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Download 24/01/2013 El Dr. Thomas R. Preston es un renombrado experto
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Soberanía en Alimentos y Energía para el Bienestar de las Zonas Rurales Tropicales Thomás R Preston Finca Ecológica TOSOLY, AA48 Socorro Santander, Colombia [email protected] La estrategia • Comprender lo que esta pasando a nivel mundial – Socio-político – Económico – Ambiental • Reconocer y aprovechar la riqueza del trópico El mundo en cambio • La crisis creciente de la deuda soberanía en Europa • Un estancamiento total del crecimiento económico en Europa (y EEUU) • La tasa de crecimiento económica en Brasil, China y la India La CE: empleo en diciembre 2012 • La tasa de desempleo juvenil fue del 24,4% en la zona euro, y el 23,7% en la Unión Europea ampliada. • El desempleo juvenil - entre las personas menores de 25 años - fue el más alto en Grecia (57,6%), seguido de España (56,5%). • Esta saga está lejos de terminar y parece que se empeora en 2013. La recesión económica en Gran Bretaña –La economía está estancada …… y no es claro de donde va a venir el crecimiento …. Fuente: BBC 24 de Agosto de 2012 ¿Quién va a impulsar la recuperación mundial? • Países como Alemania, China y Brasil fueron los motores que impulsaron el crecimiento global, pero parecen estar perdiendo fuerza. • ¿Quién puede impulsar la recuperación tan necesaria? BBC News. Enero 18, 2013 El mundo en cambio •Los países industriales ya no son: Países “desarrollados” •Son: Países “no-sostenibles” La raíz del problema Descubrimiento del petróleo y el incremento exponencial en la población humana Billones de gente Primer pozo petrolero ?? La gente en el mundo soportado por la energía solar y el combustible fósil Billones de personas Carbono Energia vegetal solar Petroleo 5 4.5 4 3.5 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0 Carbono vegetal Energía solar Petroleo La globalización de las fuentes de alimentos • Producir 1 MJ de energía alimentaria –1940: •0.43 MJ de energía de combustibles fósiles –2008: • 10 MJ de energía de combustibles fósiles La globalización • Ha aumentado La economía mundial El poder de los ricos • No es sostenible (no habrán los recursos para enriquecer todo los pobres) El conflicto! ¿Combustibles o alimentos? Presidente de Nestlé (30 de agosto 2012) • La producción de bio-diesel ejerce presión sobre la producción de alimentos mediante el uso de la tierra y el agua que de otro modo se utiliza para producir cultivos para consumo humano o animal. Presidente de Nestlé (30 de agosto 2012) • Los biocombustibles son sólo asequibles debido a los altos subsidios que reciben, sobre todo en los EEUU. • “Es absolutamente inaceptable y no puede ser justificado" Biocombustibles; Guatemala • La demanda por biocombustibles se refleja en alzas en los precios de los alimentos y la escasez de tierras • “Los pobres necesitan alimento – No pueden comer biocombustibles!! – Ni manejan coches!!” New York Times: 11 de enero de 2013 El problema fundamental • Ni la crisis energética ni la crisis alimenticia (ni los cambios climáticos) es el problema • Como mundo, como sociedad como seres humanos – la crisis es sicológica [email protected] Para la mayoria de nosotros •BAU: Business as usual (seguimos como siempre) •NIMBA: Not in my backyard! (no en mi patio) Tratando de ignorar los problemas .... No molestar !!! Predicciones equivocadas; falta de datos confiables Loscambios La ganadería y los cambios climáticos. Quizás los actores principales son los animales: bovinos, cerdos y pollos La producción pecuaria •…. La estrategia debería ser reemplazar productos pecuarios con alternativos mejores (bistec de soya)!! Robert Goodland & Jeff Anhang, (Ex-World Bank),Oct 20, 2009 Energía para refrescar los cerdos (EEUU) La Revolución Pecuaria • Demanda creciente para carne y leche en los países en vía de desarrollo Fuente: Delgado et al 1999; IFPRI, FAO, ILRI Proyecciones para la demanda de carne en 2020 Mundo Desarrollados En desarrollo 1993 2020 China 0 100 200 300 Millones de toneladas 400 Predicciones del uso de granos de cereales como alimento animal en países en vía de desarrollo Millones toneladas 600 Dearrollados En vía de desarrollo 500 400 300 200 100 0 1983 Delgado et al 2002 1993 1997 2020 Producción de maíz en EEUU (2008-) 350 Producci'on Etanol Exportaci'on 300 300 250 250 200 200 150 150 100 100 50 50 0 0 1980 1990 2000 ? Etanol o exportaci'on MMT Producci'on de ma'iz (MMT) 350 Noticias desde EEUU (Agosto de 2012) La cosecha de maíz y soya se redujó en un 40% debido a la sequia; Los precios se incrementaron!! Economistas; gentes peligrosos!! • Cualquier persona que cree que el crecimiento exponencial puede continuar para siempre en un mundo finito es o un loco o un economista Fuente: J K Rowling en: http://opinionator.blogs.nytimes.com/2012/08/28/abanker-bets-on-organicfarming/?nl=opinion&emc=edit_ty_20120829 ?Se necesita una nueva “Revolución Verde”? •Pero la revolución “Verde” anterior fue una revolución “Energética!! (fertilizantes; otros agroquímicos; maquinaria) ?La próxima “Revolución Verde”? •También una revolución “Energética!! •Pero con la energía producida en la finca El calentamiento global Las causas del calentamiento global • ¿El efecto invernadero debido a las emisiones de gases?: – Dióxido de carbono – Metano – Óxidos de nitrógeno • ¿ La producción de calor debido a la actividad humana? • ¡¡ Ambos!!! Descubrimiento del petróleo y el incremento exponencial en la población humana Billones de gente Primer pozo petrolero ?? Producción mundial de energía comercial Total Petroleo Carbón Gas Nuclear Deforestación en Amazonia Resumen de las emisiones de calor desde 1880 Gases de invernadero Energía comercial 26 Energía nocomercial 51 9 14 Diversas fuentes Lo que falta El corazón del problema • La demanda creciente (China, India, Brasil) • El pico del petróleo (pozos tradicionales) • La busqueda de alternativas (en las rocas subterráneos) Consumo y producción del petróleo • Cuando la China alcanza a consumir la misma cantidad de petróleo per cápita como en México…. – La demanda se aumentará en 30 millones de barriles de petróleo diario… • La producción mundial actual es alrededor de 80 millones..!!! Declive del 6% Estamos aquí Producción futura de los pozos gigantes (Fuente: Robelius 2007) La tendencia en los descubrimientos del petróleo al nivel mundial Solución o problema? • Decubrimiento de gas y petróleo en las rocas subterráneas en EEUU • EEUU exportará petróleo en el año 2020!! (IEA 2013) • (? y el calentamiento del planeta?) Patrón de declive de la extracción del petróleo (y del gas) de las rocas subterráneas Extraordinario esfuerzo necesario para extraer petróleo/gas de las rocas subterráneas No de equipos requeridos para perforar las rocas La busqueda de petróleo y gas (cada vez más costosa) • Un análisis realizado por economistas del FMI (2013) muestra cómo la creciente dificultad geológica de la producción de petróleo implica • $ 180/barrel de petróleo en 2020. El caso del fosforo Producción de roca fosfórica El futuro!! Escurrimiento del suelo (y del fósforo y otros nutrientes) hacia el mar Los bio-combustibles • Fuentes • Etanol Biodiesel Relación con el agro? Los granos /yuca/caña (etanol) Oleaginosas y arbustos (biodiesel) La celulosa (etanol; 2nda generación) El etanol a partir de la fermentación de azúcares • Producir 1 litro de etanol se necesitan: –2.60 kg de maíz –5.45 kg de raíz fresca de yuca –14 kg de tallos de caña de azúcar Etanol a partir del maíz • BIOFUEL ENERGY CORP, USA –Mayo-Junio 2011 pérdida neta de $8.3 millones –Mayo-Junio 2012, pérdida neta de $12.4 millones Etanol a partir de la celulosa • BP canceló los planes para construir una planta en Florida para convertir gramineas en biocombustible celulósico 25-oct-2012 (Reuters) Que hacer? A nivel político – económico? • Electrificación del transporte debería ser el enfoque económico y la respuesta de las políticas frente a: – Altos precios del petróleo (pero más importante - la necesidad de reducir el consumo de los combustibles fósiles) – El calentamiento global y los cambios climáticos Fin de la época del petróleo! •Estamos entrando en el siglo de la electricidad Source: Deutshe Bank, 4 Oct, 2009 Las cuatro épocas de H. sapiens • Piedra • Leña • Combustible fósil (carbón, petróleo, gas natural) • Electricidad Moto electríca importada de la China La camioneta eléctrica ¿Fuentes de la energía renovable? Calentador solar de agua Paneles fotovoltaicos en TOSOLY (1.2 KW capacidad) Nuestra casa TOSOLY • Consumo: 8 KWh/dia • Con 1200 vátios de capacidad y 8 h • • diario de sol - 8 KWh/día Inversión USD 4 700 Reemplazo de 8 KWh/dia ->USD 1.60 (UDSD 0.20/KWh) • En 7 años se recupera la inversión = – (15% de retorno sobre el capital) La biomasa • Seleccionar las plantas con mayor • eficiencia para captar la energía solar Cultivos y sistemas basado en la producción de: – Alimentos – Combustible • La gasificación de los residuos fibrosos Experiences en otros países tropicales Vietnam: Modelo agrario • 80 millones de habitantes • Exporta – 4 millones de toneladas de arroz – 1.5 millones de toneladas de pescado • Granjas familiares en la mayoría • No hay ganadería !! Colombia: Modelo extractivo El porvenir •Hoy –Grecia y España •¿Y en el futuro? –El resto del mundo! En Grecia • 76% de los griegos desea emigrar • Para aquellos que no pueden salir, volviendo a cultivar la tierra es una alternativa cada vez más atractiva. Fuente: Universidad de Tesalóninca, 24 de Agosto de 2012 En Grecia!! • Un enorme movimiento desde las grandes ciudades hacia el campo • Piden consejo de como hacer: –la vida sostenible –la agricultura ecológica. Fuente: Universidad de Tesalónica, 24 de Agosto de 2012 Soberania en alimentos y energía en zonas rurales Los principios • Aumentar la producción de biomasa • mediante mayor eficiencia para captar la energía solar Para producir: – Alimentos – Energía • Reciclaje de todos los desechos • La integración de las actividades Producción de biomasa Fuente: Padzek (2009) Alimentos y energía (sin conflicto) Fraccionamiento de la biomasa • La parte altamente digerible (azúcar, almidón, proteínas) al consumo humano y animal • La parte fibrosa para combustible (y construcción) Energía a partir de resíduos fibrosos El proceso: la gasificación Gasificación • El proceso – La quema de fibra en un ambiente con aire reducido y alta temperatura (>500 C) • Los productos • – Hidrógeno (H2): 20% – Monóxido de carbono (CO): 17% – Amonio (?) – Otros gases (N2 y CO2): 63% 1.2 kg de fibra seca 1 KWh Gasificador de 9 KW en Camboya (diseñado para leña) Gasificador (ANKUR) Motor de gas y alternador eléctrico Caña de azúcar: alimento y energía (modelo TOSOLY) Caña de azúcar (1000 kg tallos) Tallo prensado (dos pasos) (Bagazo) Guarapo (600 litros) Gasificador Cerdos/ Cosumo humano Energía eléctrica (150 kwh) Biocarbono (15 kg) Árboles: alimento y energía Árboles forrajeros Cabras (Hojas = proteína) Tallos) Gasificador Biocarbono Energía eléctrica Las cabras dejan los tallos listos para el gasificador! Gasificador-generador electrico de 10 KW (GEK) Ultima tecnologia (USD 16 000 puesta en California) La estufa gasificador ¿Como nos proyectamos al futuro? Unidad para 60100 familias; 7 t de caña/día Biocarbono Motor de gas y alternador (40KW) Miel enriquecida Unidad de 40 KVA procesando 7 t de caña/día Producción anual Cantidad USD/unidad Miel rica, t 438 300 Biocarbono, t 38.3 300 294262 0.0876 KWh TIR de la unidad de 40 KVA 1 2 3 4 60 6 6 6 24.3 93.5 24.3 93.5 24.3 93.5 24.3 93.5 178 124 124 124 0 131 131 131 0 0 0 -178 11.5 21.4 164 40.5 11.5 21.4 164 40.5 11.5 21.4 164 40.5 USD '000/años Maquinaria Mano de obra (6) Caña Costos Miel rica Biocarbono KWh Ventas Balance TIR (10 años) 17% El sistema silvopastoril y el modelo de energía-alimentos • La oferta de proteína en un potrero sembrada con leucaena y Estrella es: – 17% de protein cruda en MS# • La suplementación indicada es de • 100% carbohidratos fermentables (ej: la miel enriquecida) La leña residual al recortar las ramas de la leucaena es de 3 a 4 toneladas/ha/año# # Carlos Molina, El Hatico 2012 Opciones si no hay leucaena • Botón de oro (Tithonia diversifolia) (¿Pastoreo?) –Pero proteína muy soluble (sale en la orina!!) • Follaje de yuca (cortado!!) –Mejor fresca que secada –Mejor con variedades amargas Rendimiento de leche en cabras suplementadas con heno de yuca Producción de leche (corregida por grasa) , kg/día 1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0 0.00 0.086 0.154 0.216 0.2590.288 Proporción de la dieta como heno de yuca Fuente: Ngo Tien Dung et al 2009 Nuevos (antiguos!!) descubrimientos “Terra preta” (suelo negro) • Práctica descubierta por los tribus indígenas de la Amazonia desde hacen miles de años El biocarbono El biocarbono de hoy • 100 kg de bagazo seco 10 kg biocarbono • Contiene carbono-ceniza • El carbono no se oxida en el suelo Carbono sequestrado Mejora la fertilidad del suelo El biocarbono • Producto de la carbonización de la biomasa fibrosa en corriente restringido de aire (oxígeno) y temperatura alta (>500°C) (como en un gasificador!) • Excelente sitio para la adsorción de nutrientes y actividad microbial El biocarbono • Estructura química – Presencia de compuestos aromáticos poli-condensados, una estabilidad prolongada contra la degradación microbiana. • Estructura física – Gran área de superficie • Hasta 30 m2/g – Alta capacidad para adsorber los nutrientes El biocarbono • Facilitador de todos los procesos que involucran actividades de micro-organismos • Actúa como bío-película donde se atraen consorcios de diversos micro-organismos facilitando así actividades sinérgicas con el sustrato Utilización del biocarbono • Acondicionador de suelos • Sumidero de carbono procedente del • atmosfera Fermentación microbial – ¿En animales rumiantes (reducirá emisiones de metano?) – ¿ En biodigestores (se incrementa la producción de biogas?) • Extracción de nutrientes de aguas servidas La estrategia para secuestrar carbono en el suelo En los suelos Biocarbono, efluente y crecimiento del maíz (TOSOLY) Biomasa verde de maíz, g/planta Sin biocarbono Biocarbono 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 Suelo bueno Suelo Sub-suelo Sub-suelo+ bueno + efluente efluente Desarrollo de los raíces en el sub-suelo sin y con biocarbono y efluente Biocarbono en la producción de arroz No biocarbono Biocarbono 4% 4000 Rendimiento, kg de MS/ha 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 Grano Fuente: Sokchea et al 2013 Paja Biocarbono y producción de mostaza verde Biomasa verde, g MS/m2 160 140 120 100 80 60 40 20 0 0 1 2 3 4 Nivel de biocarbono, g/m2 Chhay Ty et al 20153 Fuente: Chhay Ty et al 2013 5 Biocarbono y valor nutritivo de mostaza verde Hojas Tallos 20 Proteina, % en MS 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 0 1 2 3 4 Biocarbono, kg/m2 Fuente: Chhay Ty et al 2013 5 Biocarbono y valor nutritivo de mostaza verde Hojas Tallos 18 Fibra cruda , % en la MS 16 14 12 10 8 6 4 2 0 0 1 2 3 4 Biocarbono, kg/m2 Fuente: Chhay Ty et al 2013 5 En los animales El biocarbono como aditivo en ganado de la raza local “Amarillo” Peso vivo, kg 98.0 96.0 Biocarbono 94.0 Testigo 92.0 90.0 88.0 86.0 84.0 82.0 80.0 0 14 28 42 56 70 Días en el ensayo 84 98 Metano en ganado bovino alimentado con raíz y forraje de yuca; efecto de nitrato y biocarbono Reducción de metano, % 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 Urea Urea + biocarbono Nitrato Nitrato + biocarbono En los biodigestores Biocarbono en el biodigestor Producción cumulativa de gas, ml Testigo 1% biocarbono 3% biocarbono 2500 2000 1500 1000 500 0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 Incubación, días Recursos energéticos en TOSOLY • Caña de azúcar 2,0 hectáreas • • • • Forraje árboles 1,0 ha Bore (follaje para cerdos) 1.0 ha 24 m2 paneles fotovoltaicas (1.2 KW) Excretas de 45 cerdos y la familia El agua residual (procesamiento del café, la casa) Balance energético • Insumos – 24000 kg bagazo seco – 12000 kg tallos de árboles forrajeros – 3650 m3 biogas – 6 Kwh/día paneles solar voltaicos KWh/año: 20000 + 10000 + 5500 + 2190 = 37690 Balance energético previsto •Consumo (KWh/año): Casa: 3 650 Maquinaria: 1 850 [Camioneta eléctrica: 1 500] • Balance positivo: 37 690 - 7 000 = 30 690 KWh/año USD 6 000 [$0.20/kwh ] Balance ecológico • Carbono sequestrado : 2 ha Caña 1.6 tonelados/año carbono como biocarbono 1 ha árboles forrajeros • 0.8 tonelados/año carbono como biocarbono 2.4 tonelados carbono =8.4 tonelados dióxido de carbono (CO2) • Agua de lluvia cosechada – 1000 m3/year El fin de la época del petróleo •¿ Crisis? •¿ Oportunidad? La Macadámia Pero: Cuidado!!!!!!! Tratando de ignorar los problemas .... No molestar !!! ¿El pasado, el presente … y el futuro? Gracias por su atención [email protected]
