmental Panel on Climate Change)

ISO International Organization for Standardization KCl Cloruro de potasio LUC Land use change o cambio de uso de suelos Mg Sulfato de magnesio o kieserita MINAG Ministerio de Agricultura MINAM Ministerio del Ambiente MINEM Ministerio de Energía y Minas N2O Óxido nitroso PRODUCE Ministerio de la Producción PUCP Pontificia Universidad Católica del Perú RFF Racimos de Fruta Fresca RPCV Red Peruana de Ciclo de Vida SC Contenido de Carbono en el Suelo SDA United States Department of Agriculture SEIN Sistema Eléctrico Interconectado Nacional SJS Semillas de Jatropha Secas SNV Netherlands Development Organisation tkm Tonelada por kilómetro recorrido Ton d.m. Tonelada de material seca (Ton dry matter) UNALM Universidad Nacional Agraria La Molina

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ANTECEDENTES

El estudio fue planteado por la Red Peruana de Ciclo de Vida (RPCV) de la Pontificia

Universidad Católica de Perú (PUCP) y la Fundación SWISSCONTACT y es financiado por la

Agencia Suiza para el Desarrollo y la Cooperación (COSUDE) y la PUCP a través del concurso

LUCET.

El informe tiene como objetivo realizar el Análisis de Ciclo de Vida (ACV) que permita comparar

los biocombustibles (biodiesel y etanol) con los combustibles fósiles (diesel, gasolina de 84

octanos, gasolina de 97 octanos y el gas natural).

La Fundación SWISSCONTACT y el Instituto Federal Suizo de Investigación y Prueba de

Materiales (EMPA) darán a los resultados de este estudio la difusión y aplicación que

consideren oportuna de modo tal que sirva como herramienta para la toma de decisiones,

especialmente en cuanto a políticas gubernamentales. Las partes interesadas en este estudio

de ACV, como el Ministerio de Energía y Minas (MINEM), el Ministerio de Agricultura (MINAG),

el Ministerio de Producción (PRODUCE) y el Ministerio del Ambiente (MINAM), recibirán

asimismo los resultados. Por su parte, la RPCV – PUCP pretende publicar los resultados

obtenidos en revistas científicas de difusión internacional y en congresos nacionales e

internacionales para audiencias tales como centros de investigación y centros estudiantiles.

ESTRUCTURA DEL PROYECTO

El estudio cuenta con la participación de representantes de instituciones reconocidas como

EMPA, PUCP, Ministerios del Perú y SWISSCONTACT. La Ilustración 1 muestra la estructura

organizativa del estudio.

Ilustración 1: Estructura organizativa del proyecto

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DEFINICIÓN DE LOS CULTIVOS

A solicitud de los sectores del gobierno involucrados en el estudio se estableció trabajar con los

biocombustibles obtenidos a partir de palma aceitera, jatropha, caña de azúcar y sorgo dulce.

La palma aceitera y la caña de azúcar son cultivos con una amplia trayectoria en el país, en

tanto que la jatropha y el sorgo dulce son cultivos que vienen tomando notoriedad y que

representan oportunidades y ventajas adicionales para la obtención de biocombustibles.

SECCIÓN I DEFINICIÓN DEL OBJETIVO Y ALCANCE

1. OBJETIVO DEL ESTUDIO

El estudio tiene como objetivo evaluar y cuantificar los impactos ambientales de los

biocombustibles producidos en Perú usando el ACV como herramienta de gestión y técnica que

permitirá la toma de decisiones para políticas gubernamentales y sectoriales.

Los objetivos específicos son:

- Realizar una evaluación de los impactos ambientales de los biocombustibles en todo el

ciclo de vida.

- Identificar la alternativa de menor impacto ambiental entre las alternativas evaluadas

con el ACV comparativo.

- Identificar y evaluar las oportunidades para reducir los impactos ambientales y las

emisiones de GEI generados a lo largo del ciclo de vida y mejorar la cadena de valor.

- Analizar los impactos ambientales y las emisiones de GEI de los biocombustibles

presentados en comparación con los combustibles fósiles.

- Crear y fortalecer la capacidad local que permita evaluar los impactos ambientales

utilizando el ACV como herramienta de gestión en la toma de decisiones.

El estudio de ACV se realizó según una metodología normalizada, siguiendo para ello la serie

de normas internacionales ISO 14040 para la Gestión Ambiental.

Los resultados del ACV realizado servirán como herramienta que sustente técnicamente la

toma de decisiones por parte del MINAM, PRODUCE, MINEM y MINAG, así como para otras

entidades, en relación a las distintas políticas y medidas relacionadas con la promoción y uso

de los combustibles alternativos.

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1.1 Planteamiento

De acuerdo con los objetivos planteados, las preguntas que este proyecto pretende responder

son las siguientes:

- ¿Cuál es el impacto ambiental total de los combustibles y biocombustibles a lo largo del

ciclo de vida? ¿Qué tanto contribuye la combustión de los mismos al impacto ambiental

total?

- ¿Son mayores o menores que los impactos ambientales y las emisiones de GEI de los

combustibles fósiles?

- ¿Cómo están distribuidos y cuán elevados son los impactos ambientales al producir

biocombustibles?

- ¿Cuáles son los factores que inciden al impacto en el ambiente? ¿Existen posibilidades de

reducirlos?

1.2 Preguntas que el estudio no podrá responder

La metodología del ACV permite una comparación general entre los sistemas desde el punto

de vista ambiental y bajo la observación de la cadena general de producción, uso y disposición.

Sin embargo, el presente estudio no responde las siguientes preguntas:

- ¿Cuál es el impacto social y/o económico de los biocombustibles?

- ¿Cuáles serán las consecuencias futuras si se diera un cambio hacia el uso de los

biocombustibles?

- ¿Cuál será el impacto de los futuros desarrollos en el sector de los biocombustibles?

- ¿Cuáles son los impactos indirectos de la producción de biocombustibles?

Los resultados obtenidos se basan en la información evaluada y no es posible inferir

consecuencias futuras adicionales.

1.3 Método del Análisis de Ciclo de Vida (ACV)

El ACV es una metodología que permite registrar y evaluar los efectos ambientales de las

actividades humanas al producir un producto o servicio desde la extracción y adquisición de la

materia prima, la producción y consumo de energía, hasta la disposición final.

Los resultados del ACV son útiles para:

- Contar con un apoyo para la toma de decisiones.

- Registrar los principales impactos ambientales.

- Analizar los potenciales de optimización dentro de la planificación estratégica

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- Investigar los factores que brindan una mayor contribución a los impactos ambientales.

- Evaluar las regulaciones.

De acuerdo a la norma internacional ISO 14040, un ACV es un ciclo interactivo de

conocimiento y optimización que comprende las siguientes etapas:

- Determinar el objetivo y alcance del proyecto definiendo el sistema objetivo y las

condiciones, así como el campo de aplicación del estudio.

- Realizar el inventario de ciclo de vida abarcando los distintos flujos de entrada y salida

para los distintos procesos mediante la elaboración de un modelo del ciclo de vida del

producto.

- Determinar los impactos ambientales de manera tal que se entienda la relevancia

ambiental de todos los flujos descritos en el modelo.

- Interpretar los impactos ambientales.

En la Ilustración 2 se observa la interacción de las distintas etapas mencionadas previamente y

se incluyen además las aplicaciones directas de los resultados del análisis.

Ilustración 2: Marco de trabajo del ACV

Fuente: ISO 14040 (2006)

Interpretación

Objetivo y alcance

Análisis del inventario

Análisis del impacto

Marco de trabajo del análisis de ciclo de vida

Aplicaciones directas:

•Desarrollo y mejora de productos

•Planeamientoestratégico

•Desarrollo de políticaspúblicas

•Marketing

•Otros

Interpretación

Objetivo y alcance

Análisis del inventario

Análisis del impacto

Marco de trabajo del análisis de ciclo de vida

Aplicaciones directas:

•Desarrollo y mejora de productos

•Planeamientoestratégico

•Desarrollo de políticaspúblicas

•Marketing

•Otros

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2. ALCANCE DEL ESTUDIO

2.1 Unidad funcional

El presente ACV se enfoca en el uso de los combustibles para el transporte terrestre de

pasajeros en vehículos. Todos los sistemas estudiados cumplen la función de servir de

combustible para vehículos de pasajeros de modo tal que se pueda recorrer un mismo número

de kilómetros.

La unidad funcional debe ser una medida que permita comparar la cantidad de producto

necesario para realizar una misma función, proporcionando una referencia para normalizar las

entradas y salidas del sistema. En este estudio se utilizará como unidad funcional un kilómetro

recorrido en un vehículo de pasajeros.

2.2 Sistemas a comparar

Los cultivos estudiados son, palma aceitera y jatropha para la obtención del biodiesel y, caña

de azúcar y sorgo dulce para la obtención del bioetanol.

Según las características y requerimientos de los cultivos mencionados se han seleccionado

tres regiones para su estudio: en la zona de San Martín, ubicada en la Amazonía peruana, una

zona ecológica denominada selva tropical; y en las zonas de Piura y Lambayeque, ubicadas en

la costa norte del país, una zona ecológica denominada desierto tropical. La ubicación

geográfica se muestra en la Ilustración 3. Las locaciones mencionadas fueron elegidas debido

a su representatividad, dada la envergadura de los proyectos y plantaciones que se llevan a

cabo en estas regiones.

En la costa norte del país se ha considerado el cultivo en terrenos eriazos sin cobertura como

se muestra en la Ilustración 4. De acuerdo al IPCC (2006), el contenido de carbono del suelo es

de 35 toneladas por hectárea.

En la región San Martín, se ha realizado una diferenciación de acuerdo al tipo de suelo

utilizado, considerando bosque primario o bosque secundario (purma de 15 años) para poder

diferenciar las emisiones por cambio de uso de suelo en cada uno de estos escenarios, tal

como se muestra en la Ilustración 4.

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Ilustración 3: Ubicación de las plantaciones

• Bosque maduro o primario: Ecosistema boscoso con vegetación original,

caracterizado por la abundancia de árboles maduros de especies del dosel superior o

dominante, que ha evolucionado de manera natural y que ha sido poco perturbado por

actividades humanas o causas naturales (OIMT, 2002; Ley Forestal y de Fauna

Silvestre, S.S. N° 27308). En el estudio se han considerado los bosques maduros con

un contenido total de 241 toneladas de carbono por hectárea, incluyendo tanto el

contenido de carbono de la biomasa como el del suelo, según el estudio realizado por

Alegre et al (2001) en la Amazonía Peruana.

• Bosque secundario (Purma): Ecosistema de vegetación boscosa que ha vuelto a

crecer en tierra donde la cobertura boscosa original fue en su mayor parte desmontada

con menos del 10% de la cobertura boscosa original. Los bosques secundarios por lo

general se desarrollan naturalmente en tierras abandonadas después de cultivos

migratorios, el asentamiento de agricultura o tierras forestales degradadas, o después

del fracaso de plantaciones de árboles.

La Ley Forestal lo define: “Vegetación leñosa de sucesión secundaria que se desarrolla

sobre tierras cuya vegetación original fue destruida por actividades humanas. El grado

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de recuperación dependerá mayormente de la duración e intensidad del uso anterior

por cultivos agrícolas o pastos, así como de la proximidad de fuentes de semillas para

re colonizar el área disturbada.” (Ley N° 27308). En este estudio se consideran

bosques secundarios de 15 años de edad.

Ilustración 4: Escenarios en estudio

Adicionalmente al estudio de los biocombustibles, se analizaron 4 combustibles fósiles como

sistemas de referencia: Diesel, Gasolina de 84 octanos, Gasolina de 97 octanos y Gas Natural.

A continuación se describen los 7 sistemas específicos estudiados (cada uno evaluado al 100%

y en la mezcla correspondiente con diesel o gasolina, de 5% ó 7.8% respectivamente), así

como los 4 sistemas de referencia.

• Sistema 1: Producción y uso de biodiesel obtenido de la Palma Aceitera

cultivada en bosque primario.

(a) Sistema 1a: Biodiesel al 100%.

(b) Sistema 1b: Mezcla con diesel al 5%.

• Sistema 2: Producción y uso de biodiesel obtenido de la Palma Aceitera

cultivada en bosque secundario (purma).

(a) Sistema 2a: Biodiesel al 100%.

(b) Sistema 2b: Mezcla con diesel al 5%.

• Sistema 3: Producción y uso de biodiesel obtenido de la Jatropha cultivada en

bosque primario.

(a) Sistema 3a: Biodiesel al 100%.

(b) Sistema 3b: Mezcla con diesel al 5%.

Bosque primario Bosque secundario (Purma)

Terrenos eriazos

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• Sistema 4: Producción y uso de biodiesel obtenido de la Jatropha cultivada en

bosque secundario (purma).

(a) Sistema 4a: Biodiesel al 100%.

(b) Sistema 4b: Mezcla con diesel al 5%.

• Sistema 5: Producción y uso de biodiesel obtenido de la Jatropha cultivada en la

costa.

(a) Sistema 5a: Biodiesel al 100%.

(b) Sistema 5b: Mezcla con diesel al 5%.

• Sistema 6: Producción y uso de etanol obtenido de la Caña de Azúcar.

(a) Sistema 6a: Etanol al 100%.

(b) Sistema 6b: Mezcla con gasolina al 7.8%.

• Sistema 7: Producción y uso de etanol obtenido del Sorgo Dulce.

(a) Sistema 7a: Etanol al 100%.

(b) Sistema 7b: Mezcla con gasolina al 7.8%.

• Sistema 8: Producción y uso del diesel.

• Sistema 9: Producción y uso de gasolina de octanaje 97.

• Sistema 10: Producción y uso de gasolina de octanaje 84.

• Sistema 11: Producción y uso del gas natural vehicular.

En la Ilustración 5 se muestra estructuradamente los sistemas de biocombustibles y sus

respectivas mezclas.

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Biodiesel

Bosque primario

Jatropha

Palma aceitera

Purma

San Martín

B100

B5

B100

B5

Bosque primario

Purma

San Martín

B100

B5

B100

B5

Terrenos eriazosLambayeque

B100

B5

Etanol

Sorgo dulce

Terrenos eriazosPiura

E100

E7.8

Terrenos eriazosLambayeque

E100

E7.8

Caña de azúcar

Combustibles fósiles

Gasolina 97 octanos

Diesel

Gasolina 84 octanos

Gas Natural 11

10

9

8

7b

7a

6b

6a

5b

5a

4b

4a

3b

3a

2b

2a

1b

1a

SistemaMezclaEcozonaRegiónCultivoCombustible

Ilustración 5: Sistemas de los Biocombustibles

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2.3 Límites de los sistemas

Los límites de los sistemas definen los procesos unitarios incluidos en el análisis, las cargas

ambientales a ser estudiadas, así como el nivel de detalle. Se analizó el sistema considerando

los impactos desde el cultivo de la biomasa hasta su uso energético en el sector transportes, es

decir, un estudio Cradle to Grave (desde la cuna a la tumba).

Para la obtención del biodiesel se incluyen: la fase agrícola, el proceso de extracción del aceite,

su conversión a biodiesel, los transportes respectivos y, finalmente, su uso como fuente de

energía para recorrer un kilómetro en un automóvil.

Para la obtención del etanol se considera la fase agrícola, la fermentación, la destilación y su

uso energético.

En relación a la etapa agrícola, se incluyen dentro del sistema el uso e impacto de los

plaguicidas y fertilizantes aplicados, así como el impacto directo debido al uso y cambio de uso

del suelo. Respecto a la etapa de extracción de aceite y producción de biodiesel y etanol, se

considera la generación de energía, la infraestructura, el uso de aditivos químicos y sus

emisiones. Para la etapa de uso energético, se consideran las emisiones generadas por el

consumo del biocombustible y los impactos debidos a la producción y uso de un automóvil

estándar. Los límites generales se pueden observar en la Ilustración 6 y la Ilustración 7.

Ilustración 6: Límites de los sistemas basados en biodiesel

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ESTUDIO DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA DE BIOCOMBUSTIBLES EN PERÚ

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Ilustración 7: Límites de los sistemas basados en etanol

- Límites geográficos: El ACV desarrollado se limita a la producción y uso de

biocombustibles en el Perú. Sin embargo, no necesariamente todas las etapas de los

ciclos de vida respectivos deben limitarse a este ámbito geográfico. Se han incluido

aquellos procesos que forman parte del ciclo de vida aunque se desarrollen fuera del

territorio nacional, analizándolos en su ubicación representativa.

Para las operaciones en el interior del país se usaron datos nacionales y originales de

los procesos reales, los que se complementaron con información secundaria. Para

aquellos procesos que ocurren fuera del país se han utilizado datos obtenidos de

publicaciones científicas o datos medios en la respectiva industria.

- Límites temporales: El horizonte temporal considerado es el del periodo comprendido

entre los años 2007 y 2009. Sin embargo, en algunos casos se ha utilizado

información más antigua. De otro lado, no se puede evitar que los procesos

comparados se encuentren en diferentes estados de desarrollo tecnológico, no

obstante para evitar fallas en la interpretación se ha documentado el estado y uso de la

tecnología para cada proceso.

- Límite con la naturaleza: En las etapas relacionadas con el cultivo y cosecha de

biomasa, para este estudio, el suelo productivo queda excluido del sistema. Esto

debido a que no es considerado parte del sistema productivo, sino parte del medio

ambiente.

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ESTUDIO DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA DE BIOCOMBUSTIBLES EN PERÚ

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2.4 Datos necesarios y requisitos de los mismos

Los datos fueron colectados de las instalaciones productivas vinculadas a los procesos

específicos. Se seleccionaron los procesos cuya contribución a los flujos de masa y energía,

así como cuyas emisiones, han sido relevantes.

Para la obtención de los datos se visitaron empresas, institutos, universidades y asociaciones

nacionales relacionadas con la producción de biocombustibles; para el presente informe estos

datos han servido para validar la información recopilada a partir de la bibliografía revisada.

Para los procesos en los cuales no se consiguieron datos de fuentes primarias, se ha recurrido

a datos de fuentes secundarias. Por otro lado, el estudio de datos publicados en procesos

similares a los del presente estudio ha permitido realizar la validación de los datos primarios

recopilados.

2.5 Herramienta Informática utilizada

El estudio se ha realizado usando el programa de cómputo SIMAPRO 7.1, una herramienta

informática comercial desarrollada por Pré Consultants para el ACV, este programa analiza y

compara sistemática y consistentemente los aspectos ambientales de un producto según la

norma ISO 14040. El programa SIMAPRO ha sido usado, desde su primera versión en 1990,

por empresas, consultoras, centros de estudio y de investigación.

SIMAPRO 7.1 incluye todo el juego de datos ECOINVENT, la cual cuenta con información de

más de 4,000 procesos. Esta base de datos es el resultado de un gran esfuerzo por parte de

institutos suizos para actualizar e integrar las bases de datos ampliamente conocidas ETH-ESU

96, BUWAL250, así como varias otras. Esta base de datos cuenta con una muy buena

documentación y especificación de los datos inciertos. En el presente estudio se ha aplicado el

ECOINVENT para modelar los procesos comunes tales como transportes y productos químicos

básicos, así como una base que se ha adaptado a la realidad peruana para los procesos

restantes.

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SECCIÓN II INVENTARIO

1. FASE AGRÍCOLA

1.1 Descripción de los cultivos

Los cultivos estudiados fueron la palma aceitera, la Jatropha Curcas, la caña de azúcar y el

sorgo dulce. La Tabla 1 muestra el rendimiento anual por hectárea y la vida útil de cada uno de

estos productos agrícolas, así como las especificaciones de estos cultivos.

Tabla 1: Caracterización de los cultivos

Parámetro Unidad Palma Aceitera

Jatropha Curcas

Caña de azúcar

Sorgo dulce

Carbono en la biomasa tC/ha 64 28 0 0 Producto - RFF SJS Caña Sorgo Rendimiento t/ha año 19* 6** 110*** 260*** Vida útil meses 360 480 78 6

Fuentes: *Ramirez 2008; *Ocroposma 2008; **Grupo Tello 2009; *** Empresa Monder (Jaime

Gianella 2009)

1.2 Límites en la fase agrícola

El análisis de la fase agrícola incluye la producción, transporte y uso de materia prima, energía

e infraestructura, así como las emisiones generadas al aire, agua y suelo, como se aprecia en

la Ilustración 8.

Ilustración 8: Evaluación de la fase agrícola

Page 21: Resumen - PUCP

ESTUDIO DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA DE BIOCOMBUSTIBLES EN PERÚ

20

1.3 Cuantificación de las emisiones por cambio de uso de suelos

El uso de suelos en el sector agro forestal es una de las fuentes principales de emisiones de

gases de efecto invernadero, siendo los principales el dióxido de carbono, el óxido nitroso y el

metano. Aproximadamente el 30% de todas las emisiones antropogénicas de GEI entre 1989 y

1998 se debieron a actividades relacionadas al uso de suelos. Dos tercios de las mismas se

deben a cambios en el uso de los suelos (Fasit, 2009).

En la Tabla 2 se presenta un resumen con los cambios de uso de suelo evaluados,

considerando el uso de suelo antes y después de la siembra de cultivos agro-energéticos.

Tabla 2: Cambio de uso de suelos por sistema

Fuente: Alegre, IPCC

El período de descuento para estas emisiones es de 20 años, estándar definido por el IPCC, y

el factor de conversión de carbono a dióxido de carbono es de 44/12. Además, para poder

comparar las emisiones en base a la unidad funcional, éstas se dividen entre el rendimiento

anual por hectárea para cada cultivo. Los cálculos se muestran en la Tabla 3.

Tabla 3: Emisiones de carbono por cambio de uso de suelos

Sistema t C/ha t CO2/ha t CO2/ha año t/ha año t CO2/t producto

(a) (b)=(a)x 44/12 (c)=(b)/20 (d) (e)=(c)/(d)

S1 70.8 259.7 13.0 19.0 0.7

S2 10.5 38.5 1.9 19 0.1

S3 104.4 382.9 19.1 6.0 3.2

S4 46.4 170.3 8.5 6 1.4

S5 -41.8 -153.2 -7.7 6.0 -1.3

S6 13.9 50.9 2.5 110.0 0.0

S7 13.9 50.9 2.5 260.0 0.0

Sistema Antes Después Escenario tC/ha Cultivo tC/ha

S1 Bosque primario 241 Palma 170

S2 Bosque secundario (15 años) 172 Palma 162

S3 Bosque primario 241 Jatropha 137

S4 Bosque secundario (15 años) 172 Jatropha 126

S5 Terrenos eriazos 35 Jatropha 77

S6 Terrenos eriazos 35 Caña 21

S7 Terrenos eriazos 35 Sorgo 21

Page 22: Resumen - PUCP

ESTUDIO DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA DE BIOCOMBUSTIBLES EN PERÚ

21

1.4 Inventario del la fase agrícola de la Palma Aceitera

El inventario final para la obtención de un Kg de racimos de fruto fresco de palma aceitera

(RFF) se muestra en la Ilustración 9, en éste se detallan las entradas y salidas al sistema, tales

como los transportes requeridos para importar los insumos, los fertilizantes y plaguicidas

aplicados y sus respectivas emisiones al agua, aire y suelo.

Es importante señalar que el CO2 liberado por el cambio de uso de suelo varía dependiendo del

escenario, tal como se muestra en la Tabla 3.

Ilustración 9: Inventario de la fase agrícola de la palma aceitera

1.5 Inventario de la fase agrícola de la Jatropha Curcas

En la Ilustración 10 e Ilustración 11 se presentan los inventarios finales de la fase agrícola por

semilla de jatropha seca para la Amazonía y la costa norte respectivamente. Es importante

señalar que el CO2 liberado por cambio de uso de suelo varía dependiendo del escenario como

se puede observar en la Tabla 3.

Page 23: Resumen - PUCP

ESTUDIO DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA DE BIOCOMBUSTIBLES EN PERÚ

22

Ilustración 10: Inventario de Fase agrícola de la Jatropha Curcas (San Martín)

Ilustración 11: Inventario de Fase agrícola de la Jatropha Curcas (Lambayeque)

Page 24: Resumen - PUCP

ESTUDIO DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA DE BIOCOMBUSTIBLES EN PERÚ

23

1.6 Inventario de la fase agrícola de la Caña de Azúcar

En la Ilustración 12 se presenta el inventario de la fase agrícola de la caña de azúcar, los

valores están reportados por kg de caña de azúcar.

Ilustración 12: Inventario fase agrícola de la caña.

1.7 Inventario de la fase agrícola del Sorgo

El inventario final para la obtención de un Kg de tallo de sorgo dulce se muestra en la

Ilustración 13. Aquí se detallan las entradas y salidas al sistema, tales como los transportes

requeridos para importar los insumos, los fertilizantes y plaguicidas aplicados y sus respectivas

emisiones al agua, aire y suelo.

Page 25: Resumen - PUCP

ESTUDIO DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA DE BIOCOMBUSTIBLES EN PERÚ

24

Ilustración 13: Inventario de la fase agrícola del sorgo

2. PRODUCCIÓN DEL BIODIESEL

2.1 Extracción del aceite de palma aceitera

Por cada Kg de RFF se generan 0.2 Kg de aceite de palma y 0.02 Kg de aceite de palmiste y

0.03 Kg de torta de palmiste (Ramírez, 2008) como se puede apreciar en la Ilustración 14.

Page 26: Resumen - PUCP

ESTUDIO DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA DE BIOCOMBUSTIBLES EN PERÚ

25

Ilustración 14: Composición de los RFF de palma

Fuente: Ramírez, 2009

Al modelar el proceso se ha considerado el transporte de los insumos según las distancias de

la importación y el traslado del puerto del Callao a la Región San Martín. Así mismo, se ha

considerado un transporte de 25 kilómetros en camión para el traslado de los RFF a la planta

de extracción de aceite.

Pre tratamiento del aceite de palma

Dada la acidez del aceite de palma, es necesario que este cultivo pase por un pre tratamiento

antes de la tranesterificación para su transformación en biodiesel. El rendimiento de este

proceso es de 0.94 Kg de aceite de palma tratado por Kg de aceite crudo de palma y se

requiere 0.00444 Kg de soda cáustica por Kg de aceite tratado según los datos del Estudio de

Impacto Ambiental (EIA) de la empresa Heaven Petroleum Operators (HPO) (Ecolab, 2008).

2.2 Extracción del aceite de Jatropha

En la Ilustración 15 se muestra la composición de la SJS. Por cada Kg de SJS se obtiene

0.27Kg de aceite y 0.29Kg de torta de jatropha. Se considera una eficiencia de extracción del

98%, para un contenido total de 50% de grasa en la almendra (INIA – Romero, 2008).

Page 27: Resumen - PUCP

ESTUDIO DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA DE BIOCOMBUSTIBLES EN PERÚ

26

Ilustración 15: Composición de la SJS

Fuente: INIA - Romero, 2008

2.3 Transesterificación

En esta etapa se lleva a cabo el proceso de transesterificación, donde los triglicéridos de los

aceites reaccionan con el metanol en presencia del metilato de sodio para formar el biodiesel y

la glicerina. De acuerdo a Ecolab (2008) el rendimiento de la conversión del aceite vegetal a

biodiesel es de 95%, lo cual está dentro del rango propuesto por Ramírez (2008) que considera

entre 92% y 98%. Los insumos utilizados y emisiones se muestran en la Tabla 4.

Tabla 4: Insumos y emisiones para la producción de B100

Fuente: Ecolab, 2008

Insumos Energía eléctrica 2.57E-07 KWh / Kg B100

Metanol 2.26E-01 Kg / Kg B100

Soda cáustica 5.24E-03 Kg / Kg B100

Agua de enfriamiento 3.85E-03 Kg / Kg B100

Emisiones Residuos sólidos domésticos 4.49E-05 Kg / Kg B100

Residuos sólidos industriales 8.60E-04 Kg / Kg B100

Partículas 5.12E-06 Kg / Kg B100

SO2 4.74E-06 Kg / Kg B100

CO 1.56E-05 Kg / Kg B100

NOx 7.17E-05 Kg / Kg B100

Page 28: Resumen - PUCP

ESTUDIO DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA DE BIOCOMBUSTIBLES EN PERÚ

27

3. PRODUCCIÓN DEL ETANOL

El proceso de obtención del etanol incluye tanto la fermentación como la destilación de la caña

o el sorgo para la producción de etanol. En el presente estudio se ha considerado que el

objetivo principal es la producción de etanol y que ésta se realiza a partir del jugo de la caña o

el sorgo, no de la melaza o miel que se obtiene luego de la producción de azúcar.

De acuerdo a Ramírez (2008) el rendimiento de la conversión de la caña de azúcar en etanol

es de 6.34%, mientras que según Ocroposma (2008) el rendimiento de la conversión del sorgo

en etanol es de 6.4%.

4. USO ENERGÉTICO DE LOS COMBUSTIBLES

Para la fase final, que evaluó el uso energético de los combustibles, se han considerado tanto

las emisiones por combustión como la carga ambiental del automóvil utilizado y las emisiones

generadas debido al mantenimiento del mismo.

El automóvil estándar utilizado es el Euro 3 promedio en la unión europea adaptado a Perú

definido en ECOINVENT (2008). La vida útil definida para dicho automóvil es de 300 000 km

recorridos.

Se han considerado los consumos por cada tipo de combustible utilizados para recorrer un

kilómetro, tal como se muestra en la Tabla 5.

Tabla 5: Consumo por tipo de combustible para recorrer 1 km

Combustible MJ/kg MJ/km kg/km

Biodiesel 37.2 2.374 0.064

B5 42.5 2.374 0.056

Etanol 26.8 2.564 0.096

E5 41.7 2.564 0.061

Diesel 42.8 2.374 0.055

Gasolina 42.5 2.564 0.060

Gas natural 48.0 2.564 0.053

Page 29: Resumen - PUCP

ESTUDIO DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA DE BIOCOMBUSTIBLES EN PERÚ

28

SECCIÓN III RESULTADOS

1. CAMBIO CLIMÁTICO

Según el IPCC el cambio climático se define como una modificación identificable y persistente

del estado del clima por variabilidad natural o por efecto de la actividad humana. Actualmente

se usa este término para referirse al acelerado calentamiento que se viene produciendo en la

superficie terrestre como resultado de una mayor acumulación de GEI, de acuerdo a lo citado

por Vargas (2009).

Vargas (2009) explica que el efecto invernadero es un fenómeno a través del cual

determinados gases retienen parte de la energía que el suelo emite por haber sido calentado

debido a la radiación solar, garantizando una temperatura promedio global adecuada para vivir.

Según el IPAM (2005), el fenómeno de calentamiento global es una realidad con señales

manifestadas en huracanes, retroceso de glaciares y sequías en la Amazonía. Según los ratios

actuales de emisiones, para el 2100 la temperatura promedio se incrementará entre 4 y 7°C,

con consecuencias sociales y ambientales catastróficas, incluyendo el incremento del nivel del

mar, inundación de ciudades costeras y transformación de ecosistemas a gran escala.

Durante los últimos años se ha venido desarrollando el proceso de deglaciación, generando

impactos negativos como un menor abastecimiento de agua para el campo y las ciudades, así

como limitaciones en la generación de hidroelectricidad. Otros de los impactos del cambio

climático en el Perú, según Reyes (2009) es el incremento de la temperatura hasta en 5.8ºC,

además de la elevación del nivel del mar, los fenómenos climáticos exacerbados (El Niño),

avance de la desertificación, afectación de la biodiversidad, intensificación de vectores de

enfermedades, desarticulación de ciclos agrícolas, aumento de migraciones forzadas,

intensificación de condiciones de pobreza y conflictos sociales.

2. DEFORESTACIÓN

Sohngen et al (2006) citan que la deforestación tropical contribuye a las emisiones del carbono

almacenado en la vegetación y suelos hacia la atmósfera. Esta equivale entre el 20% y el 29%

de las emisiones antropogénicas globales de GEI (IPAM, 2005; Sohngen et al, 2006;

Naughton-Treves, 2004). En el caso de Perú, las emisiones de GEI en CO2 equivalente por

cambio de uso de la tierra y silvicultura representan el 41.7% del total nacional de emisiones y

captura de GEI de acuerdo a la Primera Comunicación Nacional del Perú a la Convención de

Naciones Unidas sobre Cambio Climático (Iturregui, 2001).

El IPAM (2005) afirma que existe un consenso internacional en cuanto a la necesidad de crear

incentivos para prevenir la deforestación en los países tropicales, de manera tal que los países

Page 30: Resumen - PUCP

ESTUDIO DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA DE BIOCOMBUSTIBLES EN PERÚ

29

desarrollados deberán compensar a aquellos países que controlan la deforestación. Según

Naughton-Treves (2004) el Perú es el segundo país en extensiones de bosque tropical de

tierras bajas intactas luego de Brasil.

Según Naughton-Treves (2004) la incertidumbre respecto al rol de la Amazonía como una

fuente o sumidero de carbono refleja la limitada información sobre biomasa forestal y ratios de

absorción de carbono. Si bien existe consenso en cuanto a la necesidad de un incentivo para

prevenir la deforestación en los países tropicales y que los países desarrollados deben

compensar a aquellos países que controlan la deforestación, Naughton Treves (2004) hace

referencia que la conservación de bosques tropicales como estrategia de mitigación del cambio

climático es un asunto altamente político pues este enfoque podría desviar la atención de la

causa raíz, es decir, las emisiones de GEI por combustión de combustibles fósiles en los

países desarrollados.

De acuerdo a Chambi (2001) la creación de mecanismos internacionales (como el MDL) para

que diversos países puedan comprar y vender servicios de absorción de CO2 permite a los

mismos tener una fuente potencial importante de financiamiento para proteger los bosques de

América Latina a la vez que responden a la preocupación global por el deterioro del ambiente.

Según Smith et al (1997) la destrucción de bosques primarios conlleva a la expansión de

bosques secundarios. Esto ha generado iniciativas que inducen a incrementar su valor para

agricultores y ganaderos de tal forma que se conserven estos bosques indefinidamente pues

éstos son capaces de proveer algunos de los servicios económicos y ambientales que brindan

los bosques primarios, acumulando biomasa rápidamente durante los primeros 20 a 30 años.

Las regiones de tierras bajas húmedas tropicales de América Latina son la eco-región más

extensa en términos de cobertura boscosa y donde se concentra la deforestación actual,

fenómeno que usualmente implica la conversión de bosque primario principalmente por

pequeños agricultores para fines agropecuarios, menciona Smith et al (1997).

Las emisiones dependen del ratio de deforestación y de las variaciones del carbono

almacenado por hectárea luego de la deforestación (que dependen del uso del suelo, región,

ecosistema y uso de la biomasa extraída). La quema emite el carbono inmediatamente

mientras que la descomposición de la materia orgánica puede tardarse hasta 100 años

(Sohngen, 2006).

Page 31: Resumen - PUCP

ESTUDIO DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA DE BIOCOMBUSTIBLES EN PERÚ

30

3. VINCULACIÓN DE LOS DATOS CON LA UNIDAD FUNCIONAL

Para el desarrollo de este estudio se ha definido, de acuerdo al valor propuesto por los reportes

de ECOINVENT, 2007, que para la obtención de un MJ se requieren 0.0269 Kg de biodiesel

obtenido a partir de aceites de cultivos oleaginosos o 0.0373 Kg de etanol anhidro de 99.7°. De

acuerdo a los rendimientos en cada etapa y considerando una pérdida del 0.05%, definida por

los reportes de ECOINVENT, en el transporte del biocombustibles a la estación de servicio se

obtienen las cantidades requeridas de los recursos para recorrer 1 Km., tal como se muestra

en la Ilustración 16 y en la Ilustración 17.

Ilustración 16: Vinculación de los datos con la unidad funcional – Biodiesel

Como se puede apreciar, la cantidad necesaria de biodiesel para la obtención de 1 Km. es la

misma para ambos cultivos; esto se debe a que el rendimiento en la etapa de transporte es el

mismo. La diferencia se da en la extracción de aceite debido a que el contenido de éste es

diferente para cada cultivo, adicionalmente la palma aceitera requiere de un proceso adicional

en la etapa de transesterificación a fin de disminuir su acidez.

Page 32: Resumen - PUCP

ESTUDIO DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA DE BIOCOMBUSTIBLES EN PERÚ

31

Ilustración 17: Vinculación de los datos con la unidad funcional – Etanol

En el caso del etanol, las cantidades necesarias de biocombustible para la obtención de 1 Km.

son las mismas, debido a que los rendimientos utilizados para las etapas de destilación y

transporte son iguales, tanto para los sistemas de producción a partir de la caña de azúcar

como para los de producción a partir del sorgo dulce.

4. ASIGNACIÓN DEL IMPACTO

En un ACV es importante considerar los productos derivados y asignarles el impacto ambiental

correspondiente. La asignación de dicho impacto consiste en definir el porcentaje de la carga

ambiental correspondiente a cada subproducto, lo que se realiza de acuerdo al valor

económico y al peso de los subproductos de acuerdo a la ecuación mostrada a continuación:

F = Pi x Wi ∑(Pi x Wi)

Donde: Pi: Precio del subproducto i Wi: Peso del subproducto i

Page 33: Resumen - PUCP

ESTUDIO DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA DE BIOCOMBUSTIBLES EN PERÚ

32

Para los sistemas de biodiesel se utilizan los rendimientos mencionados en la Tabla 6 y los

precios por tonelada de producto mostrados en la Tabla 7. Luego de realizar los cálculos

respectivos para cada uno de los productos y subproductos en las distintas etapas de la

cadena de producción se obtiene el porcentaje de contribución a la carga ambiental de cada

uno, tal como se muestra en la Tabla 8.

Tabla 6: Rendimientos de los subproductos en la cadena del biodiesel

Fase Cultivo Producto Rendimiento Referencia

Agrícola Palma Racimos de fruta 19.0 Ton/ha

Ramírez, 2008

Ocroposma, 2008

Jatropha Semilla seca 6.04 Ton/ha Grupo Tello, 2009

Extracción de

aceite

Palma Aceite de palma 0.20 Kg /Kg RFF Ramírez, 2008

Torta de palmiste 0.03 Kg /Kg RFF Ramírez, 2008

Aceite de palmiste 0.02 Kg/Kg RFF Ramírez, 2008

Jatropha Aceite de Jatropha 0.27 Kg/Kg SJS INIA-Romero, 2008

Torta de Jatropha 0.29 Kg/Kg SJS

Producción de

biodiesel

Palma B100 0.89 Kg/Kg Aceite Ecolab, 2008

Glicerina 0.10 Kg/Kg Aceite

Jatropha B100 0.95 Kg/Kg Aceite Ecolab, 2008

Glicerina 0.10 Kg/Kg Aceite

Tabla 7: Precios de los subproductos en la cadena del biodiesel

Fase Cultivo Producto USD/Ton Referencia

Agrícola Palma Racimos de fruta $ 90.00 Palmas del Espino, 2007

Jatropha Semilla seca $ 200.001 Grupo Tello, 2009

Extracción de aceite Palma Aceite de palma $ 800.00 Galván, 2008

Torta de palmiste $ 11.00 Ribeiro, 2007

Aceite de palmiste $ 636.00 Ramírez, 2008

Jatropha Aceite de Jatropha $ 760.00 INIA, 2008

Torta de Jatropha $ 50.00 INIA, 2008

Producción de biodiesel Palma y

Jatropha

B100 $ 850.00 Grupo Tello, 2009

Glicerina $ 650.00 Ribeiro, 2007

1 El precio de $200 por tonelada de SJS es sólo considerando una venta a nivel regional. En caso se comercializaran las semillas en Lima el precio oscilaría entre $100 y $130 por tonelada.

Page 34: Resumen - PUCP

ESTUDIO DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA DE BIOCOMBUSTIBLES EN PERÚ

33

Tabla 8: Asignación del impacto para los subproductos del biodiesel

Fase Cultivo Producto Factor

Agrícola Palma Racimos de fruta 100%

Jatropha Semilla seca 100%

Extracción de aceite Palma Aceite de palma 92.5%

Torta de palmiste 0.2%

Aceite de palmiste 7.3%

Jatropha Aceite de Jatropha 93.0%

Torta de Jatropha 7.0%

Producción de biodiesel Palma B100 92.1%

Glicerina 7.9%

Jatropha B100 92.6%

Glicerina 7.4%

Para los sistemas de etanol se consideran los factores de la Tabla 9. Como se puede apreciar,

a diferencia del caso del biodiesel, no ha habido una asignación de impacto a otros

subproductos; esto se debe a que la vinaza y el bagazo no tienen un valor comercial y se

aprovechan dentro del mismo sistema, siendo utilizados como fertilizante y en la cogeneración

de energía respectivamente.

Tabla 9: Asignación del impacto en la cadena de valor del etanol

Fase Producto Factor

Agrícola Caña 100%

Sorgo 100%

Producción de etanol E100 caña 100%

E100 sorgo 100%

Page 35: Resumen - PUCP

ESTUDIO DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA DE BIOCOMBUSTIBLES EN PERÚ

34

5. EVALUACIÓN DEL IMPACTO AMBIENTAL

5.1 Metodología IPCC

La metodología del IPCC cuantifica las emisiones de GEI a lo largo del ciclo de vida del

producto, por ello sólo ha considerado el impacto ambiental en la categoría de cambio climático.

La caracterización de los principales GEI, de acuerdo a la metodología IPCC presentada en la

base de datos de Ecoinvent (2008), se incluye en la Tabla 10.

Tabla 10: Caracterización de los GEI más representativos

Símbolo GEI kg CO2 eq /Kg.

CO2 Dióxido de carbono 1

CO Monóxido de carbono 1.57

N2O Óxido nitroso 298

CH4 Metano 25

Fuente: Ecoinvent, 2008

A continuación se presentan los resultados obtenidos al aplicar la evaluación de impacto

ambiental del IPCC para los distintos sistemas analizados. Los resultados por etapa y el total

en Kg. de CO2 equivalente, se presentan la Tabla 11, la Tabla 13, la y la Tabla 14, donde se

resalta en color verde aquellos sistemas con un menor impacto que la alternativa fósil, sea

diesel y gasolina de 97 octanos, respectivamente.

Las etapas consideradas son:

• Cambio de uso de suelos (LUC: Land Use Change): considera las emisiones

ocasionadas por cambiar el uso de suelo de los escenarios previos a cultivos agro-

energéticos.

• Fase agrícola: muestra las emisiones considerando la plantación y cosecha de los

cultivos agro-energéticos, así como el manejo agronómico implicado.

• Fase producción: implica la producción de los biocombustibles a partir de la biomasa,

así como todos los transportes asociados, hasta contar con el combustible en la

estación de servicio.

• Fase uso: considera las emisiones generadas durante la etapa del uso energético del

combustible e incluye las emisiones referidas a la producción y al mantenimiento del

vehículo, así como a la combustión directa del combustible.

Page 36: Resumen - PUCP

ESTUDIO DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA DE BIOCOMBUSTIBLES EN PERÚ

35

Tabla 11: Evaluación de las emisiones de GEI para los sistemas B100 por etapa

Palma B100 Jatropha B100

Bos

que

prim

ario

Purm

a 15

año

s

Bos

que

prim

ario

Purm

a

15 a

ños

Cos

ta

Die

sel

1a 2a 3a 4a 5a 8

LUC 0.272 0.030 0.777 0.302 -0.269 -

F. agrícola 0.050 0.034 0.077 0.051 0.151 -

F. producción 0.038 0.039 0.033 0.034 0.033 0.03

F. uso 0.023 0.023 0.023 0.023 0.023 0.20

kg CO2 eq 0.38 0.13 0.91 0.41 -0.063 0.23

Tabla 12: Evaluación de las emisiones de GEI para los sistemas E100 por etapa

Cañ

a E1

00

Sorg

o E1

00

G97

G84

Gas

na

tura

l 6a 7a 9 10 11

LUC 0.035 0.000 - - -

F. agrícola 0.118 0.047 - - -

F. producción 0.029 0.024 0.04 0.04 0.02

F. uso 0.022 0.022 0.21 0.23 0.17

kg CO2 eq 0.20 0.092 0.25 0.27 0.19

Page 37: Resumen - PUCP

ESTUDIO DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA DE BIOCOMBUSTIBLES EN PERÚ

36

Tabla 13: Evaluación de las emisiones de GEI para los sistemas B5 por etapa

Palma B5 Jatropha B5

Bos

que

prim

ario

Purm

a 15

año

s

Bos

que

prim

ario

Purm

a 15

año

s

Cos

ta

Die

sel

1b 2b 3b 4b 5b 8

LUC 0.012 0.001 0.034 0.013 -0.012 -

F. agrícola +

F. producción 0.031 0.030 0.032 0.030 0.035

0.03

F. uso 0.190 0.190 0.190 0.190 0.190 0.20

kg CO2 eq 0.23 0.22 0.26 0.22 0.21 0.23

Tabla 14: Evaluación de las emisiones de GEI para los sistemas E7.8 por etapa

Cañ

a E7

.8

Sorg

o E7

.8

G97

G84

Gas

na

tura

l 6b 7b 9 10 11

LUC 0.003 0.001 - - -

F. agrícola +

F. producción 0.046 0.042

0.04 0.04 0.02

F. uso 0.212 0.212 0.21 0.23 0.17

kg CO2 eq 0.26 0.26 0.25 0.27 0.19

En la Ilustración 19 se aprecian los resultados al evaluar los distintos sistemas utilizando la

metodología del IPCC. Se observa que el B100 de jatropha cultivada en bosque primario,

según esta metodología, tiene la mayor cantidad de emisiones en CO2 equivalente. De otro

lado, el sistema de Jatropha B100 en costa tiene un impacto positivo en el ambiente por la

captura de CO2 en la biomasa que representan estos cultivos perennes. Esto resalta la

importante participación de las emisiones por cambio de uso de suelos en los sistemas de

biodiesel, tanto positiva como negativamente.

Page 38: Resumen - PUCP

ESTUDIO DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA DE BIOCOMBUSTIBLES EN PERÚ

37

1a 2a 3a 4a 5a 6a 7a 8 9 10 11

kg C

O2

eq/k

mCambio de uso de suelos

Fase agrícola

Fase producción

Fase uso

0.38

0.13

0.91

0.41

-0.06

0.20

0.09

0.230.25 0.27

0.19

kg C

O2

eq /

km

0.23

0.22

0.26

0.23 0.21

0.26 0.26

0.23

0.250.27

0.19

Palm

a Bo

sque

pri

mar

io

Palm

a Pu

rma

Jatr

opha

Bo

sque

pri

mar

io

Jatr

opha

Pu

rma

Jatr

opha

Co

sta

Caña

de

azúc

ar

Cost

a

Sorg

o du

lce

Cost

a D

iese

l 2

Gas

olin

a

97 o

ctan

os

Gas

olin

a 8

4 oc

tano

s G

as N

atur

al

Cambio de uso de suelos

Fase producción + agrícola

Fase uso

Palm

a Bo

sque

pri

mar

io

Palm

a Pu

rma

Jatr

opha

Bo

sque

pri

mar

io

Jatr

opha

Pu

rma

Jatr

opha

Co

sta

Caña

de

azúc

ar

Cost

a

Sorg

o du

lce

Cost

a D

iese

l 2

Gas

olin

a

97 o

ctan

os

Gas

olin

a 8

4 oc

tano

s G

as N

atur

al

Ilustración 19: Emisiones de GEI por etapa en los combustibles B5 y E7.8

Ilustración 18: Emisiones de GEI por etapa para los combustibles B100 y E100

Page 39: Resumen - PUCP

ESTUDIO DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA DE BIOCOMBUSTIBLES EN PERÚ

38

A continuación se presentan los resultados obtenidos por tipo de gas en kg de CO2 equivalente,

en la Tabla 15, Tabla 16. Cabe señalar que en la Tabla 18 se resaltan en color verde aquellos

sistemas con un menor impacto que su alternativa fósil, diesel y gasolina de 97 octanos,

respectivamente.

Tabla 15: Evaluación de las emisiones de GEI para los sistemas B100

Palma B100 Jatropha B100

Bos

que

prim

ario

Purm

a

15 a

ños

Bos

que

prim

ario

Purm

a 15

año

s

Cos

ta

Die

sel

CO2 fósil 0.071 0.071 0.083 0.083 0.173 0.219

CO2 LUC 0.272 0.031 0.777 0.299 -0.269 0.000

CO 0.007 0.000 0.011 0.000 0.001 0.001

N2O 0.020 0.018 0.021 0.017 0.018 0.002

CH4 0.012 0.005 0.017 0.005 0.013 0.004

Otros 0.000 0.000 0.000 0.000 0.001 0.000

kg CO2 eq 0.38 0.13 0.91 0.41 -0.063 0.23

Tabla 16: Evaluación de las emisiones de GEI para los sistemas E100

Cañ

a E1

00

Sorg

o E1

00

G97

G84

Gas

na

tura

l

CO2 fósil 0.117 0.061 0.246 0.255 0.175

CO2 LUC 0.035 0.000 0.001 0.001 0.000

CO 0.023 0.000 0.002 0.003 0.001

N2O 0.006 0.027 0.001 0.001 0.000

CH4 0.021 0.003 0.005 0.004 0.008

Otros 0.001 0.000 0.000 0.000 0.000

kg CO2 eq 0.20 0.092 0.25 0.27 0.19

Page 40: Resumen - PUCP

ESTUDIO DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA DE BIOCOMBUSTIBLES EN PERÚ

39

Tabla 17: Evaluación de las emisiones de GEI para los sistemas B5

Palma B5 Jatropha B5

Bos

que

prim

ario

Purm

a 15

año

s

Bos

que

prim

ario

Purm

a 15

año

s

Cos

ta

Die

sel

CO2 fósil 0.212 0.212 0.212 0.212 0.216 0.219

CO2 LUC 0.012 0.001 0.034 0.013 -0.012 0.000

CO 0.001 0.001 0.002 0.001 0.001 0.001

N2O 0.003 0.003 0.003 0.003 0.003 0.002

CH4 0.004 0.004 0.005 0.004 0.004 0.004

kg CO2 eq 0.23 0.22 0.26 0.23 0.21 0.23

Tabla 18: Evaluación de las emisiones de GEI para los sistemas E7.8

Cañ

a E7

.8

Sorg

o E7

.8

G97

G84

Gas

na

tura

l CO2 fósil 0.248 0.245 0.246 0.255 0.175

CO2 LUC 0.003 0.001 0.001 0.001 0.000

CO 0.003 0.002 0.002 0.003 0.001

N2O 0.001 0.002 0.001 0.001 0.000

CH4 0.005 0.005 0.005 0.004 0.008

kg CO2 eq 0.26 0.26 0.25 0.27 0.19

Page 41: Resumen - PUCP

ESTUDIO DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA DE BIOCOMBUSTIBLES EN PERÚ

40

0.7

0.1

3.2

1.4

-1.3

0.0 0.0

Palm

a Bo

sque

pri

mar

io

Palm

a Pu

rma

Jatr

opha

Bo

sque

pri

mar

io

Jatr

opha

Pu

rma

Jatr

opha

Co

sta

Caña

de

azúc

ar

Cost

a

Sorg

o du

lce

Cost

a Kg C

O2

equi

vale

nte/

Kg p

rodu

cto

agríc

ola

5.1.1 Cambio de uso de suelos (LUC)

Las cantidades calculadas de emisiones de gases de efecto invernadero para cada uno de los

sistemas se muestran en la ilustración 20, en kg de CO2 equivalente por kg de productos

cosechados, según los cálculos mostrados en la Tabla 3. El sistema con mayores emisiones es

el de biodiesel de jatropha cultivada en bosques primarios, y aquél que tiene un impacto

positivo por capturar CO2 es el sistema de biodiesel de jatropha cultivada en la costa.

Ilustración 20: Emisiones en kg de CO2 por cambio de uso de suelos por kg de biomasa para los biocombustibles B100 y E100

Page 42: Resumen - PUCP

ESTUDIO DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA DE BIOCOMBUSTIBLES EN PERÚ

41

5.1.2 Deuda de carbono

Según Searchinger et al (2008) muchos de los estudios previos relacionados a los impactos de

los biocombustibles sólo consideran las emisiones generadas durante la etapa agrícola y la

etapa de producción del combustible. De esta manera, consideraron que los combustibles agro-

energéticos, al capturar carbono de la atmósfera, pueden disminuir las emisiones de GEI en

relación a los combustibles fósiles. Sin embargo, la deforestación en que se incurre con los

cultivos energéticos, los que emiten a la atmósfera una gran parte del carbono almacenado

previamente en las plantas y suelos. En el presente estudio se han calculado los impactos

ambientales, incluyendo las emisiones por cambio de uso de suelos. Para el cálculo de la

deuda de carbono de los biocombustibles es necesario disgregar dichas emisiones.

De acuerdo a Fargione et al (2008) al transformar bosques primarios, secundarios o pastizales

para producir biocombustibles a partir de cultivos agro-energéticos se genera una deuda de

carbono, pues se emite más CO2 que las reducciones anuales de GEI que se obtienen al

desplazar combustibles fósiles. La fórmula, según Gibbs et al (2008), para calcular el tiempo de

pago de de dicha deuda de carbono (ECPT: Ecosystem ‘Carbon Payback Time’), definida como

la cantidad de años requeridos para que las emisiones evitadas por desplazar combustibles

fósiles compensen las pérdidas de carbono en los ecosistemas por cambio de uso de suelos,

es expresado por:

En la Tabla 19 se muestra la cantidad de kg equivalentes de CO2 que se dejan de emitir al

reemplazar los combustibles fósiles por biocombustibles (a), la deuda incurrida al realizar el

cambio de uso de suelos (d) y los años requeridos para pagar dicha deuda (e). Para calcular

las emisiones ahorradas (a) se obtienen las emisiones de GEI del B100 y E100 sin tomar en

cuenta las emisiones de CO2 por cambio de uso de suelos y se restan de las emisiones de

diesel o gasolina respectivamente.

Se puede observar que los escenarios en bosque primario son los que demoran más tiempo en

pagar su deuda de carbono, mientras que el escenario de Jatropha en la costa no incurre en

una deuda de carbono. Según Fargione et al (2008) los biocombustibles producidos a partir de

plantaciones perennes, como lo son la palma y la jatropha, cultivadas en tierras eriazas

minimizan la destrucción de ecosistemas y las deudas de carbono, asociadas con la

deforestación directa o indirecta para la producción de biocombustibles.

ECPT = Cecosistema – Ccultivo energético

Emisiones ahorradas/ha/año

Page 43: Resumen - PUCP

ESTUDIO DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA DE BIOCOMBUSTIBLES EN PERÚ

42

260

38

383

170

-153

51 51

-200

-100

0

100

200

300

400

500

Deu

da

(t C

O2/

ha)

6 7

2 3

1

6

28

0

5

10

15

20

25

30

Pago

anu

al(t

CO

2 / h

a añ

o)

42

5

167

58

82

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

Tiem

po d

e pa

go

(año

s)

Palm

a Bo

sque

pri

mar

io

Palm

a Pu

rma

Jatr

opha

Bo

sque

pri

mar

io

Jatr

opha

Pu

rma

Jatr

opha

Co

sta

Caña

de

azúc

ar

Cost

a

Sorg

o du

lce

Cost

a

Tabla 19: Cálculo de la deuda de carbono para los biocombustibles al 100%

Sistema kg CO2 eq ahorrado/ km

km/ ha año

tCO2 eq ahorrado/ ha año

Deuda (tCO2/ha)

Deuda (años)

(a) (b) (c)=(a)x(b) (d) (e)=(d)/(c) S1 0.116 53024 6.153 260 42.3

S2 0.132 53024 6.993 38 5.4

S3 0.094 24459 2.292 383 167.1

S4 0.120 24459 2.930 170 58

S5 0.021 24459 0.514 -153 -

S6 0.087 72633 6.302 51 8.1

S7 0.163 173814 28.336 51 1.8

Ilustración 21: Deuda de carbono

Page 44: Resumen - PUCP

ESTUDIO DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA DE BIOCOMBUSTIBLES EN PERÚ

43

5.2 Eco Indicador 992

La metodología de evaluación de impactos, Eco Indicador 99, fue desarrollada por PRé para

facilitar la comprensión de los resultados de la fase del inventario. De acuerdo a lo indicado por

PRé (2008), es una metodología de evaluación de impacto de puntuación única que utiliza tres

categorías principales de impacto o endpoints para obtener la puntuación global, como se

muestra en la

Ilustración 22. El Eco Indicador 99 trabaja relacionando diferentes categorías de

impacto con los daños ocasionados en tres grandes rubros: ecosistema, salud humana y

recursos.

• Daño a la salud humana: expresado en DALY (Disability Adjusted Life Years).

• Daño a la calidad del ecosistema: expresado en la cantidad de especies que

desaparecen en un área determinada.

• Consumo de recursos minerales y fósiles: expresado en MJ de energía adicional

requerida para extraer dichos recursos cuando su concentración sea menor.

Ilustración 22: Eco Indicator 99

Fuente: Goedkoop, 2000

Los resultados obtenidos para los sistemas analizados se muestran en milipuntos en la Tabla

20, Tabla 21, Tabla 22 y Tabla 23.

2 Ver anexo 3, donde se muestran los impactos en puntos EI 99 por las etapas relevantes en el proceso de obtención de biocombustibles. Ver anexo 4, donde se muestra el reporte de la metodología de evaluación de impacto Eco Indicador 99.

Indicador

Daños a las fuentes minerales y fósiles [MJ energía excedente]

Daños a la calidad del ecosistema [% especies de plantas vascular *km2*año]

Daños a la salud humana [años de vida ajustados por discapacidad (DALY)]

Energía excedente para extracción futura

Energía excedente para extracción futura

Efectos regionales en especies de plantas

Efectos locales en especies de plantas vasculares

Acidificación/eutrofización (ocurrencia en especies)

Ecotoxicidad: estrés tóxico (PAF)

Cambio climático (enfermedades y desplazamiento)

Agotamiento de la capa de ozono (cáncer y

Radiación ionizante (casos y tipo de cáncer)

Efectos respiratorios (casos y tipo)

Carcinogenesis (casos y tipo de cáncer)

Concentración de minerales

Disponibilidad de combustible fósil (por tipo)

Cambio en el tamaño del hábitat

Cambio en el pH y disponibilidad de nutrientes

Concentración de suelo agrícola, urbano y

Concentración de gases de efecto invernadero

Concentración de gases que agotan ozono

Concentración de radionucleidos

Concentración de MPS y COVs

Concentración en aire, agua y alimentos

Extracción de minerales y combustibles fósiles

Uso de tierra: ocupación y transformación

NOX

SOX

NH3

Plaguicidas Metales pesados CO2

CFC Nucleidos (Bq) MPS COVs HPAs

Normalización y

Análisis de daños

Exposición y análisis de

efectos

Análisis de recursos

Análisis del uso de tierra Análisis de disposición

Page 45: Resumen - PUCP

ESTUDIO DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA DE BIOCOMBUSTIBLES EN PERÚ

44

Tabla 20: Evaluación del impacto ambiental para los sistemas B100 en puntos EI99 por categoría de

impacto

Palma B100 Jatropha B100

Bos

que

prim

ario

Tier

ras

degr

adad

as

Bos

que

prim

ario

Tier

ras

degr

adad

as

Cos

ta

Die

sel

Carcinógenos 0.008 0.008 0.010 0.009 0.010 0.000

Resp. orgánicos 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

Resp. inorgánicos 0.011 0.003 0.016 0.004 0.006 0.003

Cambio climático 0.002 0.001 0.005 0.002 0.000 0.001

Radiación 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

Capa de ozono 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

Ecotoxicidad 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001

Acidificación/ Eutrofización 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.000

Minerales 0.000 0.000 0.000 0.000 0.001 0.000

Combustibles fósiles 0.004 0.004 0.005 0.005 0.008 0.010

Total 0.027 0.018 0.038 0.022 0.027 0.016

Tabla 21: Evaluación del impacto ambiental para los sistemas E100 en puntos EI99 por categoría de

impacto

Cañ

a E1

00

Sorg

o E1

00

G97

G84

Gas

na

tura

l

Carcinógenos -0.007 -0.001 0.000 0.000 0.000

Resp. orgánicos 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

Resp. inorgánicos 0.006 0.005 0.002 0.003 0.001

Cambio climático 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001

Radiación 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

Capa de ozono 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

Ecotoxicidad 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001

Acidificación/ Eutrofización 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

Minerales 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

Combustibles fósiles 0.005 0.003 0.012 0.012 0.008

Total 0.008 0.009 0.016 0.017 0.011

Page 46: Resumen - PUCP

ESTUDIO DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA DE BIOCOMBUSTIBLES EN PERÚ

45

Tabla 22: Evaluación del impacto ambiental para los sistemas B100 en puntos EI99 por fase

Palma B100 Jatropha B100

Bos

que

prim

ario

Purm

a 15

año

s

Bos

que

prim

ario

Purm

a

15 a

ños

Cos

ta

Die

sel

Fase agrícola 0.020 0.011 0.032 0.015 0.021 0.000

Producción del combustible 0.004 0.004 0.004 0.004 0.003 0.011

Uso energético 0.003 0.003 0.002 0.003 0.003 0.005

Total 0.027 0.018 0.038 0.022 0.027 0.016

Tabla 23: Evaluación del impacto ambiental para los sistemas E100 en puntos EI99 por fase

La categoría de impacto más relevante es el uso de suelos. Ésta involucra la ocupación y

transformación de los suelos y depende del terreno previo y en qué se está transformando el

mismo. Al utilizar esta metodología, no fue posible asignar una categoría de uso de suelo

adecuada a los escenarios de terrenos forestales degradados ni a los terrenos eriazos

costeros. Dada la relevancia de la categoría de impacto y la incertidumbre de los resultados por

una pobre aproximación de la categoría del uso previo del suelo se ha considerado necesario

mostrar los resultados sin incluir dicha categoría. Los impactos en milipuntos EI 99 se muestran

en la Ilustración 23 y en la Ilustración 24.

Cañ

a E1

00

Sorg

o E1

00

G97

G84

Gas

na

tura

l

Fase agrícola 0.000 0.001 0.000 0.000 0.000

Producción del combustible 0.005 0.005 0.012 0.012 0.007

Uso energético 0.003 0.003 0.004 0.005 0.004

Total 0.008 0.009 0.016 0.017 0.011

Page 47: Resumen - PUCP

ESTUDIO DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA DE BIOCOMBUSTIBLES EN PERÚ

46

Fase uso

Fase producción

Fase agrícola (sin Uso de suelo)27

18

38

22

27

8 9

16 16 17

1

Pt E

I 99

/ km

Fase uso Fase agrícola + producción

19 1821 19 18

17 16 16 16 17

11

Palm

a Bo

sque

pri

mar

io

Palm

a Pu

rma

Jatr

opha

Bo

sque

pri

mar

io

Jatr

opha

Pu

rma

Jatr

opha

Co

sta

Caña

de

azúc

ar

Cost

a

Sorg

o du

lce

Cost

a D

iese

l 2

Gas

olin

a

97 o

ctan

os

Gas

olin

a 8

4 oc

tano

s G

as N

atur

al

Palm

a Bo

sque

pri

mar

io

Palm

a Pu

rma

Jatr

opha

Bo

sque

pri

mar

io

Jatr

opha

Pu

rma

Jatr

opha

Co

sta

Caña

de

azúc

ar

Cost

a

Sorg

o du

lce

Cost

a D

iese

l 2

Gas

olin

a

97 o

ctan

os

Gas

olin

a 8

4 oc

tano

s G

as N

atur

al

Al eliminar la categoría uso de suelos, los impactos de los combustibles producidos a partir de

cultivos agro-energéticos disminuyen entre un 50% y 70%.

Ilustración 23: Impactos ambientales de los combustibles B100 y E100 - EI 99

Ilustración 24: Impactos ambientales de los combustibles B5 y E7.8 - EI 99

Page 48: Resumen - PUCP

ESTUDIO DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA DE BIOCOMBUSTIBLES EN PERÚ

47

6. ANÁLISIS DE AMBOS INDICADORES

Para poder comparar los combustibles tomando en cuenta ambas metodologías se ha

realizado un esquema comparativo, como se observa en la Ilustración 25.

Ilustración 25: Relación entre el EI99 y los kg de CO2 eq para los biocombustibles al 100%

0%

50%

100%

150%

200%

250%

-50% 0% 50% 100% 150% 200% 250% 300% 350% 400%

CO2 equivalente (IPCC)

EI99

sin

uso

de

suel

o

B100 Palma/Bosque

B100 Palma/Degradado

B100 Jatropha/Bosque

B100 Jatropha/Degradado

B100 Jatropha/Costa

E100 Caña

E100 Sorgo

Diesel 2

G97

G84

GN

Purma

Purma

Page 49: Resumen - PUCP

ESTUDIO DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA DE BIOCOMBUSTIBLES EN PERÚ

48

7. DISCUSIÓN DE RESULTADOS

El estudio muestra que la contribución al cambio climático de los biocombustibles durante la

etapa de uso es mínima en comparación al de los combustibles fósiles. Esto se debe a que se

considera un ciclo de carbono cerrado para los biocombustibles, pues estos emiten la cantidad

de carbono absorbida durante su vegetación, ya que no contienen tantos contaminantes (SO2,

CO, NOx) como los combustibles fósiles (Puppán, 2001).

A pesar de las emisiones mínimas de GEI durante la fase de uso, existe una carga ambiental

considerable en la etapa de producción de los biocombustibles debido a la fase agrícola. Esta

podría minimizarse si se utilizará un mayor porcentaje de la biomasa incrementando los

rendimientos, pues según Larson (2006), el principal motivo del pobre rendimiento de los

biocombustibles de primera generación es el hecho de utilizar sólo una parte del total de la

biomasa.

Respecto a las emisiones por cambio de uso de tierras, Gibbs et al (2008) menciona que la

expansión agraria hacia ecosistemas de bosques tropicales guía hacia una emisión neta de

GEI, mientras que el cultivo en tierras degradas suele brindar ahorros casi inmediatos. En los

resultados mostrados para este estudio se puede observar que, de la misma manera, aquellos

biocombustibles obtenidos a partir de cultivos sembrados en zonas eriazas o de purma tienen

una deuda de carbono baja o incluso un impacto positivo, pues la nueva biomasa de las

plantaciones captura más carbono del que existía previamente en esos escenarios.

Debido a las altas deudas de carbono que alcanzan los diferentes biocombustibles producidos

a partir de cultivos agro-energéticos cuando son cultivados en zonas boscosas, la investigación

de Searchinger et al (2008) resalta el valor de aquellos biocombustibles producidos a partir de

residuos municipales, agrícolas e industriales. Según esto, los escenarios en que se convierten

ecosistemas naturales para la producción de biocombustibles pueden ser contraproducentes.

Las mejoras en rendimientos y tecnologías para la producción de biocombustibles a partir de

cultivos agro-energéticos incrementarán los beneficios en reducción de emisiones. Sin

embargo, si se deforestan bosques, la deuda de carbono aun requerirá de varias décadas para

ser pagada. (Gibbs et al, 2008)

Page 50: Resumen - PUCP

ESTUDIO DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA DE BIOCOMBUSTIBLES EN PERÚ

49

8. CONCLUSIONES

Para determinar si los biocombustibles tienen un menor impacto ambiental que los

combustibles fósiles es necesario identificar y analizar la carga ambiental de todas las etapas

de su ciclo de vida: fase agrícola, producción, transporte y uso energético del biocombustible.

8.1 Gases de Efecto Invernadero - IPCC

Al realizar la comparación de los biocombustibles con los combustibles fósiles analizando las

emisiones de GEI durante todo el ciclo de vida se obtuvo que:

• Los biocombustibles tienen una menor emisión de GEI que los combustibles fósiles en

algunos escenarios e incluso pueden llegar a ser favorables al ambiente pues las

plantaciones perennes se comportan como sumideros.

• Las emisiones generadas por el cambio de uso de suelos son las más relevantes en

todo el ciclo de vida de los biocombustibles, llegando a representar hasta el 85% del

total de emisiones.

• La fase de producción de los biocombustibles genera más GEI que la producción de los

combustibles fósiles, debido a que se utilizan plaguicidas y fertilizantes químicos en la

etapa agrícola.

• El uso energético de los combustibles fósiles genera entre el 83% y 92% de las

emisiones de GEI en todo su ciclo de vida, mientras que en los biocombustibles se

encuentra entre el 2% y 17%, esto debido a que se emite el carbono que fue

previamente capturado en la biomasa de los cultivos agro energéticos.

• La alternativa de reemplazar el diesel por biocombustibles de jatropha constituye un

beneficio en la contribución de GEI cuando se realiza el cultivo en la costa.

• Si las plantaciones son en bosques primarios, las emisiones de GEI son mayores que

la del diesel. La principal razón del beneficio de los biocombustibles de palma aceitera

en tierras eriazas frente al diesel se debe a que en la etapa de cambio de suelo las

nuevas plantaciones captan gran cantidad de CO2.

• Considerando la evaluación de la deuda de carbono, se concluye que los cultivos agro-

energéticos en bosque primario no son viables debido a que dicha deuda se pagaría

entre 40 y 170 años.

Page 51: Resumen - PUCP

ESTUDIO DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA DE BIOCOMBUSTIBLES EN PERÚ

50

8.2 Eco Indicador 99

Al realizar la comparación de los biocombustibles con los combustibles fósiles analizando las el

impacto ambiental durante todo el ciclo de vida con la metodología Eco Indicador 99 se

concluye:

• Todos los biodiesel analizados tienen un mayor impacto ambiental que los

combustibles fósiles, debido a que esta metodología considera, además del cambio

climático, otras categorías de impacto adicionales.

• La etapa de producción de los combustibles fósiles tiene un mayor impacto ambiental

que la etapa de producción de los biocombustibles, debido a que el Eco Indicador 99 le

da un mayor peso al consumo de recursos no renovables.

8.3 Gases de Efecto Invernadero – IPCC y Eco Indicador 99

Considerando ambas metodologías de evaluación de impacto ambiental se concluye que:

• Los biocombustibles E100 de caña y sorgo dulce tienen menor impacto ambiental que

los combustibles fósiles utilizando ambas metodologías.

• No hay una diferencia significativa en el impacto ambiental de los biocombustibles B5 y

E7.8 con los combustibles fósiles considerando ambas metodologías.

Es importante analizar los impactos ambientales generados por los biocombustibles en todo su

ciclo de vida utilizando distintas categorías de impacto ambiental que sean relevantes en

nuestro contexto.

Para concluir sobre la viabilidad de los biocombustibles en el Perú es indispensable

complementar los resultados del estudio de impacto ambiental con estudios socio-económicos.

Los resultados de esta investigación son aplicables en los escenarios aquí estudiados.

Page 52: Resumen - PUCP

ESTUDIO DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA DE BIOCOMBUSTIBLES EN PERÚ

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9. RECOMENDACIONES

Se recomienda tener un inventario actualizado periódicamente de los diversos tipos de terrenos

que existen en el Perú, así como la dimensión y ubicación de los mismos, para definir posibles

plantaciones de cultivos agro-energéticos.

Por otro lado, se recomienda no cultivar en terrenos pantanosos puesto que las emisiones se

incrementarían significativamente al liberarse el carbono capturado en este tipo de terreno.

Se recomienda realizar estudios de manejo agronómico en los distintos tipos de terreno que

minimicen el consumo de fertilizantes y plaguicidas sin comprometer el rendimiento de los

cultivos.

Se recomienda utilizar las metodologías de evaluación de impacto ambiental existentes

adaptándolas a la realidad peruana.

Se recomienda considerar los resultados obtenidos para la propuesta de políticas integrales

que contribuyan al desarrollo sostenible, tomando en cuenta estudios de impactos sociales y

económicos que complementen al estudio ambiental.

Se recomienda utilizar el Análisis de Ciclo de Vida como herramienta para la evaluación de

impactos ambientales para determinar la viabilidad ambiental de productos y/o servicios que se

desee promover o desarrollar.

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ESTUDIO DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA DE BIOCOMBUSTIBLES EN PERÚ

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