6.1. Metodología y datos para la evaluación de los impactos medioambientales
6.1.1. Metodología para el análisis cuantitativo
La parte cuantitativa de esta evaluación de la cadena de biomasa se limitó a la época de la no-zafra.
El uso de la energía fósil y la emisión de CO2 fue cuantificado en la cadena total, como así también los efectos indirectos. Las emisiones de CO2 pueden determinarse a partir del uso de la energía fósil utilizando los factores de emisión de este compuesto químico (CUADRO 11). La emisión de CO2 debido a la combustión de eucalipto no ha sido incluida en el análisis, ya que es equivalente al consumo de CO2 durante el crecimiento de estos árboles. En este ciclo corto de carbono, la emisión de CO2 durante la conversión es igual al consumo de CO2 SIZE="-1">a para cada año.
Cuadro 11. Datos de input para el análisis de energía
Parámetro |
Valor |
Unidad | |
Distancias para transporte de crudo | |||
Distancia por oleoducto en país de extracciónb |
200 |
km (ida) | |
Distancia por mar |
3,000a |
km (ida) | |
Distancia por oleoducto en Nicaragua |
150 |
km (ida) | |
Datos para el uso indirecto de energía | |||
Intensidad energética de bienes de capital |
1.95 |
MJ/$ | |
Intensidad energética de pesticidas |
51.1 |
MJ/lingrediente activo | |
Intensidad energética de fertilizante nitrógeno |
38.6 |
MJ/kg N | |
Uso de diesel para sondear en Latinoamérica (LA) |
200 |
l/mprofundidad | |
Cantidad de crudo media por metro de profundidad |
114 |
ton/mprofundidad | |
Uso de diesel para la explotación de crudo en LA |
0.354 |
GJ/toncrudo | |
Uso de búnker para la explotación de crudo en LA |
0.244 |
GJ/toncrudo | |
Uso de gasóleo para la explotación de crudo en LA |
0.06 |
GJ/toncrudo | |
Uso de diesel para construcción de oleoducto |
0.8394 |
kJ/toncrudo.km | |
Uso de diesel para camiones en construcción oleoducto |
0.03 |
kJ/toncrudo.km | |
Electricidad para transporte por oleoducto |
7.2 |
kJe/toncrudo.km | |
Uso de búnker para transporte por petróleo |
1.8 |
búnker/toncrudo.km | |
Factores de emisión de CO2 | |||
Factor de emisión directo de CO2 de diesel |
74 |
kg CO2/GJfósil | |
Factor de emisión directo de CO2 de búnker |
78 |
kg CO2/GJfósil | |
Factor de emisión directo de CO2 de gas natural |
56 |
kg CO2/GJfósil |
bLa distancia está estimada para un viaje por mar desde Venezuela hasta Nicaragua, Puerto Sandino, vía canal de Panamá
La evaluación del consumo directo e indirecto de combustible fósil dentro de las fronteras de Nicaragua puede ser fácilmente valorada basándose en los resultados de la evaluación macroeconómica, ya que uno de sus resultados es el consumo indirecto de diesel, búnker, gasolina y lubricante (incluyendo la etapa de la refinería). Para determinar el uso de la energía durante la exploración, explotación y transporte del crudo, se utilizaron datos bibliográficos. Se consideró que el crudo proviene de Venezuela, país con mayor producción petrolífera cerca de Nicaragua (CUADRO 11).
Además se estimó el uso de la energía indirecta para la producción de bienes de capital, en base a un parámetro derivado estadísticamente, que expresa el uso de energía por dólar invertido. Los gastos totales de bienes de capital directos e indirectos también se derivaron de la evaluación macroeconómica. Finalmente, se ha incluido el estudio de la energía necesaria para producir los pesticidas utilizados.
La evaluación de la acidificación y las emisiones de polvo se centró en la etapa de la conversión utilizando datos bibliográficos.
6.1.2. Metodología para el análisis cualitativo
Esta parte incluye un análisis cualitativo de los efectos en la calidad del suelo, tales como: en la reducción del nivel del agua subterránea y en la biodiversidad, basado en gran medida en datos bibliográficos.
La evaluación medioambiental de la zafra depende del método de asignación de estos impactos medioambientales de la caña en relación con los dos productos "azúcar" y "electricidad". Cuando no hay una relación causal entre el efecto y su producto (que es el caso de la mayoría de los impactos medioambientales en este proyecto), se puede usar como base de asignación la relación del valor económico del bagazo (que se usa para la generación de la electricidad) y el resto de la caña.
Esta relación se podría estimar sobre la base del costo total de la caña y sobre el valor estimado del bagazo. Si se supone que el valor de bagazo es cero, su efecto o impacto medioambiental (con este método) también es cero. Si se supone que el bagazo tiene el mismo valor que el eucalipto, se debe asignar parte del impacto medioambiental de la producción de la caña a la generación de electricidad. En este informe se analiza el efecto medioambiental durante la zafra de manera cualitativa.
6.2. Resultados de la evaluación de los impactos medioambientales
6.2.1. Resultados del análisis cuantitativo
En este párrafo se presentan los resultados cuantitativos de la evaluación medioambiental de la generación de electricidad a partir de búnker y la generación de electricidad a partir de eucalipto durante la no-zafra.
Uso de la energía fósil y emisiones de CO2.
La emisión de CO2 del búnker es superior en factor 30 a la de eucalipto (FIGURA 10, 11). Es interesante que la emisión indirecta de CO2 de la cadena de búnker (excluyendo el uso del búnker en la conversión) sea inferior en más de un factor 2 a la cadena de eucalipto. El transporte de la madera causa aproximadamente la mitad de la emisión indirecta de la cadena de eucalipto. La producción de eucalipto constituye un 37 por ciento del input total de energía fósil, proveniente en su mayor parte de la preparación del campo y la limpieza mecánica (FIGURA 10, 11 y CUADRO 15).
Figura 10. Las emisiones de CO2 (directas e indirectas) de las dos opciones energéticas. No se incluyen las emisiones de la generación de eléctricidad con eucalipto, porque son iguales al uso de CO2 secuestrado durante el crecimiento de la especie.
Emisiones acidificadoras
El suministrador del motor de búnker da emisiones standard de 2,245 mg NOx/MJcomb. y 1,554mg SO2/MJcomb.. SIZE="-1">a No hay datos disponibles sobre los ingenios, pero se pueden obtener datos representativos de estudios anteriores sobre plantas eléctricas de combustión de madera: 129 mg NOx/MJcomb. y 11.1 mg SO2/MJcomb. SIZE="-1">b. En equivalentes de SO2 esto significa: búnker: 3,126 mg/MJcomb. y biomasa: 101mg/MJcomb. SIZE="-1">c. Como consecuencia, el potencial acidificador de la planta eléctrica de búnker es unas 30 veces superior al correspondiente a la planta eléctrica del ingenio a partir de madera. SIZE="-1">d
Figura 11. Análisis de emisiones durante la diferencia entre generación de electricidad a partir de búnker y a partir de eucalipto. Se observa la emisión de polvo (partículas) en la emisión para eucalipto con y sin limpieza del gas. Esta limpieza tiene un costo adicional de 0.2 $cnt/kWh.
Emisiones de polvo
Se supone la emisión standard de la planta de búnker de 55 mg/Nm3. No se presentan datos del ingenio. Los datos de la emisión de polvo de la combustión de la biomasa sin filtrar son difíciles de obtener, debido a que la legislación medioambiental normalmente exige algún tipo de filtración. Se puede tener como referencia un valor de las emisiones de polvo de la quema de turba, inferior a 3000mg/Nm3 SIZE="-1">e. Esta cifra es aproximadamente 55 veces superior a la cifra de búnker.
Es posible reducir estas emisiones mediante la limpieza del gas, e.g. con un precipitador electrostático, que tiene una eficacia de limpieza, entre el 95 y 99.5 por ciento y reduce la emisión de polvo a 15-150 mg/Nm3. La inversión adicional que se requiere SIZE="-1">f, incrementaría el costo del kWh de 4.0 con 0.2 $ct/kWh a 4.2 $ct/kWh (ambos para la época de la no-zafra).
6.2.2. Resultados del análisis cualitativo
En este párrafo se presentan los impactos medioambientales cualitativos de la producción de leña a partir del eucalipto. Se incluye la repercusión en la calidad del suelo, en el nivel del agua subterránea y el impacto en cuanto a la biodiversidad. También se analizan de manera cualitativa los efectos medioambientales de la generación de electricidad a partir de bagazo durante la zafra.
Para la evaluación cualitativa de la producción de eucalipto son importantes los sistemas de referencia del uso del terreno. No se detallan todos los tipos posibles de terreno abandonado, sino que se presentan consideraciones generales.
SIZE="+1">Repercusión en la calidad del suelo
Un efecto del establecimiento de una plantación de árboles trae como consecuencia una reducción potencial de la erosión eólica en el suelo, ya que los árboles diminuyen la velocidad del viento.
En muchos lugares de Nicaragua éste era el propósito específico de la plantación de eucalipto. Los árboles contribuyen a la prevención de la erosión del suelo mediante el crecimiento de vegetación en el mismo. Las experiencias con eucalipto en este campo son relativamente pobres, debido a su fuerte tendencia a eliminar la vegetación del suelo. Sin embargo, el eucalipto variedad camaldulensis funciona mejor que otras variedades de eucalipto debido a su estrecha copa y a su orientación vertical. La acción "ceñidora" de la estructura del suelo de las raíces de los árboles es otro medio de prevenir la erosión.
En un estudio europeo sobre los efectos medioambientales de los cultivos energéticos, el eucalipto resultó el mejor de 10 cultivos analizados en la prevención de la erosión. Sobretodo porque se trata de un árbol de hoja perenne lo cual ayuda a reducir la energía cinética de las gotas de la lluvia durante todo el año.
Experiencias llevadas a cabo en diversas partes del mundo han demostrado que la reforestación con eucalipto mejora la fertilidad del suelo a largo plazo. Esto ocurre especialmente en el caso del contenido de materia orgánica.
Con relación a los nutrientes, es importante controlar continuamente el suelo para prevenir la degradación causada por las sucesivas cosechas. Los nutrientes del suelo podrían ser recuperados mediante una aplicación limitada de fertilizante.
El uso de pesticidas contra hormigas tiene una repercusión negativa en los organismos existentes en el suelo, esto ocurre sólo una vez cada 24 años, después del establecimiento de la plantación.
SIZE="+1">Repercusión en el nivel del agua subterránea
La cantidad de precipitación que va al suelo está limitada por la evaporación directa del agua que cae sobre las hojas del árbol y por la transpiración de la planta.
Investigaciones realizadas en India apuntaron hacia una disminución del 23-28 por ciento del rendimiento del agua (no interceptada por el cultivo) respecto al terreno deforestado.
La evaporación directa del eucalipto parece estar entre 11-20 por ciento de la precipitación. Ésta es relativamente baja en comparación con la de los bosques naturales o con árboles de otras especies, pero superior a la de vegetaciones más bajas. Las pérdidas por transpiración del agua son inherentes a la producción primaria de las plantas. Es natural que los árboles puedan extraer agua del subsuelo durante un período más largo del año, esto se debe a sus sistemas de raíces profundas. Hasta que el eucalipto no alcance el nivel de agua subterránea (que parece ser el caso de las plantaciones nicaragüenses), el consumo de agua permanece limitado a las precipitaciones, y por lo tanto no tiene un efecto directo en el nivel de agua subterránea. La producción potencial de un efecto indirecto significativo en el nivel de agua subterránea de estas plantaciones podría ser tema de una investigación posterior más amplia en este lugar.
Otro efecto positivo de la reducción de la erosión del suelo es la disminución de los sedimentos en el agua superficial, mejorando su calidad. Por otro lado, el uso de herbicidas y de fertilizantes puede empeorar la calidad del agua subterránea. No obstante, en este momento se usan pocos productos químicos en las plantaciones en Nicaragua.
SIZE="+1">Biodiversidad
Generalmente, el eucalipto es conocido por su valor relativamente pobre para la fauna. Esto se debe principalmente a su fruto pequeño y duro con sus delgadas semillas, comida pobre para los pájaros, también a sus hojas, incomibles para los herbívoros. La relativamente poca vegetación del suelo reduce aún más la biodiversidad de plantas e insectos. Sin embargo, el eucalipto resulta atractivo para las abejas, ya que al perder parte de su corteza fibrosa proporciona material para los nidos. No existen datos disponibles sobre la diferencia de la biodiversidad entre las plantaciones de eucalipto y la vegetación a la que éstas reemplazan.
SIZE="+1">Análisis cuantitativo de los impactos medioambientales de la combustión del bagazo durante la zafra
También aquí se puede diferenciar entre los impactos provocados por la planta eléctrica y los impactos provocados por la producción del combustible.
Los impactos medioambientales de la conversión de bagazo en energía son en buena medida similares a los impactos medioambientales de la conversión energética del eucalipto. No se presentan emisiones netas directas de CO2, porque la caña usa para su crecimiento la misma cantidad de CO2 que la planta emite. Se espera que las emisiones acidificadoras y de polvo (partículas) del bagazo sean del mismo orden de magnitud de las emisiones resultantes de la combustión del eucalipto.
El impacto medioambiental de la producción de electricidad con bagazo depende en parte del efecto o impacto medioambiental resultante de la producción de la caña. Algunos efectos medioambientales de la producción de la caña son los siguientes:
· Uso indirecto de combustibles fósiles para los tractores, el riego, la producción y el transporte del fertilizante, combustible, pesticidas y herbicidas. Esto es más significativo que en el caso del eucalipto, porque el cultivo de la caña es más intensivo.
· Emisiones acidificadoras de tractores y camiones (para el transporte).
· Efecto potencial en el nivel del agua subterránea por los sistemas de riego.
· Impacto en la biodiversidad. Las plantaciones de caña son monocultivos manifiestos.
· Emisiones al aire causadas por la quema de la caña. SIZE="-1">a Esto se puede considerarse un impacto que tiene una relación causal con la producción de azúcar, ya que para la producción de electricidad no es necesaria esta quema. SIZE="-1">b Desde este punto de vista, se podría asignar la totalidad de este impacto a la producción de azúcar.