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Master en Economía Agraria Alimentaria y de los Recursos Naturales
Universidad Politécnica de Madrid
Potencial de las Sinergias Agrícolas-Bioenergéticas en los Países en
desarrollo: Caso Ecuador
Tesis Fin de Máster
Autor: Cristhian Antonio Vega Quezada
Tutora: María Blanco Fonseca
Madrid, Junio 2013
2
Tabla de Contenidos
1. Introducción ......................................................................................................... 5
2. Evolución y Tendencias Futuras ............................................................................. 5
2.1. Energía ........................................................................................................................... 5
2.2. Biogás ............................................................................................................................ 7
2.3. Biodiesel ........................................................................................................................ 9
3. Estado del Arte en el Ecuador .............................................................................. 10
3.1. Plan Nacional para el Buen Vivir 2009 – 2013 ............................................................ 10
3.2. Los biocombustibles en el Ecuador ............................................................................. 11
3.2.1. Cultivo de Caña de Azúcar ................................................................................... 11
3.2.2. Cultivo de Palma Africana ................................................................................... 12
3.3. Marco legal y Demanda potencial de biodiesel en el Ecuador ................................... 12
3.3.1. Marco Legal ......................................................................................................... 12
3.3.2. Demanda Potencial ............................................................................................. 13
4. Propuesta ........................................................................................................... 14
4.1. Tratamiento Agrícola ................................................................................................... 15
4.2. Tratamiento de la Basura ............................................................................................ 16
4.3. Producción de Algas .................................................................................................... 17
4.4. Producción Rural de Algas ........................................................................................... 17
5. Metodología y Resultados ................................................................................... 17
5.1. Las emisiones equiv. de CO2 y el tratamiento agrícola .............................................. 19
5.1.1. Características, proporción estimada de residuos y tratamiento de residuos ... 19
5.1.2. Estimación de la cantidad de ton equiv. CO2 de los residuos sólidos ................ 20
5.2. Potencial de generación eléctrica y emisiones de CO2 como subproducto ............... 24
5.2.1. Conversión de estiércol en energía eléctrica ...................................................... 25
5.2.2. Emisiones de CO2 ................................................................................................ 26
5.3. Alternativas de cultivos energéticos ........................................................................... 28
5.3.1. Biodiesel a partir de Palma Africana ................................................................... 31
5.3.2. Biodiesel a partir de Microalgas cultivadas en estanques abiertos .................... 36
5.3.3. Biodiesel a partir de Microalgas cultivadas en un fotobiorreactor laminar........ 39
5.4. Potencial de pienso vegetal para el sector pecuario y acuícola del Ecuador.............. 44
6. Discusión y Conclusiones ..................................................................................... 47
7. Agradecimientos ................................................................................................. 49
8. Bibliografía ......................................................................................................... 50
3
9. Anexos ............................................................................................................... 54
Lista de Tablas
Tabla 1. Combustibles usados en la generación eléctrica * ............................................................. 6
Tabla 2. Usos de la producción mundial de biogás por regiones ....................................................... 8
Tabla 3. Composición de los residuos sólidos en el Ecuador .......................................................... 16
Tabla 4. VAN y relación costo-beneficio con biodiesel al 5% a base de palma (Escenario 1) ................. 33
Tabla 5. VAN y relación costo-beneficio con biodiesel al 5% a base de palma (Escenario 2) ................. 34
Tabla 6. VAN y relación costo-beneficio con biodiesel al 5% a base de palma (Escenario 3) ................. 35
Tabla 7. VAN y relación costo-beneficio con biodiesel al 5% a base de palma (Escenario 4) ................. 35
Tabla 8. VAN y relación costo-beneficio con biodiesel al 5% a base de microalgas1 (Escenario 1) ......... 38
Tabla 9. VAN y relación costo-beneficio con biodiesel al 5% a base de microalgas1 (Escenario 2) ......... 39
Tabla 10. VAN y relación costo-beneficio con biodiesel al 5% a base de microalgas2 (Escenario 1) ....... 42
Tabla 11. VAN y relación costo-beneficio con biodiesel al 5% a base de microalgas2 (Escenario 2) ....... 43
Tabla 12. VAN y relación costo-beneficio con biodiesel al 5% a base de microalgas2 (Escenario 3) ....... 43
Tabla 13. VAN y relación costo-beneficio con biodiesel al 5% a base de microalgas2 (Escenario 4) ....... 44
Tabla 14. Detalle de ingresos y egresos individuales de las iniciativas propuestas ............................. 49
Tabla 15. Detalle de ingresos y egresos como sistema de las iniciativas propuestas ........................... 49
Lista de Gráficos
Grafico 1. Regiones productoras de energía en el mundo en los años 1973 y 2010 .............................. 6
Grafico 2. Suministro de energía primaria en el mundo al 2035 bajo distintos escenarios ..................... 7
Gráfico 3. Fuentes renovables y desechos en mundial en 2009 ........................................................ 8
Grafico 4. Tendencia de poder de mercado y márgenes de comercio del biodiesel .............................. 9
Grafico 5. Consumo de combustibles, precio mundial del biodiesel y precios del diésel ..................... 14
Grafico 6. Propuesta para la maximización de las sinergias entre Agricultura y Bioenergía .................. 15
Grafico 7. Unidades de animales (1000Kg-peso) existentes y proyectadas al 2025 en el Ecuador ......... 21
Gráfico 8. Emisiones equiv. CO2 e ingresos potenciales x mitigación en el Ecuador al año 2025 ........... 24
Gráfico 9. Ingresos potenciales y potencial energético (KWh) a partir del biogás en el Ecuador ........... 26
Gráfico 10. Emisiones de CO2 por combustión de biogás vs emisiones equiv. CO2 ............................ 27
Gráfico 11. Demanda potencial de biodiesel y superficie disponible para cultivos energéticos ............. 31
Gráfico 12. Costos de capital y costos operativos del biodiesel a base de palma al 2025 ..................... 32
Gráfico 13. Rendimientos e ingresos por subproductos del biodiesel a partir de palma africana .......... 32
Gráfico 14. Costos de capital y costos operativos del biodiesel a base de microalgas1 al 2025 ............. 36
4
Gráfico 15. Rendimientos e ingresos por subproductos del biodiesel a partir de microalgas1 .............. 37
Gráfico 16. Costos de capital y costos operativos del biodiesel a base de microalgas2 al 2025 ............. 40
Gráfico 17. Rendimientos e ingresos por subproductos del biodiesel a partir de microalgas2 .............. 41
Gráfico 18. Escenario 1 y 2 - Ingresos potenciales y toneladas disponibles de pienso vegetal .............. 45
Gráfico 19. Escenario 3 y 4 - Ingresos potenciales y toneladas disponibles de pienso vegetal .............. 46
Gráfico 20. Disponibilidad potencial de pienso vegetal por unidad animal en el Ecuador .................... 47
Grafico 21. Comparación de beneficios totales e ingresos fiscales por cultivo energético ................... 48
5
1. Introducción
En la actualidad la relación entre agricultura y bioenergía es abordada como una situación de
causalidad donde la obtención del biocombustible es analizado como el todo, es decir no se
consideran los subproductos sistémicos ni la posible interacción con el entorno.
Es así que el presente trabajo pretende visibilizar el potencial existente entre las sinergias de
agricultura y bioenergía, para ello se tomará el caso del Ecuador y las medidas implementadas
con el fin de desarrollar el sector bioenergético.
Para ejemplificar se establece una propuesta de desarrollo con iniciativas que se cuantificarán y
estimaran los costos y beneficios de cada una por separado para luego realizar la evaluación
como un todo.
Dada las medidas de incentivo a los biocombustibles en el caso del Ecuador, el análisis se
realizará a la producción de biodiesel, la misma que podrá ser a partir de palma africana o de
microalgas. Las herramientas de análisis y evaluación será el criterio del VAN y la relación costo
beneficio.
Se analizará cada componente de la propuesta planteada de forma individual para luego realizar
una evaluación con los elementos como parte de un todo. Los análisis realizados considerarán
potencialidades económicas, sociales y/o ambientales.
2. Evolución y Tendencias Futuras
Hablar de sinergias entre agricultura y bioenergía en la actualidad se reduce a una relación de causalidad en donde la bioenergía es el resultado de la transformación de la biomasa agrícola. Pensar en cómo la bioenergía puede afectar a la agricultura se estudia relacionando el incremento de cultivos energéticos con la seguridad alimentaria, más no se aborda literalmente la sinergia entre agricultura y bioenergía con la finalidad de establecer como el efecto de la influencia o trabajo de estos dos agentes actuando en conjunto es mayor al esperado considerando a la suma de las acciones de los agentes por separado. (RAE, 2005) En la actualidad existe una gran cantidad de evidencia científica que avala procesos y procedimientos para generar bioenergía, de aquellas iniciativas que relacionan a la agricultura y bioenergía destacan el Biogás, Bioetanol y Biodiesel; en el presente estudio se analizarán las sinergias entre agricultura y bioenergía a través del Biogás y Biodiesel.
2.1. Energía
La producción energética primaria mundial desde 1973 al 2010 expresado en millones de
toneladas equivalentes de petróleo (Mtoe) se ha más que duplicado; en el grafico 1 muestra el
cambio desde 1973 al 2010 en la participación del total de producción energética mundial por
regiones destacando el incremento en la producción de China, Asia y el Medio Oriente.
6
Grafico 1. Regiones productoras de energía primaria en el mundo en los años 1973 y 2010
*Asia no incluye a China. ** Incluye aviación internacional y bunkers de marina internacional Fuente: (IEA, 2012) Elaboración: El autor
En cuanto al consumo mundial de energía primaria entre 1973 y 2010 se estima que el consumo mundial de energía, fue de 4672 Mtoe a 8677 Mtoe respectivamente. En el caso del gas natural su proporción respecto al total varia del 14% en 1973 al 15,2% en el 2010; los biocombustibles y desechos varían en su proporción del 13,2% al 12,7% con respecto al total energético primario para el periodo en mención, más en valores absolutos el consumo de energía primaria en forma de gas natural se incrementa de 654,1 Mtoe en 1973 a 1318,9 Mtoe al 2010 y en el caso de los biocombustibles se incrementa de 616,7 Mtoe a 1101,2 Mtoe para el mismo periodo (IEA, 2012). La tendencia en el consumo energético mundial expresado en una tasa anual equivalente durante el periodo 1973-2010 fue del 1,68% y respecto a esta para el caso del gas natural y los biocombustibles las tasas anuales de crecimiento fueron del 1,91% y 1,58% respectivamente, permitiendo inferir que el consumo de este tipo de energías en el futuro continuará en expansión. Del total de consumo energético primario mundial al 2010 el 17,7% equivalente a 1536 Mtoe se destinan a la generación eléctrica. El porcentaje y cantidad de consumo eléctrico aproximado en Tera vatios hora (TWh) según el combustibles usado para generar electricidad se presentan en la tabla 1 (IEA, 2012).
Tabla 1. Combustibles usados en la generación eléctrica *
Año 1973 2010
Tipo de Combustible TWh Porcentaje TWh Porcentaje
Total 6115,0 100% 21431,0 100%
Hydro 1284,2 21,0% 3429,0 16,0%
Other ** 36,7 0,6% 792,9 3,7%
Coal/peat 2342,0 38,3% 8701,0 40,6%
Oil 1510,4 24,7% 985,8 4,6%
Natural gas 739,9 12,1% 4757,7 22,2%
Nuclear 201,8 3,3% 2764,6 12,9% * Excluye bombas de almacenamiento. ** Otros incluye geotérmica, solar, eólica, biocombustibles y residuos y el calor. Fuente: (IEA, 2012) Elaboración: El autor
5,5%
3,5%
3,4%3,0%
61,4%
0,8%15,4%
7,0% 12,0%
4,6%
5,4%
2,8%
42,4%
4,8%
8,9%
19,1% Asia *
Non-OECD Americas
Africa
Bunkers **
OECD
Middle East
Non-OECD Europe and Eurasia
China
1973: 6107 Mtoe - Circulo Interno 2010: 12717 Mtoe - Circulo Externo
7
Al analizar el incremento en la generación eléctrica mundial desde 1973 al 2010, se observa que tras 37 años la tasa anual de crecimiento ha sido de un 3,45% mientras que el uso de las energías renovables como solar, eólica, biocombustibles, geotérmica, etc.; ha crecido a tasas del 8,66% anual atribuido en la mayoría de los casos a la preocupación mundial por mitigar el cambio climático, generando favorables expectativas de un mayor desarrollo de tecnologías orientadas a sacar el mayor potencial de las energías renovables. En prospectiva de lo que acontecerá en el suministro energético mundial, la Agencia Internacional de Energía (IEA) prevé dos posibles escenarios para el año 2035. El primero es un escenario denominado de Nuevas Políticas, el mismo que se construyó basado en compromisos y planes de políticas anunciadas por los distintos países y regiones en el mundo; el segundo escenario responde al surgimiento de un marco climático-político después del 2012 que busca estabilizar la concentración de gases de efecto invernadero a 450 ppm ce CO2 equivalente sobre la base de políticas que se están actualmente bajo consideración (IEA, 2012). Lo que se espera ocurra en cada uno de los escenarios al 2035 son representados en el gráfico 2.
Grafico 2. Suministro de energía primaria en el mundo al 2035 bajo distintos escenarios NPS: Nuevas Políticas 450S: Escenario 450
* Incluye aviación internacional y bunkers de marina internacional ** Otros incluye geotérmica, solar, eólica, biocombustibles y residuos y el calor. Fuente: (IEA, 2012) Elaboración: El autor
2.2. Biogás
El biogás es el resultado de procesos de fermentación y digestión anaeróbica de la materia orgánica. La implementación de sistemas de biogás a menudo conduce a mejoras significativas sobre eficiencia de los recursos y el impacto ambiental en comparación con el manejo de los desechos y las prácticas actuales de producción agrícola (Börjesson & Berglund, 2007) (Sundberg, et al., 1997). Además de que conduce a la reducción de emisiones de gases de efecto invernadero, los sistemas de biogás pueden llevar entre otras cosas, de la eutrofización, la contaminación del aire y una mejor utilización de los nutrientes de los cultivos. (Lantz, et al., 2007)
2.815
4.120
4.647
977
2.721
3.935
1.502
3.472
4.105
110 292475
55
725
1.204
647
1.386
2.595
1960 1980 2000 2020 2040
Oil *Natural GasCoal/peatHydroNuclearOther 2 **
2.815
4.120
3.673
977
2.7213.212
1.502
3.472
2.320
110292520
55
725
1.665
647
1.386
3.480
19601980200020202040
Oil *Natural GasCoal/peatHydroNuclearOther 2 **
14870 Mtoe 16971 Mtoe
8
No existe aún una categorización establecida para el comercio de Biogás en los mercados internacionales ya que hasta el 2009 según IEA el 100% de la producción se consume a nivel local. El grafico 3 presenta en miles de Giga vatios por hora (GWh) para la generación eléctrica y Tera joule (TJ) para la producción bruta de calor a nivel mundial y que se generan a través del biogás.
Gráfico 3. Generación eléctrica a base de biogás a nivel mundial en 2009
Fuente: (IEA, 2009) Elaboración: El autor
Pese a que uno de los mayores usos para el biogás es la generación eléctrica existen otros importantes usos para este biocombustible, entre los que destacan para su consumo final la industria y usos residenciales tal y como se muestra en la tabla 2.
Tabla 2. Usos de la producción mundial de biogás por regiones
Resto del Mundo
OECD Américas
OECD Asia Oceanía
OECD Europa
Unidad TJ TJ TJ TJ
Producción 327862 221994 32306 354529
Transformación 2351 115800 29692 313044
Las plantas de electricidad 1690 101350 21236 259121
Las plantas de cogeneración 629 14162 1571 50611
Instalaciones térmicas 32 0 6885 2780
Otros Transformación 0 288 0 532
Consumo Final 325260 106144 2605 39747
Industria 20 104546 328 19136
Transporte 0 0 0 903
Residencial 325027 0 0 2764
Servicios comerciales y públicos 160 1586 2146 13381
Agricultura / Forestal 38 12 0 3463
Uso no energético 15 0 131 100 Fuente: (IEA, 2009) Elaboración: El autor
Destaca en la tabla 2 que la mayor cogeneración se realiza en los países de la OECD de Europa mientras que en los países de la OECD Americanos poco menos de la mitad de la producción se dirige al consumo final orientado hacia la industria; mientras que aquellos países fuera de la
0
5
10
15
20
25
30
35
40World
OECD
OECD Americas
EEUUOECD Asia
Oceanía
OECD Europa
Alemania
Thousands
Biogas
Bruto Elec. Generación (GWh)Producción bruta de calor (TJ)
9
OECD orientan muy poca de su producción a la cogeneración eléctrica y el 99% de su producción va al consumo final orientado hacia el sector residencial.
2.3. Biodiesel
En el caso del Biodiesel si se encuentra reflejado en los mercados internacionales debido a sus
volúmenes de importaciones y exportaciones. Los principales exportadores netos de biodiesel
son Argentina, Brasil, Indonesia, Malasia y Estados Unidos; siendo Argentina el principal
exportador de biodiesel. El origen agrícola del biodiesel corresponde a Soja y primeras
experiencias en Jatropha para Argentina y Brasil, aceite de soja y colza para Estados Unidos,
Palma para Indonesia y Malasia (CEPAL, 2011).
Según el modelo matemático de análisis de equilibrio parcial de los mercados agrícolas (FAPRI, 2012) la prospectiva de los volúmenes de exportaciones netas de biodiesel a nivel mundial se incrementaran de 626 millones de galones en el 2012 a 936 millones de galones al 2025 siendo Indonesia y Malasia quienes experimentarán un mayor crecimiento en la partición internacional como exportadores netos de biodiesel superando en conjunto a las exportaciones de biodiesel de soja provenientes de Argentina. El gráfico 4 muestra según el modelo (FAPRI, 2012) para el periodo 2010-2025 como se espera se comporten los mercados internacionales, donde se aprecia que el poder de mercado de los países exportadores al 2010 cambia de forma significativa hacia el 2025. Argentina que el 2010 con una relación (% de mercado / % número de países exportadores) de 3,29 alcanzando 3,42 en el 2011 desciende a 2,06 veces en el 2025 indicando un cambio en la distribución de las exportaciones mundiales ocasionado por el crecimiento de países como Indonesia y Malasia que al 2025 en conjunto mantienen una proporción 2,59. El gráfico 4 presenta como dato adicional el margen de beneficio por comercialización del biodiesel desde la planta de producción hasta el precio FOB con el que ingresa a la Unión Europea, margen que en promedio es del 20%; dado que el principal consumidor de biodiesel a nivel mundial es la Unión Europea pasando del 84% de todas las importaciones en el 2012 al 99% del volumen importado al 2025.
Grafico 4. Tendencia de poder de mercado y márgenes de comercio del biodiesel
Fuente: (FAPRI, 2012) Elaboración: El autor
-25%
-15%
-5%
5%
15%
25%
35%
45%
55%
65%
75%
85%
95%
-1,00
-0,50
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
3,00
3,50
4,00
2010 2015 2020 2025 Po
rcen
taje
de
ben
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P. V
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/P. P
lan
ta)
Po
der
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Mer
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s /
%
pro
du
cto
res)
Años
Margen de Beneficio por comercialización Argentina
Brazil Indonesia
Malaysia United States
10
3. Estado del Arte en el Ecuador
Ecuador, oficialmente República del Ecuador, es un país situado en la región noroccidental de América del Sur. Ecuador limita al norte con Colombia, al sur y este con Perú y al oeste con el Océano Pacífico (Wikipedia_a, 2013). Ecuador es la tercera economía con más rápido crecimiento de Latinoamérica y actualmente es uno de los países con menor tasa de desempleo de América y el resto del mundo. Ecuador es uno de los países con mayor biodiversidad en el mundo y de mayores recursos minerales y el único en el mundo que tiene en su constitución el derecho a la naturaleza. Destaca como uno de los principales productores y exportadores de petróleo en la región además de ser considerado como el principal exportador de banano a nivel mundial así como de un importante volumen de exportaciones de flores, camarón y cacao.
3.1. Plan Nacional para el Buen Vivir 2009 – 2013
Resultado de la continuidad de los grandes lineamientos de una agenda alternativa para el Ecuador presentada como propuesta de cambio por el Movimiento País y de su antecesor el Plan Nacional de Desarrollo 2007-2010 este nuevo plan recogía y buscaba concretar las revoluciones delineadas en el proyecto de cambio de la Revolución Ciudadana. Dichas revoluciones responden al proceso constituyente del 2008 que tuvo como resultado un nuevo pacto social reflejado en la nueva Constitución de la República del Ecuador. “… Tales revoluciones fueron:
1. Revolución constitucional y democrática, para sentar las bases de una comunidad
política incluyente y reflexiva, que apuesta a la capacidad del país para definir otro
rumbo como sociedad justa, diversa, plurinacional, intercultural y soberana. Ello
requiere la consolidación del actual proceso constituyente, a través del desarrollo
normativo, de la implementación de políticas públicas y de la transformación del Estado,
coherentes con el nuevo proyecto de cambio, para que los derechos del Buen Vivir sean
realmente ejercidos. Para esto, es indispensable la construcción de una ciudadanía
radical que fije las bases materiales de un proyecto nacional inspirado por la igualdad
en la diversidad.
2. Revolución ética, para garantizar la transparencia, la rendición de cuentas y el control
social, como pilares para la construcción de relaciones sociales que posibiliten el
reconocimiento mutuo entre las personas y la confianza colectiva, elementos
imprescindibles para impulsar este proceso de cambio en el largo plazo.
3. Revolución económica, productiva y agraria, para superar el modelo de exclusión
heredado y orientar los recursos del Estado a la educación, salud, vialidad, vivienda,
investigación científica y tecnológica, trabajo y reactivación productiva, en armonía y
complementariedad entre zonas rurales y urbanas. Esta revolución debe concretarse a
través de la democratización del acceso al agua, tierra, crédito, tecnologías,
conocimientos e información, y diversificación de las formas de producción y de
propiedad.
11
4. Revolución social, para que, a través de una política social articulada a una política
económica incluyente y movilizadora, el Estado garantice los derechos fundamentales.
Esta política integral, coherente e integradora es la que ofrece las oportunidades para
la inserción socioeconómica y, a la vez, para fortalecer las capacidades de las personas,
comunidades, pueblos, nacionalidades y grupos de atención prioritaria, con el fin de que
ejerzan libremente sus derechos.
5. Revolución por la dignidad, soberanía e integración latinoamericana, para mantener una
posición clara, digna y soberana en las relaciones internacionales y frente a los
organismos multilaterales. Ello permitirá avanzar hacia una verdadera integración con
América Latina y el Caribe, así como insertar al país de manera estratégica en el
mundo…” (SENPLADES, 2009).
Para cristalizar estas revoluciones el plan establece doce Objetivos nacionales que permitirán
alcanzar el Buen Vivir, los mismos que cuentan con su fundamentación, diagnóstico, políticas,
lineamientos y metas.
Referente para el análisis de las sinergias entre agricultura y bioenergía destaca el Objetivo 4,
“Garantizar los derechos de la naturaleza y promover un ambiente sano y sustentable”, donde
la Política 4.3 hace referencia a “Diversificar la matriz energética nacional”, promoviendo la
eficiencia e incremento en la participación de energías renovables sostenibles; a pesar de que el
plan aborda el periodo 2009-2013, en el mediano y largo plazo se establece un horizonte de
desarrollo que tiene lugar con escenarios proyectados hacia el 2025.
3.2. Los biocombustibles en el Ecuador
El Ecuador cuenta con una superficie de 24.847.640 hectáreas de las cuales el 34,9% corresponde al uso de suelo agropecuario (MAGAP, 2011). En la actualidad existen dos cultivos energéticos que cuentan con gran cantidad de superficie sembrada, estos son: el cultivo de la caña de azúcar y el cultivo de la palma africana.
3.2.1. Cultivo de Caña de Azúcar
El cultivo de caña de azúcar ocupaba una superficie de 137.829 hectáreas en el año 2011 según (INEC, 2008) de las cuales 94.835 hectáreas que representan el 69% se destina a la producción de azúcar y las restantes 42.990 hectáreas equivalentes el 31% de la superficie del cultivo, se destinan a otros usos distintos a la elaboración de azúcar; usos que van desde la producción artesanal de panela, aguardiente y en los últimos años a proyectos a pequeña y mediana escala en la producción de etanol. Según datos del Sistema de Información Nacional de Agricultura, Ganadería, Acuacultura y Pesca (SINAGAP) la superficie óptima del cultivo que corresponde aquellas áreas en donde las condiciones naturales de suelos, relieve y lima presentan las mejores características para el establecimiento del cultivo es de 465.131 hectáreas, las mismas que se encuentran georefenciadas y se muestran en el mapa de “zonificación agroecológica del cultivo de caña de azúcar en condiciones naturales” (MAGAP, 2012).
12
3.2.2. Cultivo de Palma Africana
El segundo cultivo energético de importante superficie agrícola en el Ecuador es la palma africana, la misma que en el año 2006 con el Censo Palmicultor realizado por SINAGAP presentaba una superficie de cultivo de 207.285 hectáreas sembradas de las cuales solo el 42,43% que corresponden a 87.955 hectáreas, indicaron sus volúmenes de producción anual expresado en toneladas métricas(Tm/año) con un total de 709.424 Tm/año, lo que permitió establecer un rendimiento medio de 8 Tm/ha/año. Al igual que en el caso del cultivo de caña de azúcar, SINAGRO ha elaborado un mapa de “zonificación agroecológica del cultivo de palma africana en condiciones naturales” (MAGAP, 2012). La superficie total establecida en este mapa es de 408.938 hectáreas y adicional se dispone de la ubicación de las extractoras de aceite de palma a nivel nacional y desagregado a nivel provincial, de dicha información destaca que las provincias de Esmeraldas y Santo Domingo concentran más del 80% de las 42 plantas de extracción a nivel nacional con el 43% y 38% respectivamente. Para el año 2011 la superficie cultivada de palma africana alcanzo las 244.574 hectáreas, el 98% de la superficie que corresponde a 240.610 hectáreas se cultiva solo la palma y el 2% lo realiza de forma asociada. El total de hectáreas en edad productiva y que se cosecharon en el 2011 fue de 202.650 hectáreas alcanzando una producción anual de 2.907.356 Tm con un rendimiento medio anual de 10,34 Tm/ha/año que comparado con los rendimientos de la producción del año 2006 presenta un incremento en productividad del 29,25% para todo el periodo.
3.3. Marco legal y Demanda potencial de biodiesel en el Ecuador
3.3.1. Marco Legal
Con el decreto presidencial Nro. 1303 del 17 de septiembre de 2012, expedido por Quito considerando el artículo 413 de la Constitución del Ecuador, el Código Orgánico de la Producción, Comercio e Inversiones, el literal d) del artículo 3 de la Ley Orgánica del Régimen de Soberanía Alimentaria, el artículo 11 de la Ley de Hidrocarburos, el objetivo y política 4 del Plan Nacional del Buen Vivir 2009-2013; el desarrollo de normas técnicas que debe cumplir el biodiesel(NTE INEN 2 482:2009) elaborado por el Instituto Ecuatoriano de Normalización y que el desarrollo de los biocombustibles en el país servirá de medio para el impulso del fomento agrícola nacional; así, el Ministerio de Agricultura, Ganadería, Acuacultura y Pesca fomentará la producción de cultivos energéticos de primera, segunda y tercera generación, que se requieran como materia prima para la obtención de biocombustibles para uso en motores diésel dispone: “Artículo 1.- Declárese de interés nacional el desarrollo de biocombustibles en el país como medio para el impulso del fomento agrícola. La producción, el uso y el consumo de los biocombustibles responderán a una estrategia inclusiva de desarrollo rural, precautelando la soberanía alimentaria y sostenibilidad ambiental. Artículo 2.- El combustible diésel Premium que se utilice en el país deberá contener biodiesel de origen vegetal de producción nacional, para uso en motores diésel. Artículo 3.- Contados ocho (8) meses a partir de la suscripción del presente Decreto Ejecutivo, la distribución y comercialización de la mezcla de diésel base con biodiesel de producción nacional, se aplicará en todo el territorio nacional en una proporción del 5% de biodiesel (B5), de acuerdo con los requisitos técnicos que determine la Agencia de Regulación y Control Hidrocarburífero.
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Artículo 4.- La producción, distribución y comercialización de biodiesel estará sometida a la libre competencia, y como tal, podrán participar en estas actividades las personas naturales o jurídicas de carácter público o privado, en igualdad de condiciones, según lo establece la Ley Orgánica del Sistema Nacional de Contratación Pública. Artículo 5.- La transportación de biodiesel desde los centros de producción hasta las terminales de la EP PETROECUADOR, será de responsabilidad de los productores, distribuidores y comercializadores de biodiesel; y, la recepción, almacenamiento, mezcla del biodiesel con diésel base y la comercialización de dicha mezcla, será responsabilidad de EP PETROECUADOR de acuerdo con la normativa que establezca la Agencia de Regulación y Control Hidrocarburífero, para el efecto…” (Presidencia, 2012). La disposición general primera indica que: “El combustible diésel destinado al sector automotriz que se utilice en el país deberá ir incrementando progresivamente el porcentaje de biodiesel de origen vegetal de producción nacional, hasta llegar a un 10% (B10); incremento que se aplicará en función de la oferta nacional de biodiesel y de acuerdo con los requisitos técnicos definidos por la Agencia de Regulación y Control Hidrocarburífero. En caso de déficit de producción nacional de biodiesel, se podrá establecer medidas transitorias de reducción del porcentaje de mezcla…” (Presidencia, 2012).
3.3.2. Demanda Potencial
El Ecuador en el año 2012 consumió 10,287.26 millones de litros de combustibles fósiles, de los cuales 4,568.68 millones de litros corresponden al consumo de diésel el mismo que fue comercializado a un precio interno de 0.26 dólares/litro (BCE, 2012). El gráfico 5 muestra la evolución desde el 2008 al 2012 del consumo de los tres principales combustibles líquidos dentro del Ecuador; en el eje izquierdo se observa el volumen del consumo expresado en millones de litros de combustible de donde se observa que el Gas Licuado de Petróleo (GLP) es el combustible que menor crecimiento en su demanda ha experimentado durante este periodo, dicho incremento asciende a los 65.32 millones de litros de combustible. En el caso del diésel y gasolina el comportamiento de su demanda ha sido más dinámica, siendo el volumen de consumo de la gasolina la que ha experimentado un mayor incremento al pasar de 2,790.20 millones de litros en el 2008 a 3,752.39 millones de litros al 2012 (BCE, 2012). Para efectos del estudio se analiza la evolución del consumo del diésel en el Ecuador y se proyecta en función de la tendencia observada, el potencial volumen de consumo en millones de litros cabría esperar al año 2025, periodo que para este estudio se considerará el horizonte de análisis justificado en que es el horizonte de tiempo para el cual se han planificado las estrategias de desarrollo en el Ecuador. A pesar de que la demanda de combustibles en el mercado depende de diversos factores tales como el número de automóviles, nivel de ingresos así como de los precios internacionales de los combustibles a criterio del autor para simplificar el análisis y proyección de la demanda interna se supone una tasa de crecimiento constante con base de información histórica.
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Grafico 5. Consumo de combustibles, precio mundial del biodiesel y precios del diésel
0.00
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
3.00
3.50
4.00
4.50
5.00
0
500
1,000
1,500
2,000
2,500
3,000
3,500
4,000
4,500
5,000
5,500
2008 2009 2010 2011 2012
Pre
cio
en
dó
rale
s p
or li
tro
Mil
lon
es
de
litr
os
Años
IMPORTACION VENTA_INTERNA MUNDIAL DIESEL GASOLINA GLP
Fuente: (FAPRI, 2012), (BCE, 2012) Elaboración: El autor
El eje vertical de la derecha del gráfico 5 muestra el precio expresado en dólares/litro de combustible, aquí se observa la evolución de precios de importación y el precio de venta interna del diésel en el Ecuador, la diferencia de estos indica el subsidio a este combustible por parte del gobierno, subsidio que en el 2012 supuso un monto de 1600 millones de dólares (BCE, 2012). En esta gráfica se puede apreciar el cambio en los precios internacionales del biodiesel, representado por la serie mundial donde destaca que el promedio de precios hasta el año 2012 ha superado el 1.20 $/Lt de biodiesel. Para la proyección de los precios del biodiesel en los mercados internacionales con horizonte de tiempo al año 2025 se ha tomado la información del modelo elaborado por el Instituto de Investigación de la Política Agraria (FAPRI). En el eje izquierdo del gráfico 5 se muestran el consumo de combustibles en el Ecuador durante el periodo 2008 – 2012. Si se consideraran los datos del año 2012 e implementara el decreto Nro. 1303 de fomento a la producción de biocombustibles, la demanda interna de biodiesel en el Ecuador para la mezcla del diésel premiun con 5% de biodiesel (DieselB5) hubiese sido de unos 232.93 millones de litros y si la mezcla requiriese de un 10% de biodiesel (DieselB10) la cantidad de litros de biodiesel hubiese sido de 465.86 millones de litros. Para la proyección al año 2025 de los precios de importación y de venta interna en el Ecuador se aplicará el mismo supuesto de una tasa de comportamiento anual en base a la información histórica, más para el precio mundial del biodiesel se utilizará la proyección del modelo planteado por FAPRI, (FAPRI, 2012). 4. Propuesta
Considerando que las sinergias entre agricultura y bioenergía objeto de estudio son un sistema complejo y como tal se describe como un todo, identificando sus componentes, más se establece que el resultado del sistema no es la simple suma de sus componentes individuales sino el resultado de la interacción de sus partes entre sí para formar el todo. El grafico 5 muestra la propuesta en su conjunto como un sistema, el mismo que está conformado por iniciativas que han sido implementadas en diferentes países tales como Alemania, EE.UU., Japón, etc.; Estas iniciativas se han ejecutado a pequeña, mediana y gran
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escala más de forma individual y no existen estudios referentes a valorar estas iniciativas en su conjunto ni de forma teórica ni experimental en la actualidad.
Grafico 6. Propuesta para la maximización de las sinergias entre Agricultura y Bioenergía
Elaboración: El autor
El objetivo del sistema propuesto es maximizar las sinergias entre agricultura y bioenergía donde el producto final representativo de la bioenergía es el biodiesel como respuesta a iniciativas internas orientadas al fomento de los biocombustibles en el caso del Ecuador e iniciativas globales tales como las directivas de la Unión Europea con un horizonte de tiempo al 2025. A continuación se describen los componentes del sistema propuesto identificando como están funcionando en la actualidad y como se espera que interactúen para maximizar el bienestar del sistema.
4.1. Tratamiento Agrícola
Con las actividades agropecuarias que caracterizan al Ecuador se establece en primera instancia la posibilidad de realizar un tratamiento agrícola a los residuos orgánicos que se generan de los procesos productivos, en este caso los residuos analizados serán el estiércol y purines de la producción ganadera.
Tratamiento
de
Basura
NoConfinamiento
•Ocupación de Suelo
•Contaminación
(suelo, agua, olor)
•Trabajo
(mujeres, niños)
Biodigestor
Si
•Residuos Orgánicos
•Reciclaje (papel,
plástico, vidrio)
•Puestos de trabajo
Tratamiento
Agrícola
Si
Planta de
Reciclaje
No
Residuos
• Emisión de
CO2
•Mayor
consumo agua
•Materia Orgánica
•Puestos de trabajo
•Incentivos crediticios
•Organización-paisaje
•Menor consumo agua
Generadora
Eléctrica
Bio-Gas
Electricidad
•Venta de energía
•Puestos de trabajo
Captura
CO2
Producción de
Algas
Planta de
Biodiesel
Producción
Rural de Algas
Biodiesel
•Transferencia tecnológica
•Puestos de trabajo
•Incentivos crediticios
•Trabajo en casa (Mujer)
Sustrato
de Algas
•Subsidio a combustibles
•Puestos de trabajo
•Pienso ganado ovino y aves
•Importación de Soja
Bioprocesos
Infraestructura Actividades
Insumos Bioproductos
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En la actualidad no se cuenta con un manejo estiércol y purines, por lo que estos residuos son excretados por el ganado directamente al pasto y por escorrentía a ríos cercanos a las explotaciones; generando metano (CH4) y óxido de nitrógeno (NO2); gases que contribuyen al deterioro de la calidad del aire y calentamiento global, los mismos que al ser calculados se expresan en toneladas equivalentes de CO2 (ton equiv. CO2) para este estudio. En función de la cantidad de ganado existente en el Ecuador se estimará la cantidad de ton equiv. CO2 que son emitidas anualmente según tipo de ganado, peso y tecnificación de las explotaciones agrícolas según metodología de (EPA, 2013). Para maximizar el bienestar del sistema se prevé realizar un tratamiento de residuos agrícolas que consiste en el almacenamiento del estiércol y purines para su posterior recolección; lo cual permitirá reducir las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) y a la vez aprovechar el potencial de estos residuos orgánicos agrícolas (ROA) para convertirse en Biogás. Para establecer el potencial de conversión de la materia orgánica del estiércol y purines del ganado a Biogás se estimará el contenido en billones de BTU/año según el estudio de (Cuéllar & Webber, 2008) .
4.2. Tratamiento de la Basura
Otro de los procesos sinérgicos dentro de la propuesta es el tratamiento de la basura de los centros poblados, para objeto de estudio se excluyen los residuos provenientes de industrias y hospitales y centros de salud y se asume que no existe separación de basura en la fuente. En la actualidad luego de recolectar la basura se acopia y realiza un pre tratamiento de lixiviados en ciertos municipios para su posterior uso como relleno sanitario; generando potenciales emisiones de CH4 y filtración de líquidos lixiviados al subsuelo contaminando los acuíferos subterráneos cercanos. Según el informe del análisis sectorial realizado por la Organización Panamericana de la Salud, Organización Mundial de la Salud con su División de Salud y Ambiente en el año 2002, la tasa de generación de residuos sólidos es de 7423 toneladas por día de basura en el Ecuador, de esta cantidad el 41.7% corresponde a los desechos sólidos generados por las ciudades de Quito y Guayaquil, es decir unas 3097 toneladas por día (OPSyOMS, 2002). La naturaleza de los residuos sólidos en el Ecuador según este informe es la siguiente:
Tabla 3. Composición de los residuos sólidos en el Ecuador
Material Porcentaje (%)
Producción (ton/día)
Materia orgánica 71.4% 5298
Papel y cartón 9.6% 709
Plástico 4.5% 336
Vidrio 3.7% 274
Metales 0.7% 53
No especificado 10.1% 753
TOTAL 100.0% 7423 Fuente: (OPSyOMS, 2002) Elaboración: El autor
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La propuesta contempla el tratamiento de estos residuos a través de la separación en fuente como estrategia en el largo plazo y en el corto plazo una vez que llega la basura al centro de acopio se inicia el proceso de reciclaje de los desechos sólidos y aquellos residuos orgánicos urbanos (ROU) que no pueden ser separados pasan a un Biodigestor en una mezcla del 90% ROU y 10% ROA que permitan generar biogás para su uso en la cogeneración eléctrica. La estimación del potencial de la cogeneración eléctrica será expresada en millones de KWh que estarían disponibles para alimentar el circuito nacional interconectado de energía eléctrica en el Ecuador, además de considerar que resultado de la energía eléctrica a partir de la combustión del biogás se obtienen toneladas de CO2 según estudio de (Cuéllar & Webber, 2008).
4.3. Producción de Algas
Esta actividad es relativamente nueva, más se justifica en que al realizar un balance entre las ton equiv. CO2 que se dejan de emitir por los ROA en el tratamiento agrícola y las ton de CO2 resultantes de la generación eléctrica por la combustión de biogás, el efecto mitigador queda casi anulado, por lo que la propuesta considera que estas emisiones de CO2 causadas por la generación eléctrica puedan ser redistribuidas hacia la producción de biomasa que sea más eficiente en el aprovechamiento del CO2, siendo estas las microalgas. El CO2 emitido por la combustión del biogás es suministrado a los cultivos de microalgas bajo el prototipo de esquema productivo que utiliza el fotobiorreactor laminar diseñado por el Dr. Jesús Fernández, profesor de la Universidad Politécnica de Madrid con patente PCT/ES2011/000104, el mismo que incorpora los gases emitidos por la combustión de motores y permiten disminuir costos de extracción y cosecha de la biomasa de algas.
4.4. Producción Rural de Algas
La actividad rural del Ecuador en cuanto a producción agrícola se caracteriza por la tendencia hacia la ganadería con el 36,3% del territorio y monocultivos como el banano, cacao, café, caña de azúcar y palma africana con el 1,5%, 2%, 1,2%, 1% y 1,2% respectivamente del total del territorio agrícola según (III CNA, 2002). La innovación con este fotobiorreactor permitirá que de manera rural se inicie la producción de microalgas incrementando la oferta de biomasa para su posterior proceso de licuefacción y transesterificación para obtener biodiesel. Se estimará la posible producción de biodiesel así como las toneladas de sustrato potenciales que se orientarían para el alimento del ganado bobino para las épocas de verano donde disminuyen los pastos y hacia la alimentación de aves como sustituto de la soja en el balanceado disminuyendo las importaciones mejorando la balanza comercial, competitividad del sector agrícola al tener insumos económicos y mitigar las emisiones de los gases de efecto invernadero (GEI) expresados en ton equiv. CO2 por parte de aquellas explotaciones dentro del proyecto de tratamiento agrícola que a la vez se beneficiarían del sustrato en base a microalgas. 5. Metodología y Resultados
Para determinar el potencial de las sinergias entre agricultura y bioenergía se ha planteado un
esquema que maximice el bienestar del conjunto de iniciativas al que denominamos sistema,
del que tiene como eje fundamental la producción de biodiesel como respuesta a la política de
incentivo al cultivo, extracción y producción de biocombustibles de primera, segunda y/o tercera
18
generación implementada por el gobierno ecuatoriano en septiembre del 2012 mediante el
decreto ejecutivo Nro. 1303.
Se han considerado tres alternativas para implementar la propuesta que responda a cumplir con
el 5% del biodiesel en el Ecuador para su posterior mezcla con el diésel regular. Para realizar un
análisis comparativo consideraron tres iniciativas como posibles fuentes de biomasa para la
producción de biodiesel; la primera alternativa es la producción de biomasa considerando al
cultivo de palma africana justificado en el hecho de su importante número de hectáreas en el
Ecuador.
La segunda y tercera alternativa como fuente de biomasa para la producción de biodiesel es el
cultivo de microalgas, cultivos que se diferenciaran por el uso de distintos procesos productivos
caracterizados por:
La producción de microalgas en estanques abiertos estudiado ampliamente por
(Benemann & Oswald, 1996) en su proceso técnico y cuantificado en términos
monetarios y eficiencia por (Kovacevic & Wesseler, 2010).
Prototipo de producción de microalgas en un fotobiorreactor laminar “vertical”
patentado por (Fernández González, 2011), el mismo que se encuentra desde su diseño
funcionando en el campus de la Escuela Superior de Ingenieros Agrónomos de la
Universidad Politécnica de Madrid. El estudio de sus variantes en rendimientos ante
distintas condiciones y variedad de microalgas han permitido determinar su costo de
implementación (Durán Altisent, 2013) así como mejoras en sus características
originales (Fernández González, 2013).
Para cada una de las alternativas luego de realizar una revisión bibliográfica se estimará una
cuantificación monetaria de la producción de la biomasa, el proceso de extracción de la biomasa
y el aceite en bruto para finalmente realizar el proceso de transesterificación que dará como
resultado el biodiesel listo para ser mezclado.
Una vez establecida la cuantificación monetaria para cada alternativa se realizará una
comparación entre cada una de las alternativas utilizando el análisis costo-beneficio a través del
criterio del Valor Actual Neto (VAN) y análisis costo beneficio, mediante un modelo matemático
de optimización del cultivo considerando el número de hectáreas necesarias por tipo de cultivo
para cumplir con restricciones de superficie de cultivo, satisfacción de la demanda interna de
biodiesel y la restricción del capital expresada como la disposición de fuentes gubernamentales
de financiamiento; para la elaboración y resolución se utilizarán como herramientas
informáticas el lenguaje de programación matemática General Algebraic Modeling System
(GAMS) y la herramienta SOLVER del utilitario Excel del paquete informático Microsoft Office.
El análisis de las sinergias agrícolas bioenergéticas se realizará comparando el escenario sin
intervención que resulta de la suma de la cuantificación individual de cada alternativa y el
escenario con la cuantificación del sistema propuesto:
La cuantificación de las emisiones equiv. de CO2 por parte de las explotaciones
ganaderas;
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El potencial de conversión de los residuos orgánicos urbanos y residuos orgánicos
agrícolas en biogás para generación eléctrica;
Las emisiones de CO2 por la quema de biogás para la generación eléctrica;
Las tres alternativas de producción de biomasa, extracción de lípidos y
transesterificación para obtener biodiesel;
La cuantificación de las toneladas de sustrato de origen vegetal que podrá ser
incorporado al mercado para ser utilizado como pienso por el sector ganadero;
Esta visión del conjunto de iniciativas permitirá tener mayor información acerca del monto de
inversión que requerirá el sector de biocombustibles para su desarrollo y cómo le afectan los
programas de financiamiento gubernamental; convirtiéndose en una herramienta de análisis
para los organismos encargados de formular, ejecutar y evaluar las políticas, programas y/o
proyectos en el Ecuador.
5.1. Las emisiones equiv. de CO2 y el tratamiento agrícola
El primer componente del sistema propuesto para maximizar las sinergias entre agricultura y
bioenergía hace referencia al tratamiento agrícola, el mismo que abarca los desechos orgánicos
de las explotaciones agropecuarias, desechos que se componen de los residuos de las cosechas
en el caso de los cultivos y del estiércol y purines por parte de las explotaciones pecuarias.
La propuesta plantea combinar residuos agropecuarios y residuos orgánicos urbanos con el fin
de generar biogás y posteriormente energía eléctrica. Adicional al beneficio económico por la
venta de energía, se analiza el potencial beneficio ambiental por mitigación de GEI expresado
en Ton equiv. CO2; por ello en esta sección se define qué características y proporción estimada
de residuos que serán usados, que método de producción es el más apropiado y la cantidad de
Ton equiv. CO2 que se dejarían de emitir dado que se someten a un tratamiento agrícola.
5.1.1. Características, proporción estimada de residuos y tratamiento de residuos
Según el documento de la (OPSyOMS, 2002) donde realizan el análisis sectorial de los residuos
sólidos en el Ecuador, se determinó que la cantidad de generación diaria de residuos sólidos era
de 7423 ton, es decir unas 2.71 millones de ton por año; (Ghosh, et al., 1997) indica que la
descomposición incontrolada de los residuos sólidos orgánicos podría dar lugar a una gran
contaminación del suelo, agua y aire, teniendo en cuenta que una tonelada métrica de residuos
sólidos orgánicos potencialmente puede liberar entre 50 – 110 m3 de dióxido de carbono y entre
90 – 140 m3 de metano a la atmosfera.
Los residuos agrícolas, incluido el estiércol animal, es otra fuente de residuos sólidos, como
referente de la cantidad de estiércol producido se considera el caso de Estados Unidos donde el
estiércol producido es 130 veces mayor que la cantidad de desechos humanos (US Senate
Committe on Agriculture Nutrition and Forestry, 1997), (Macias-Corral, et al., 2008).
Ante este escenario adverso se plantea el uso eficiente de los recursos locales, tal es el caso de
convertir los residuos sólidos orgánicos en energía a través de la digestión anaerobia reduciendo
el perjudicial impacto sobre el medio ambiente. La co-digestión de residuos sólidos urbanos y
agropecuarios pueden utilizar los nutrientes y la diversidad de bacterias en los distintos residuos
para optimizar el proceso de digestión, tal es el caso del trabajo de (Macias-Corral, et al., 2008)
20
justificado por experimentos a escala de laboratorio que realizaron (Hartmann & Ahring, 2005)
en un reactor termofílico de mezcla completa para la co-digestión de la Fuente Orgánica de
Residuos Municipales (FORM) y estiércol de vaca mostrando una mayor producción de biogás y
un proceso más estable.
El trabajo de (Macias-Corral, et al., 2008) demuestra la aplicación de un sistema de digestión
anaeróbica de dos fases donde se evaluó la co-digestión de diversas agrícolas y residuos sólidos
municipales orgánicos. La digestión de los residuos individuales (FORM y estiércol de vaca)
fueron investigados en experimentos separados para evaluar el efecto de co-digestión.
Dentro de las principales conclusiones del trabajo de (Macias-Corral, et al., 2008) y que son de
aporte para el presente trabajo permitiendo establecer las características de los residuos a tratar
y que método de conversión de los residuos sólidos a energía se aplicará, destacan las siguientes:
El uso de un reactor para realizar la digestión anaeróbica de dos fases para cada una de
las muestras sometidas al experimento, presentaron un porcentaje promedio en
contenido de metano CH4 mayor al 70%.
La mezcla del 90% de FORM equivalentes a los ROU y del 10% de estiércol de vaca
equivalente a los ROA presentó la mayor producción de biogás con un rendimiento de
172 m3 CH4/ton de basura seca.
La mezcla del 90% de FORM equivalentes a los ROU y del 10% de estiércol de vaca
equivalente a los ROA al cabo de los 141 días, experimentó una reducción de peso del
78,3% y una reducción en su volumen por el orden del 98% mostrando ser la mezcla de
co-digestión más eficiente.
5.1.2. Estimación de la cantidad de ton equiv. CO2 de los residuos sólidos
Justificación de la propuesta planteada es el potencial beneficio ambiental por realizar el
tratamiento de ROU y ROA, por lo que cuantificar la cantidad de emisiones que se generan
actualmente sin aplicar ningún procedimiento ambiental es de mucha importancia.
En este trabajo se abordará la cuantificación de las emisiones de GEI ocasionadas por el manejo
del estiércol en las explotaciones agropecuarias en el Ecuador, la cuantificación de las emisiones
de GEI generadas por los residuos orgánicos urbanos no se realiza por la limitación en la
información estadística nacional referente a la generación de residuos sólidos en el país.
Para la cuantificación de las emisiones de GEI se aplicara la metodología detallada en el trabajo
de la (EPA, 2013), en la que tomando la información estadística del país referente a la agricultura
por parte del (INEC, 2008) se estableció una serie de datos desde el año 2004 hasta el año 2011,
en la que detallan las existencias ganaderas y su evolución.
Esta serie de datos se proyectan hasta el 2025 considerando una tasa anual equivalente del
comportamiento de dichas existencias ya que al intentar ajustar dichas series con herramientas
estadísticas tales como el @RISK las aproximaciones resultaban de muy mala calidad y diferían
entre si al variar el criterio estadístico para la aproximación (Chi-cuadrado, Anderson-Darling,
Kolmogorov-Smirnov) por lo que se decidió aplicar la tasa anual equivalente durante el periodo
para cada uno de los ítems y tener una aproximación hacia el año 2025.
21
Como punto inicial para la estimación de las emisiones GEI a la población ganadera del Ecuador
se la reclasificó en 5 categorías: Ganado de engorde, Vacas de leche, Otra carne y ganado
lechero, Cerdo y Aves de corral siguiendo la clasificación sugerida por (Cuéllar & Webber, 2008)
y (EPA, 2013).
La reclasificación consistió en transformar las unidades físicas de ganado en unidades de
animales considerando cada una con un peso de 1000kg por tipo de ganado, para ello se
utilizaron unos factores de conversión de unidades dadas por (Kellogg, et al., 2000) y
mencionadas en el trabajo de (Cuéllar & Webber, 2008).
El gráfico 7 presenta los resultados de la reclasificación y conversión de las unidades de animales
existentes y las proyectadas expresadas en millones de unidades al 2005; destacan las
cantidades de unidades de ganado de engorde y vacas de leche, seguido por un importante
incremento en las unidades de ganado porcino al 2025 que ya se ha experimentado en estos
años y llegará a consolidarse en el mediano y largo plazo, explicado por el incremento de
inversiones en esta actividad gracias al creciente incremento en consumo y precios de la carne
de cerdo.
Una vez determinado el número de unidades de animales se procede a estimar la cantidad de
estiércol excretado por tipo de ganado utilizando la metodología aplicada por la (EPA, 2013)
considerando que durante el manejo del estiércol de ganado existen dos GEI que son la principal
fuente de emisiones, estos son el CH4 y óxido de nitrógeno (N2O); existen emisiones de CH4 por
parte del ganado distintas al manejo de estiércol y corresponden a las emisiones del ganado
durante el proceso conocido como fermentación entérica la cual constituye otra importante
fuente de emisión, más para los cálculos del presente trabajo el cálculo de las emisiones de CH4
y N2O se realizarán únicamente en el proceso del manejo del estiércol.
Grafico 7. Unidades de animales (1000Kg-peso) existentes al 2011 y proyectadas al 2025 en el Ecuador
0.00
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
3.00
2004 2007 2010 2013 2016 2019 2022 2025
Mil
lon
es
de
Un
ida
des
de
An
imal
es
Años
Ganado de engorde Vacas de leche Otra carne y ganado lechero Cerdo Aves de corral
Fuente: (INEC, 2008) Elaboración: El autor
22
Para el cálculo de las emisiones de CH4 y N2O se requiere estimar el volumen excretado de
estiércol por tipo de ganado utilizando la siguiente fórmula:
𝑉𝑆 𝑒𝑥𝑐𝑟𝑒𝑡𝑎𝑑𝑜𝑎𝑛𝑖𝑚𝑎𝑙,𝑊𝑀𝑆 = 𝑃𝑜𝑏𝑙𝑎𝑐𝑖ó𝑛𝑎𝑛𝑖𝑚𝑎𝑙 × 𝑉𝑆 × 𝑊𝑀𝑆 (1)
Donde la población animal representa el número de unidades animales por cada 1000Kg de
peso; VS hace referencia al volumen excretado por tipo de animal en un año expresado en Kg;
WMS indica el tipo de sistema de manejo de estiércol según la explotación agropecuaria durante
su proceso de producción y viene expresado en porcentaje. Los cálculos del valor excretado se
encuentran detallados en el Anexo 1-D.
La fórmula (1) calcula el volumen excretado por el ganado bobino más para realizar el cálculo
del volumen excretado para el resto de animales se plantea la fórmula siguiente:
𝑉𝑆 𝑒𝑥𝑐𝑟𝑒𝑡𝑎𝑑𝑜𝑎𝑛𝑖𝑚𝑎𝑙,𝑊𝑀𝑆 = 𝑃𝑜𝑏𝑙𝑎𝑐𝑖ó𝑛𝑎𝑛𝑖𝑚𝑎𝑙 × 𝑉𝑆 × 𝑊𝑀𝑆 × 365.25 (2)
Donde la población animal representa el número de unidades animales por cada 1000Kg de
peso; VS hace referencia al volumen excretado por tipo de animal por día expresado en Kg; WMS
indica el tipo de sistema de manejo de estiércol según la explotación agropecuaria durante su
proceso de producción y viene dado en porcentaje; el factor de 365.25 se aplica para anualizar
VS que viene dado en Kg al día y el factor lo corrige a Kg por año. Para mayor detalle los cálculos
estos se encuentran en el Anexo 1-D.
Una vez calculado el volumen excretado expresado en millones de Kg por año para cada tipo de
animal se procede a estimar la cantidad de CH4 emitida a la atmosfera durante el manejo del
estiércol de ganado, dicha cantidad se expresará en Giga gramos (Gg); para ello se aplica la
siguiente fórmula de cálculo:
𝐶𝐻4 = ∑ (𝑉𝑆 𝑒𝑥𝑐𝑟𝑒𝑡𝑎𝑑𝑜𝑎𝑛𝑖𝑚𝑎𝑙,𝑊𝑀𝑆 × 𝐵0 × 𝑀𝐶𝐹 × 0.662)𝑎𝑛𝑖𝑚𝑎𝑙,𝑊𝑀𝑆 (3)
Donde 𝐵0 representa la cantidad de 𝑚3 de CH4 por Kg de estiércol excretado por tipo de animal;
el factor de conversión en metano por tipo se sistema de manejo de estiércol viene dado por
MCF y el factor 0.662 corresponde a la densidad del metano a una temperatura de 25𝑜𝐶 (Kg
CH4 / 𝑚3 CH4). Los cálculos detallados se encuentran en el Anexo 1-F.
Al estar expresada Gg la cantidad de CH4 es necesario convertirla en Tg equiv. CO2 que también
podrán ser expresadas como millones de ton equiv. CO2; para lograr dicha conversión se aplica
la fórmula:
𝑇𝑔 𝑒𝑞𝑢𝑖𝑣. 𝐶𝑂2 =(𝐺𝑔 𝐶𝐻4 ×𝑃𝐶𝐺)
1000 (4)
Donde PCG hace referencia al potencial de calentamiento global que tiene el CH4, lo que permite
realizar la conversión a Tg equiv. CO2; los cálculos realizados de detallan en el Anexo 1-F.
Para la estimación de las emisiones de N2O hay que considerar que existen dos tipos de
emisiones, las directas e indirecta; para el cálculo de estas es necesario estimar la cantidad de
Nitrógeno (N) excretado por tipo de animal utilizando la fórmula siguiente:
𝑁 𝑒𝑥𝑐𝑟𝑒𝑡𝑎𝑑𝑜𝑎𝑛𝑖𝑚𝑎𝑙,𝑊𝑀𝑆 = 𝑃𝑜𝑏𝑙𝑎𝑐𝑖ó𝑛𝑎𝑛𝑖𝑚𝑎𝑙 × 𝑊𝑀𝑆 × 𝑁𝑒𝑥 (5)
23
Donde la población animal representa el número de unidades animales por cada 1000Kg de
peso; WMS indica el tipo de sistema de manejo de estiércol según la explotación agropecuaria
durante su proceso de producción y viene expresado en porcentaje; Nex hace referencia al
volumen excretado de N por tipo de animal en un año expresado en Kg. Los cálculos del valor
excretado se encuentran detallados en el Anexo 1-G.
La fórmula (5) calcula el volumen de N excretado por el ganado bobino más para realizar el
cálculo del volumen de N excretado para el resto de animales se plantea la fórmula siguiente:
𝑁 𝑒𝑥𝑐𝑟𝑒𝑡𝑎𝑑𝑜𝑎𝑛𝑖𝑚𝑎𝑙,𝑊𝑀𝑆 = 𝑃𝑜𝑏𝑙𝑎𝑐𝑖ó𝑛𝑎𝑛𝑖𝑚𝑎𝑙 × 𝑊𝑀𝑆 × 𝑁𝑒𝑥 × 365.25 (6)
Donde la población animal representa el número de unidades animales por cada 1000Kg de
peso; WMS indica el tipo de sistema de manejo de estiércol según la explotación agropecuaria
durante su proceso de producción y viene expresado en porcentaje; Nex hace referencia al
volumen excretado de N por tipo de animal en un día expresado en Kg; el factor de 365.25 se
aplica para anualizar Nex que viene dado en Kg al día y el factor lo corrige a Kg por año. Para
mayor detalle los cálculos estos se encuentran en el Anexo 1-G.
Con la cantidad de N excretado por tipo de animal se procede a calcular las emisiones directas
de N2O que van a ser expresadas en Gg, para ello se utiliza la fórmula:
𝑁2𝑂 𝐷𝑖𝑟𝑒𝑐𝑡𝑜 = ∑ (𝑁 𝑒𝑥𝑐𝑟𝑒𝑡𝑎𝑑𝑜𝑎𝑛𝑖𝑚𝑎𝑙,𝑊𝑀𝑆 × 𝐸𝐹𝑊𝑀𝑆 ×44
28)𝑎𝑛𝑖𝑚𝑎𝑙,𝑊𝑀𝑆 (7)
Donde 𝐸𝐹𝑊𝑀𝑆 hace referencia al factor de emisiones directas de N2O por tipo de sistema de
manejo de estiércol según los lineamientos del IPCC y viene dado por la relación (Kg N2O-N / Kg
N); La constante 44/28 hace referencia al factor de conversión del N2O-N a N2O. El Anexo 1-H
contiene a detalle los cálculos realizados.
Adicional a las emisiones directas de N2O también existen emisiones indirectas que deben
considerarse por lo que para su cuantificación se aplica la siguiente fórmula:
𝑁2𝑂 𝐼𝑛𝑑𝑖𝑟𝑒𝑐𝑡𝑜 = ∑ ([𝑁 𝑒𝑥𝑐𝑟𝑒𝑡𝑎𝑑𝑜𝑎𝑛𝑖𝑚𝑎𝑙,𝑊𝑀𝑆×
𝐹𝑟𝑎𝑐𝑔𝑎𝑠,𝑊𝑀𝑆
100×𝐸𝐹𝑣𝑜𝑙𝑎𝑡𝑖𝑙𝑖𝑧𝑎𝑐𝑖ó𝑛×
44
28]+
[𝑁 𝑒𝑥𝑐𝑟𝑒𝑡𝑎𝑑𝑜𝑎𝑛𝑖𝑚𝑎𝑙,𝑊𝑀𝑆×𝐹𝑟𝑎𝑐𝑙𝑖𝑥𝑖𝑣𝑖𝑎𝑑𝑜𝑠,𝑊𝑀𝑆
100×𝐸𝐹𝑙𝑖𝑥𝑖𝑣𝑖𝑎𝑑𝑜𝑠×
44
28])𝑎𝑛𝑖𝑚𝑎𝑙,𝑊𝑀𝑆 (8)
Donde 𝐹𝑟𝑎𝑐𝑔𝑎𝑠,𝑊𝑀𝑆 indica el N que se pierde en la volatilización por cada WMS;
𝐸𝐹𝑣𝑜𝑙𝑎𝑡𝑖𝑙𝑖𝑧𝑎𝑐𝑖ó𝑛indica el factor de emisión para la volatilización (0.010 Kg N2O / Kg N);
𝐹𝑟𝑎𝑐𝑙𝑖𝑥𝑖𝑣𝑖𝑎𝑑𝑜𝑠,𝑊𝑀𝑆 indica el N que se pierde por escurrimiento y lixiviación por cada WMS;
𝐸𝐹𝑙𝑖𝑥𝑖𝑣𝑖𝑎𝑑𝑜𝑠 indica el factor de emisión para el escurrimiento y lixiviación (0.0075Kg N2O-N / Kg
N); La constante 44/28 hace referencia al factor de conversión del N2O-N a N2O. El Anexo 1-I
contiene a detalle los cálculos realizados.
Una vez que se han cuantificado las emisiones directas e indirectas de N2O generadas por el
manejo del estiércol en el Ecuador, estas que están expresadas en Gg de N2O se deben
transformar a Tg equiv CO2 o millones de ton equiv de CO2 utilizando la fórmula siguiente:
𝑇𝑔 𝑒𝑞𝑢𝑖𝑣. 𝐶𝑂2 =(𝐺𝑔 𝑁2𝑂 ×𝑃𝐶𝐺)
1000 (9)
24
Donde PCG hace referencia al potencial de calentamiento global que tiene el N2O, lo que
permite realizar la conversión a Tg equiv. CO2; los cálculos realizados de detallan en el Anexo 1-
J.
Una vez realizada la cuantificación de las emisiones equiv. CO2 se presentan los resultados
totales en el gráfico 8, donde en el eje izquierdo se muestran en millones de ton equiv. CO2 las
emisiones de CH4 y de N2O así como el total de emisiones equiv. CO2 generados por el manejo
del estiércol en el sector ganadero en el Ecuador.
Como dato adicional en correspondencia al eje derecho describiendo valores en millones de
dólares se muestra la serie “Ingresos Potenciales”, los mismos que resultan de multiplicar las
ton equiv. CO2 totales por el precio de los Certificados de Emisiones Reducidas (CER) que en el
2013 que se han fijado por el orden de los 7 €/ton CO2.
Gráfico 8. Emisiones equiv. CO2 e ingresos potenciales x mitigación en el Ecuador al año 2025
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
0
2
4
6
8
10
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14
16
18
2004 2007 2010 2013 2016 2019 2022 2025
Mil
lon
es
de
dó
lare
s
Mil
lon
es
de
Ton
eq
uiv.
CO
2
Años
Emisiones de CH4 Emisiones de N2O Emisiones Totales equiv. CO2 Ingresos Potenciales
Fuente: Datos 2004-2011 (INEC, 2008); Proyección al 2025 por el autor; Metodología y fórmulas de cálculo (EPA, 2013) Elaboración: El autor
Para el caso del Ecuador considerando que dentro del mercado de créditos de carbono es
posible realizar inversiones en países en desarrollo que son canjeables en CER hasta un máximo
del 6% del total de emisiones de la cuota total de emisiones el país o bloque de países.
España como parte del régimen comunitario de derechos de emisión con objetivos de
mitigación de más 2000 millones de ton de CO2 con empresas requiriendo CER se convierte en
un potencial socio estratégico para atraer posible inversiones en el sector bioenergético, por
ello cuantificar en términos monetarios las emisiones del sector ganadero permite evidenciar el
potencial de la propuesta sistémica propuesta.
5.2. Potencial de generación eléctrica y emisiones de CO2 como subproducto
El potencial de generación eléctrica será determinado según la metodología aplicada en el
trabajo de (Cuéllar & Webber, 2008) teniendo en cuenta que el objetivo de su análisis fue
realizar una evaluación de alto nivel de la posibilidad de convertir el estiércol en biogás como un
enfoque para mitigar las emisiones de gases de efecto invernadero en los Estados Unidos y que
25
la política, normativa técnica, transporte o barreras económicas en su enfoque no fueron
considerados.
En el presente trabajo la cuantificación del potencial de conversión del biogás en energía y las
emisiones generadas durante el proceso constituyen un componente dentro del sistema
propuesto por lo que el complemento de los cálculos realizados estará plasmado en la
incorporación de series monetaria referentes al potencial económico de mitigar estas emisiones
a través de la propuesta generando CER atractivos que potencialicen la inversión en el sector
bioenergético.
5.2.1. Conversión de estiércol en energía eléctrica
Para establecer que cantidad de energía puede ser generada por el estiércol de ganado en el
Ecuador es necesario reclasificar y convertir las existencia del ganado en unidades animales
equivalente de 1000 kg de peso; los datos generados en punto 5.1.2 del presente trabajo, que
se muestran en el gráfico 6 y en sus cálculos detallados en el Anexo 1-B, servirán como base para
los cálculos a realizar en este apartado.
Con el número de animales por tipo de ganado expresada en millones de unidades animales es
necesario estimar el potencial energético el estiércol de ganado 𝐸𝑏𝑖𝑜𝑔á𝑠[𝐵𝑇𝑈] expresado en
Billones de BTU por año, por lo que será necesario aplicar la siguiente fórmula:
𝐸𝑏𝑖𝑜𝑔á𝑠[𝐵𝑇𝑈] = 𝑃𝑜𝑏𝑙𝑎𝑐𝑖ó𝑛𝑎𝑛𝑖𝑚𝑎𝑙 × 𝐹𝐸𝐵𝑎𝑛𝑖𝑚𝑎𝑙 × 365.25 (10)
Donde 𝐹𝐸𝐵𝑎𝑛𝑖𝑚𝑎𝑙 indica el factor energético bruto sin convertir en biogás por tipo de animal
expresado en miles de BTU/animal por día según estudio de (Chastain, et al., 1999); el factor
365.25 hace referencia al ajuste del FEB expresado en días, a un resultado anual. Los cálculos
realizados se encuentran desarrollados en el Anexo 2-A.
Con los datos del potencial energético bruto sin convertir en biogás podemos determinar la
electricidad a partir de biogás teniendo en cuenta que este dependerá de la eficiencia del
generador en la conversión de biogás a electricidad.
La energía de biogás puede ser convertida en electricidad con una eficiencia típica de 34-40%
para turbinas grandes y con una eficiencia del 25% para los generadores más pequeños (Nielsen,
et al., 2004) (Tafdrup, 1995) (Cuéllar & Webber, 2008).
Para determinar el potencial eléctrico a partir de biogás 𝑒𝑏𝑖𝑜𝑔á𝑠[𝑘𝑊ℎ] en el Ecuador se
considerará al igual que en el trabajo de (Cuéllar & Webber, 2008) un rango de eficiencia (η)
entre 25% y 40% para lo que aplicaremos la siguiente fórmula:
𝑒𝑏𝑖𝑜𝑔á𝑠[𝑘𝑊ℎ] = 𝐸𝑏𝑖𝑜𝑔á𝑠 × 0.000293 [𝑘𝑊ℎ
𝐵𝑇𝑈] × 𝜂 (11)
Donde el coeficiente 0.000293 permite transformar las unidades BTU en kWh, el resultado del
cálculo vendrá dado en millones de kWh al año de generación eléctrica a partir de biogás, el
detalle de los cálculos realizados constan en el Anexo 2-B.
El gráfico 9 presenta las cantidades estimadas en millones de kWh potenciales a partir del biogás
generado por el estiércol de ganado, existen dos posible series de generación eléctrica
26
dependiendo del coeficiente de eficiencia (25% y 40%); En el gráfico 8 se han incluidos dos series
complementarias que describen los datos estimados de los ingresos que podrían percibirse por
concepto de generación eléctrica, dicho cálculo corresponde a la multiplicación de la cantidad
en millones de kWh generados por tipo de eficiencia y el precio de generación del kWh en el
Ecuador según (CONELEC, 2012) cuya serie de datos esta entre el 2002 y 2011 por lo que para la
proyección al 2025 se aplica una tasa anual equivalente del comportamiento de los precios
utilizando los datos del 2004 al 2011.
Gráfico 9. Ingresos potenciales y potencial energético (KWh) a partir del biogás en el Ecuador
0
50
100
150
200
250
300
350
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
2004 2007 2010 2013 2016 2019 2022 2025
Mil
lon
es
de
dó
lare
s
Mil
lon
es
de
kWh
Años
kWh totales con n=25% kWh totales con n=40% Ingresos con n=25% Ingresos con n=40%
Fuente: Datos 2004-2011 (INEC, 2008); Proyección al 2025 por el autor; Metodología y fórmulas de cálculo (Cuéllar & Webber,
2008) Elaboración: El autor
5.2.2. Emisiones de CO2
Los beneficios ambientales globales de la utilización del biogás son por lo general más altos
cuando el biogás se utiliza como sustitución combustible para vehículos de gasolina o diésel
debiéndose a las importantes reducciones adicionales en las emisiones de otros contaminantes
atmosféricos tales como hidrocarburos, óxidos de nitrógeno, partículas, etc.; más cuando el
biogás está reemplazando el fuel oil o gas natural en la producción a gran escala de calor y
energía eléctrica, las reducciones en estos contaminantes son más pequeños o insignificantes
(Börjesson & Berglund, 2007) (Sundberg, et al., 1997) (Lantz, et al., 2007).
Por ello adicional a la cuantificación del potencial energético del biogás a partir de estiércol de
ganado, es de importancia cuantificar la cantidad de CO2 emitido durante el proceso de
combustión del biogás en la generación eléctrica; para ello considerando el método aplicado en
el estudio (Cuéllar & Webber, 2008) donde cuantifica las emisiones de CO2 por la combustión
del biogás, se aplicará la formula siguiente:
𝑘𝑔𝐶𝑂2𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 1𝑚𝑏𝑖𝑜𝑔𝑎𝑠3 (𝑋%𝐶𝐻4 × 𝜌𝐶𝐻4 × 2.75 + 𝜌𝐶𝑂2(1 − 𝑋%𝐶𝐻4)) (12)
Donde 𝑘𝑔𝐶𝑂2𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 muestra las emisiones de dióxido de carbono totales procedentes de la
combustión de un metro cúbico de biogás es la suma del contenido de dióxido de carbono en el
biogás y la cantidad de dióxido de carbono resultante de la combustión de metano; X%CH4
indica el porcentaje de CH4 en un metro cúbico de biogás; 𝜌𝐶𝐻4 es la densidad del metano bajo
27
condiciones normales; 2.75 es la constante que indica que por la combustión de 1kg de metano
puro se genera 2.75kg de CO2; 𝜌𝐶𝑂2 es la densidad del CO2 bajo condiciones normales y
multiplica al factor que indicaría el % de CO2 dentro de ese metro cúbico de biogás, el detalle
de los cálculos realizados se encuentran en el Anexo 2-C.
Una vez conocido la cantidad de CO2 emitido por la combustión de un metro cúbico de biogás
es necesario determinar qué cantidad de kg de CO2 se emite por cada kWh de energía eléctrica
generado durante su combustión y para ello se realizarán los cálculos de siguiente fórmula:
𝑍𝐶𝑂2=
1𝑚𝑏𝑖𝑜𝑔𝑎𝑠3 (𝑋%𝐶𝐻4×𝜌𝐶𝐻4×2.75+𝜌𝐶𝑂2(1−𝑋%𝐶𝐻4))
𝐸%𝐶𝐻4𝜂 (13)
El numerador de esta fórmula hace referencia a 𝑘𝑔𝐶𝑂2𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 calculado al aplicar la formula (12),
más el denominador hace referencia al contenido energético según el porcentaje de CH4 en el
biogás multiplicado por el factor de eficiencia; mayores detalles del cálculo realizado constan en
el Anexo 2-C.
Al haber estimado la cantidad de Kg de CO2 emitidos por cada kWh generado por combustión
de biogás podemos calcular la cantidad de ton de CO2 emitidas por la potencial generación
eléctrica con un contenido de CH4 del 60% y 𝜂=25% y la cantidad de ton de CO2 emitidas por la
potencial generación eléctrica con un contenido de CH4 del 70% y 𝜂=40% multiplicando 𝑍𝐶𝑂2
que es la cantidad de CO2 emitido por kWh generado, por 𝑒𝑏𝑖𝑜𝑔á𝑠[𝑘𝑊ℎ] que es la cantidad de
kWh generados a partir del biogás del estiércol de ganado.
El gráfico 10 presenta las cantidades de CO2 emitido por la combustión del biogás con diferentes
porcentajes de eficiencia energética, estos datos se expresan en millones de ton CO2; este
gráfico incluye la serie de datos que corresponde a las emisiones equiv. CO2 generadas por el
tratamiento del estiércol de ganado, con la finalidad de observar la posible reducción neta de
emisiones de GHI, la misma que resultaría de la diferencia entre las ton equiv. CO2 reducidas
por el tratamiento agrícola y las emisiones generadas por la combustión del biogás.
Gráfico 10. Emisiones de CO2 por combustión de biogás vs emisiones equiv. CO2
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
2004 2007 2010 2013 2016 2019 2022 2025
Mil
lon
es
de
ton
CO
2
Años
Emisiones de CO2 con n=25% Emisiones de CO2 con n=40% Emisiones de ton equiv. CO2
Fuente: Metodología y fórmulas de cálculo (Cuéllar & Webber, 2008) Elaboración: El autor
28
5.3. Alternativas de cultivos energéticos
Como parte de la propuesta planteada en el gráfico 6 y luego de identificar los potenciales de
contaminación de los ROA, el potencial energético expresado en kWh del biogás generado a
partir del tratamiento de los ROA y la cantidad de CO2 generado a partir de la combustión de
del biogás durante el proceso de su conversión a energía, es necesario identificar que cultivo
energético permitirá obtener el mayor VAN y la mejor relación costo-beneficio público y privado
del sector bioenergético en su conjunto considerando tres grandes etapas (producción de
biomasa, extracción de lípidos de la biomasa y transterificación de los lípidos para convertirlos
en biodiesel) en la producción de biodiesel.
“El valor actual neto, también conocido como valor actualizado neto (en inglés net present
value), cuyo acrónimo es VAN (en inglés, NPV), es un procedimiento que permite calcular el valor
presente de un determinado número de flujos de caja futuros, originados por una inversión. La
metodología consiste en descontar al momento actual (es decir, actualizar mediante una tasa)
todos los flujos de caja futuros del proyecto. A este valor se le resta la inversión inicial, de tal
modo que el valor obtenido es el valor actual neto del proyecto” (Wikipedia-b, 2013). Para
calcular el VAN es necesario aplicar la fórmula siguiente:
VAN= ∑𝑉𝑡
(1+𝑘)𝑡𝑛𝑡=1 − 𝐼0 (14)
Donde:
𝑉𝑡 : representa los flujos de caja en cada periodo t, para este trabajo se identificaron los ingresos
y egresos para cada tipo de cultivo energético expresados en dólares por hectárea ($/ha). Se
consideran los egresos operativos por cada etapa del proceso de producción del biocombustible
considerando una variación anual equivalente al IPC del Ecuador. Para aquellos valores
expresados en euros (€) se procedió a realizarla conversión a dórales considerando un tipo de
cambio promedio anual (BCE, 2013) en el año base de la información de costos. Los ingresos son
el producto del rendimiento en litros de biocombustible por hectárea (Lt/ha) por el precio
mundial del litro de biodiesel para cada periodo t y por el número de hectáreas cultivadas (ha).
Se considera que los flujos de caja serán el resultado de:
La diferencia entre los ingresos menos egresos totales para cada periodo t menos la
depreciación el año t conocido como beneficio antes de impuestos.
Se calcula el 25% que es la tasa impositiva correspondiente al impuesto a la renta en el
Ecuador y se restan del beneficio antes de impuestos para obtener el beneficio del
ejercicio en el periodo t.
El flujo de caja resultará de la suma del beneficio del ejercicio en el periodo t y la
depreciación del periodo t justificado en que la depreciación no constituye una salida
efectiva de dinero por lo tanto debe ser considerado como parte del flujo de caja.
29
𝐼0 : indica el valor del desembolso inicial de la inversión, el cálculo vendrá dado por los costos
de capital para cada etapa del proceso de producción de biodiesel expresados en dólares por
hectárea y multiplicados por el número de hectáreas en el periodo 𝑡0 que para este estudio será
el año 2014 puesto que actualmente nos encontramos en el segundo semestre del año.
La depreciación estará dada por la división de la inversión inicial en el periodo 𝑡0 sobre el número
de periodos pendientes hasta el horizonte de la inversión cuanto t=n, que para este trabajo se
ha fijado en el año 2025.
𝑛 : es el número de periodos considerados que para efectos de análisis será de 11 años
correspondientes al periodo comprendido entre el año de las inversiones que será el 2014 y el
año donde confluyen los escenarios de planificación establecidos en los documentos
gubernamentales en el Ecuador (SENPLADES, 2009).
𝑘 : indica la tasa de interés o tasa de descuento a al que se actualizarán los flujos de caja, para
ello se realizará un análisis bajo dos tipos de interés, en primera instancia se aplicara la última
tasa pasiva referencial según (BCE, 2013) que corresponde al 6.48% y como segundo tipo se
utilizará la tasa activa efectiva en el sector financiero del Ecuador correspondiente al grupo
productivo corporativo (BCE, 2013) que corresponde al 8.84%.
“El análisis de costo-beneficio es una técnica importante dentro del ámbito de la teoría de la
decisión donde se pretende determinar la conveniencia de proyecto mediante la enumeración
y valoración posterior en términos monetarios de todos los costos y beneficios
derivados directa e indirectamente de dicho proyecto. Este método se aplica a obras sociales,
proyectos colectivos o individuales, empresas privadas, planes de negocios, etc., prestando
atención a la importancia y cuantificación de sus consecuencias sociales y/o económicas.”
(Wikipedia-c, 2013). Para estimar la relación coste beneficio se aplicará la siguiente fórmula:
𝑅𝑒𝑙𝑎𝑐𝑖ó𝑛𝑐𝑜𝑠𝑡𝑜−𝑏𝑒𝑛𝑒𝑓𝑖𝑐𝑖𝑜 =𝐵𝑒𝑛𝑒𝑓𝑖𝑐𝑖𝑜𝑠 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙𝑒𝑠
𝐶𝑜𝑠𝑡𝑜𝑠 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙𝑒𝑠 (14)
Donde los beneficios totales directos e indirectos serán anualizados y descontados durante el
horizonte de tiempo del análisis al igual que los costes totales. Con el objetivo de tener una
visión de los resultados privados y públicos del sector se considerarán como costos públicos a la
inversión gubernamental en incentivos crediticios para el desarrollo del sector, como ingresos
públicos se considerará el retorno de los impuestos recaudados por parte del gobierno del sector
bioenergético durante el periodo de análisis. En los siguientes apartados del presente trabajo se
realizan los cálculos del VAN y relación costo-beneficio para cada una de las posibles alternativas
de cultivo con fines energéticos, se considerarán en todos los casos la siguiente función objetivo
sus tres restricciones:
Función Objetivo: Maximizar el VAN de la producción de biodiesel con horizonte 2015.
Restricción de superficie: haciendo referencia a que la superficie del cultivo energético
debe ser menor o igual al número de hectáreas disponibles en el Ecuador.
Restricción de demanda de biodiesel: corresponde a la cantidad de litros demandados
en el Ecuador por cada periodo, la cual debe ser cubierta por el cultivo.
Restricción de capital: se considera que la cantidad de recursos se limita a un nivel de
financiamiento gubernamental.
30
Para cada uno de las alternativas de cultivos energéticos integrándolos al conjunto del sector
durante el proceso de producción de biodiesel se consideran tres etapas tales como:
Producción de Biomasa: Considera el rendimiento expresado en toneladas por cada
cultivo, rendimientos propios del proceso productivo de la biomasa. Se establecen
costos aproximados en dólares por hectárea para los costos de capital así como los
costos operativos propios del cultivo, el procedimiento agronómico del cultivo no será
profundizado en este trabajo más el detalle de los cálculos realizados están disponibles
en el Anexo 3.
Extracción de Lípidos: Establece los costos de capital y operativos relativos al proceso
de extraer el contenido de aceite (lípidos) de la biomasa una vez que se ha cosechado,
existen distintos tratamientos y costos para cada uno tipo de biomasa, los mismos que
son tomados publicaciones científicas permitiendo establecer un mayor nivel de
confianza en los resultados del cálculos realizados, rendimiento, y costos se expresan en
función de cada hectárea. El procedimiento técnico del proceso de extracción será
descrito brevemente o referido a fuentes de consulta de mayor detalle al no ser el
objeto de estudio una descripción técnica, más todos los cálculos relacionados en
detalle se encontraran en el Anexo 3.
Transterificación y obtención del Biodiesel: Indica los costos de capital y operativos
expresados en dólares por hectárea necesarios para transformar el aceite de la biomasa
en biodiesel considerando que durante el proceso se generan subproductos que son
considerados dentro de los otros ingresos por alternativa de cultivo en el cálculo del
flujo de caja por periodo. Los rendimientos y detalle de cálculos se encuentran en el
Anexo 3.
Como parte de los datos comunes para la cuantificación del VAN y relación costo-beneficio para
cada alternativa de cultivo tenemos los posibles precios para el biodiesel en el Ecuador; existen
tres posibles alternativas de precios para el biocombustible en el Ecuador tal y como se muestran
en el gráfico 5, así como la demanda interna de combustibles.
El gráfico 11 complementa la información referente a la superficie disponible en el Ecuador para
los cultivos energético el mismo que se expresa consta en el eje derecho en miles de hectáreas
observándose una tendencia a la baja en la cantidad de superficie disponible, la misma que
corresponde al uso de suelo que se encuentra en descanso durante el periodo ya que representa
aquella superficie que no supondrá competencia con cultivos destinados al alimento humano ni
será de esperarse que el costo de oportunidad de arrendar esta superficie sea de precios
elevados; en el eje izquierdo se observa la leyenda del eje en millones de litros representando
la demanda de biodiesel requerida en el Ecuador según la mezcla del biodiesel (5% o 10%).
31
Gráfico 11. Demanda potencial de biodiesel y superficie disponible para cultivos energéticos
0
50
100
150
200
250
0
100
200
300
400
500
600
700
800
2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025
Mile
s d
e H
ectá
reas
Mill
on
es d
e lit
ros
Años
DIESELB10 DIESELB5 SUP_DISP
Fuente: Datos serie 2004-2011 (BCE, 2012) (INEC, 2008), Proyección al 2025 elaboración propia. Elaboración: El autor
5.3.1. Biodiesel a partir de Palma Africana
La información considerada para obtener los costos de capital y operativos del cultivo para
obtener la biomasa fueron tomados de la guía técnica del (IICA, 2006).
Los datos referentes a los costos de capital y costos operativos para los procesos de extracción
de lípidos y transesterificación se tomaron del trabajo de (Kovacevic & Wesseler, 2010) donde
aborda un análisis coste eficacia para los cultivos de microalgas cultivados en estanques abiertos
y el cultivo de colza.
Para efectos de este trabajo los datos referentes a los procesos de extracción de lípidos y
transesterificación aplicados a la colza son equiparables al tratarse de procesos similares
(triturado para colza y prensado para palma) por lo que se ha tomado los valores referenciales
al año 2008 como consta en el estudio y para la proyección al 2025 de los costes se consideran
las variaciones en el índice de precios al consumidor (IPC) del Ecuador según él (INEC, 2013).
El gráfico 12 presenta la serie de datos proyectados de los costos de capital y costos operativos
durante el proceso productivo del biodiesel a base de palma africana, en el eje izquierdo se
detalla el costo de capital por hectárea de cultivo para cada periodo y por etapa (biomasa,
extracción aceite, transesterificación); en el eje derecho expresado en dólares por hectárea se
detallan las series referentes a los costos operativos observando que los costos operativos de
extracción del aceite son los más altos mientras que los costos operativos de la etapa de
transesterificación es la menos costosos. Todos los cálculos en detalle se muestran en el Anexo
3 del presente trabajo.
32
Gráfico 12. Costos de capital y costos operativos del biodiesel a base de palma al 2025
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
0
2000
4000
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2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025
Co
sto
s O
per
ativ
os
($/h
a).
Co
sto
de
Cap
ital
($/h
a.)
Años
PALMA BIOM COST_K PALMA REGIA COST_K PALMA TRANS COST_K
PALMA BIOM COST_OPER PALMA REGIA COST_OPER PALMA TRANS COST_OPER
Fuente: (IICA, 2006), (Kovacevic & Wesseler, 2010), Proyección al 2025 en base al (INEC, 2013). Elaboración: El autor
Adicional a los costos de capital y costos operativos para la producción de biodiesel a partir de
palma africana, en el presente estudio se han considerado los ingresos por concepto de
subproductos para cada alternativa de cultivo energético así como los rendimientos esperados
en toneladas por hectárea durante cada etapa del proceso de producción del biodiesel, el gráfico
13 presenta los rendimientos del cultivo y el ingreso por hectárea por subproducto para la palma
africana.
Gráfico 13. Rendimientos e ingresos por subproductos del biodiesel a base de palma africana
0
5
10
15
20
25
0
500
1000
1500
2000
2500
2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025
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)
Años
PALMA BIOMASA PALMA LIPIDOS PALMA GLICERINA
PALMA BIODIESEL PALMA TORTA PALMA GLICEROL
Fuente: (IICA, 2006), (Kovacevic & Wesseler, 2010), Proyección al 2025 en base al (INEC, 2013). Elaboración: El autor
Para el análisis del potencial de producir biodiesel a partir de palma africana se realizó el cálculo
del VAN y la relación costo-beneficio para cuatro posibles escenarios en los que tomaron las
siguientes consideraciones:
33
1. El periodo de 𝐼0 será el año 2014 considerando el principio de la matemática financiera
para el cálculo del VAN las inversiones se realizan al inicio del año y la producción es
ingresos al final del año por lo que el primer año de producción se considerará a precios
y costos del año 2014.
2. El periodo de crecimiento del cultivo hasta el inicio de la primera cosecha será de 4 años
por lo que el primer año productivo será el 2018.
3. Se asume una única inversión dada en el año 2014 por lo que el número de hectáreas
que se programen en este año debe considerar la demanda de biodiesel (5% y 10%) para
todo el periodo de análisis, es decir considerar la proyección de la demanda al 2025.
Escenario 1: Existe suficiente disponibilidad de capital por parte de los inversionistas del sector
bioenergético por lo que se procede a realizar la maximización del VAN del sector productor de
biodiesel a partir de palma africana sujeto a la limitante de uso de suelo para el año 2014 y la
demanda de biodiesel según la consideración 3 de este apartado. Los cálculos realizados se
encuentran detallados en el Anexo 3, más a continuación el resumen de los resultados de este
escenario considerando la demanda del biodiesel con una mezcla del 5% se muestran en la tabla
4.
Tabla 4. VAN y relación costo-beneficio con biodiesel al 5% a base de palma (Escenario 1)
*- K=6.48% K=8.84% Ocupación de
Superficie Disponible Satisfacción de
la demanda
VAN PALMA 2025 1,782,698,162.25 1,285,980,952.89
100% 181% Costo/Beneficio
Privado 2.51 2.09
Ingresos Fiscales 755,007,996.29 880,629,528.09
Fuente: Modelo matemático en GAMS y Resultados del Solver en Excel. Elaboración: El autor
Los resultados de la tabla 4 indican que el sector obtendría un beneficio potencial de entre
1,285-1,782 millones de dólares, alcanzando una relación costo-beneficio superior a 2 en ambos
casos, para ello requerirá ocupar el 100% de las 161855 hectáreas produciendo cantidad
suficiente de biodiesel para satisfacer en un 181% en promedio de la demanda interna,
necesitando inversiones por el orden de los 1,183.7 millones de dólares, inversiones que durante
el periodo de análisis tributaran impuesto a la renta, que descontado al mismo tipo de interés
que para los flujos de caja se convertirán en ingresos fiscales por montos de entre 755 y 880.6
millones de dólares.
Al realizar los cálculos considerando una demanda del 10% del biodiesel mezclado los resultados
obtenidos correspondieron a los alcanzados en la tabla 4 con la única diferencia en la satisfacción
de la demanda interna debido a que con la limitante del número de hectáreas y habiendo
utilizado el 100% de la superficie disponible, la producción de biodiesel a partir de palma africana
permitiría abastecer en promedio al 90% del total de litros requeridos por el mercado.
Escenario 2: Existe suficiente disponibilidad de capital por parte de los inversionistas del sector
bioenergético por lo que se procede a realizar la maximización del VAN del sector productor de
biodiesel a partir de palma africana sujeto a la limitante de uso de suelo para el año 2014 y la
demanda de biodiesel según la consideración 3 de este apartado, más según el catálogo de
inversión para proyectos estratégicos en el Ecuador (MCSE, 2012), la producción de biodiesel a
34
partir de palma africana puede acogerse al incentivo de inversiones que consta en el código de
la producción del Ecuador y mencionado en el catálogo nombrado, es posible beneficiarse de
una exoneración del 100% del impuesto a la renta durante los primeros 5 años del proyecto una
vez que este inicie producción.
La tabla 5 presenta los resultados de los cálculos realizados para el segundo escenario y teniendo
en cuenta una demanda de biodiesel al 5%. El VAN se incrementa con respecto al escenario 1
gracias al incentivo tributario del código de la producción, los montos alcanzados se encuentran
entre 1,691.8 y 2,255.7 millones de dólares.
Mejora la relación costo-beneficio siendo superior a 2.4 en ambos casos requiriendo el total de
la superficie disponible y produciendo biodiesel en un 181% en promedio más de la demanda
interna con requerimientos de capital similar al del escenario 1 y reduciendo los ingresos fiscales
a montos de 282.1 y 311.1 millones de dólares respectivamente a consecuencia del incentivo
tributario otorgado por ser considerado un proyecto estratégico para el Ecuador.
Tabla 5. VAN y relación costo-beneficio con biodiesel al 5% a base de palma (Escenario 2)
Tipo de interés (k) K=6.48% K=8.84% Ocupación de
Superficie Disponible Satisfacción de
la demanda
VAN PALMA 2025 2,255,657,323.99 1,691,844,630.58
100% 181% Costo/Beneficio
Privado 2.91 2.43
Ingresos Fiscales 282,048,834.55 311,076,298.53
Fuente: Modelo matemático en GAMS y Resultados del Solver en Excel. Elaboración: El autor
Los resultados de correr el modelo con una demanda con mezcla de biodiesel al 10% presentan
similares resultados que los mencionados en la tabla 5 con la diferencia en la reducción en la
satisfacción de la demanda a un 90% dado que ya ha ocupado el 100% de la superficie disponible
para cultivos energéticos.
Escenario 3: No existe suficiente disponibilidad de capital por parte de los inversionistas del
sector bioenergético por lo que se procede a establecer una línea de financiamiento
gubernamental con tipo de interés al 8% anual con 4 años de gracia para el pago del capital, para
incentivar la inversión interna considerando que el financiamiento ascenderá hasta el 80% de la
inversión total necesaria para satisfacer al menos el 5% de la demanda interna de biodiesel tal
según lo estipulado por (Presidencia, 2012).
Se procede a realizar la maximización del VAN del sector productor de biodiesel a partir de palma
africana sujeto a la limitante de uso de suelo para el año 2014, el límite del capital y la demanda
de biodiesel según la consideración 3 de este apartado.
La tabla 6 presenta el resumen de los resultados del VAN y relación costo-beneficio para el
escenario 3 con tipos de interés del 6.48% y 8.84% para una demanda de biodiesel con mezcla
al 5%.
35
Tabla 6. VAN y relación costo-beneficio con biodiesel al 5% a base de palma (Escenario 3)
Tipo de interés (k) K=6.48% K=8.84% Ocupación de
Superficie Disponible Satisfacción de
la demanda
VAN PALMA 2025 996,458,076.19 788,545,499.87
57% 103%
Costo/Beneficio Privado
8.38 6.84
VAN FISCAL 2025 564,061,853.69 435,468,730.89
Costo/Beneficio Pública
2.04 1.81
Fuente: Modelo matemático en GAMS y Resultados del Solver en Excel. Elaboración: El autor
El VAN del sector disminuye con respecto a los resultados obtenidos en los escenarios 1 y 2
alcanzando cantidades de entre 788.1 a 996.5 millones de dólares pero con un importante
incremento en la relación costo-beneficio ubicado ahora entre 6.84 y 8.38 dólares de
rendimiento por cada dólar invertido en el sector.
La cantidad de hectáreas necesarias para satisfacer la demanda de biodiesel es del 57% del total
de superficie disponible con requerimiento de inversión total de 675 millones de dólares de los
cuales 540 millones responden al 80% de financiamiento propuesto por la línea de crédito
gubernamental, los mismos que se recuperan y junto al impuesto a la renta generan ingresos
fiscales del orden de 435.1 y 564.1 millones de dólares relaciones costo-beneficio de entre el
1.81 y 2.04 sobre los fondos públicos.
Los resultados de evaluación del escenario 3 considerando una demanda de biodiesel al 10%
dieron resultados similares a los obtenidos en la tabla 6 con la diferencia en la limitación de
satisfacción de la demanda de biodiesel por el orden del 51% del total requerido.
Escenario 4: Considera las características del escenario 3 incluyendo la condición de acogerse
al incentivo tributario otorgado por el código de la producción. Se procede a realizar la
maximización del VAN del sector productor de biodiesel a partir de palma africana sujeto a la
limitante de uso de suelo para el año 2014, el límite del capital y la demanda de biodiesel según
la consideración 3 de este apartado. La tabla 7 indica el resumen de los resultados obtenidos
para el escenario 4.
Tabla 7. VAN y relación costo-beneficio con biodiesel al 5% a base de palma (Escenario 4)
Tipo de interés (k) K=6.48% K=8.84% Ocupación de
Superficie Disponible Satisfacción de
la demanda
VAN PALMA 2025 1,237,882,755.94 995,515,750.81
57% 103%
Costo/Beneficio Privado
10.17 8.37
VAN FISCAL 2025 253,710,364.35 145,024,965.34
Costo/Beneficio Pública
1.47 1.27
Fuente: Modelo matemático en GAMS y Resultados del Solver en Excel. Elaboración: El autor
El VAN se incrementa con respecto a la tabla 6 alcanzando montos entre 995.5 y 1,238 millones
de dólares gracias al incentivo tributario, se eleva la relación costo-beneficio por encima de 8.3
36
para ambos casos se mantiene una satisfacción promedio de la demanda de un 103% durante
todo el periodo de análisis ocupando el 57% de la superficie disponible. La inversión realizada
por el sector continua en los 675 millones de dólares de los cuales el 20% constituye la inversión
privada, los réditos fiscales disminuyen con respecto a la tabla anterior ubicándose en
cantidades entre los 145 y 253.7 millones de dólares con una relación coste-beneficio entre 1.24
y 1.47.
La evaluación de este escenario bajo los requerimientos de una demanda del 10% de mezcla de
biodiesel no modifica los resultados alcanzados en la tabla 7 con excepción de la disminución en
la satisfacción de la demanda ubicada en un 51% del total de litros de biodiesel requerido.
5.3.2. Biodiesel a partir de Microalgas cultivadas en estanques abiertos
La datos considerados para obtener los costos de capital y operativos del cultivo en las etapas
de producción de biomasa, extracción de lípidos y transesterificación se tomaron del trabajo de
(Kovacevic & Wesseler, 2010) descrito anteriormente quien justifica valores asignados a los
costes de capital y operativos basado en el trabajo de (Benemann & Oswald, 1996) con probada
experiencia en el estudio de explotaciones de microalgas en estanques abiertos, de aquí se
tomaron los valores referenciales al año 2008 y para la proyección de los costes al 2025 se
consideran las variaciones en el IPC del Ecuador según él (INEC, 2013).
El gráfico 14 presenta la serie de datos proyectados de los costos de capital y costos operativos
durante el proceso productivo del biodiesel a base de microalgas cultivada en estanques
abiertos, en el eje izquierdo se detalla el costo de capital por hectárea de cultivo para cada
periodo y por etapa (biomasa, extracción aceite, transesterificación) observando que la
producción de la biomasa es aquella que mayores costos de capital representa seguido por los
costos de extracción del aceite; en el eje derecho expresado en dólares por hectárea se detallan
las series referentes a los costos operativos observando que los costos operativos más altos igual
que en el caso de los costos de capital se generan durante la producción de biomasa. Todos los
cálculos en detalle se muestran en el Anexo 3 del presente trabajo.
Gráfico 14. Costos de capital y costos operativos del biodiesel a base de microalgas1 al 2025
0
5000
10000
15000
20000
25000
30000
35000
40000
45000
50000
0
20000
40000
60000
80000
100000
120000
140000
160000
180000
200000
2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025
Co
sto
s O
per
ativ
os
($/h
a.)
Co
sto
de
Cap
ital
($/h
a.)
Años
ALGAS1 BIOM COST_K ALGAS1 REGIA COST_K ALGAS1 TRANS COST_K
ALGAS1 BIOM COST_OPER ALGAS1 REGIA COST_OPER ALGAS1 TRANS COST_OPER
Fuente: (Kovacevic & Wesseler, 2010), Proyección al 2025 en base al (INEC, 2013). Elaboración: El autor
37
Al continuar con el desarrollo de la alternativa de cultivo energético a base de microalgas en
estanques abiertos es necesario identificar diversos subproductos generados durante el proceso
de producción de biodiesel. El gráfico 15 muestra el rendimiento expresado en toneladas por
hectárea de cada uno de los productos generados de la biomasa de algas, tales como el
rendimiento de la biomasa del cultivo detallada en el eje derecho del gráfico, de la que
obtenemos un porcentaje de lípidos y el resto un compuesto de carbohidratos y proteínas
aplicable como pienso para la producción ganadera, avícola o camaronera. Del porcentaje de
lípidos de la biomasa durante el proceso de transesterificación en el que utiliza metanol como
solvente para extraer el biodiesel en una proporción uno a uno genera como sub producto una
transformación del metanol en glicerol que es un producto comercializable.
Gráfico 15. Rendimientos e ingresos por subproductos del biodiesel a partir de microalgas1
0
50
100
150
200
0
5000
10000
15000
20000
25000
30000
2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025
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)
Años
ALGAS1 BIOMASA ALGAS1 LIPIDOS ALGAS1 GLICERINA
ALGAS1 BIODIESEL ALGAS1 TORTA ALGAS1 GLICEROL
Fuente: (Kovacevic & Wesseler, 2010), Proyección al 2025 en base al (INEC, 2013). Elaboración: El autor
El eje izquierdo del gráfico 15 muestra en dólares por hectárea los ingresos por cada
subproducto que resultan de la multiplicación del rendimiento del subproducto por hectárea y
el precio por tonelada de cada subproducto destacando la importancia de los ingresos
adicionales para el cultivo por la venta de la torta de algas resultante del proceso de extracción
de lípidos y su comercio en el sector agropecuario y acuícola.
Para el análisis del potencial de producir biodiesel a partir de microalgas en sistema de
producción de estanques abiertos se realizó el cálculo del VAN y la relación costo-beneficio para
cuatro posibles escenarios en los que tomaron las siguientes consideraciones:
El periodo de 𝐼0 será el año 2014 considerando el principio de la matemática financiera para el
cálculo del VAN las inversiones se realizan al inicio del año y los ingresos por lo producido se
generan como anualidad vencida al final del año por lo que el primer año de producción se
considerará a precios y costos del año 2014.
El periodo de crecimiento del cultivo es en sistema continuo por lo que los ingresos por cosecha
o primer año productivo será el 2014.
Se asume una única inversión dada en el año 2014 por lo que el número de hectáreas que se
programen en este año debe considerar la demanda de biodiesel (5% y 10%) para todo el
periodo de análisis, es decir considerar la proyección de la demanda al 2025.
38
Escenario 1: Existe suficiente disponibilidad de capital por parte de los inversionistas del sector
bioenergético por lo que se procede a realizar la maximización del VAN del sector productor de
biodiesel a partir de microalgas en sistemas de cultivo en estanques abiertos sujeto a la limitante
de uso de suelo para el año 2014 y la demanda de biodiesel según la consideración 3 de este
apartado.
Los cálculos realizados se encuentran detallados en el Anexo 3, más a continuación el resumen
de los resultados de este escenario considerando la demanda del biodiesel con una mezcla del
5% se muestran en la tabla 8.
Tabla 8. VAN y relación costo/beneficio con biodiesel al 5% a base de microalgas1 (Escenario 1)
Tipo de interés (k) K=6.48% K=8.84% Ocupación de
Superficie Disponible Satisfacción de
la demanda
VAN ALGAS1 2025 323,592,865.05 -
100% 1073% Costo/Beneficio
Privado 1.02 -
Ingresos Fiscales 2,031,388,629.04 -
Fuente: Modelo matemático en GAMS y Resultados del Solver en Excel. Elaboración: El autor
El realizar la maximización del VAN para el escenario 1, se identificó que solo se generan flujos
positivos para la evaluación del flujo de caja a un tipo de interés del 6,48% con un VAN de 323.6
millones de dólares con una relación coste beneficio de 1.02 dólares por cada dólar invertido
ocupando el 100% de la superficie disponible para el cultivo con producción de biodiesel capaz
de satisfacer el 1073% de la demanda interna de biodiesel en el Ecuador, más para ello se
requieren inversiones en el sector por el orden de los 17,676.1 millones de dólares que
aportarían ingresos fiscales por un monto de 2031.4 millones de dólares.
Al cambiar la restricción de satisfacción de la demanda de biodiesel al 5% por el 10% los
resultados alcanzados coinciden con los observados en la tabla 8 con la única diferencia en el
porcentaje de satisfacción de la cantidad demandada de biodiesel que se ubica en un 536% del
total de litros de biodiesel requerido en el Ecuador.
Escenario 2: Existe suficiente disponibilidad de capital por parte de los inversionistas del sector
bioenergético por lo que se procede a realizar la maximización del VAN del sector productor de
biodiesel a partir de microalgas cultivadas en sistemas de estanques abiertos sujeto a la
limitante de uso de suelo para el año 2014 y la demanda de biodiesel según la consideración 3
de este apartado, más según el catálogo de inversión para proyectos estratégicos en el Ecuador
(MCSE, 2012), la producción de biodiesel a partir de microalgas cultivadas en sistemas de
estanques abiertos puede acogerse al incentivo de inversiones que consta en el código de la
producción del Ecuador y mencionado en el catálogo nombrado, siendo posible beneficiarse de
una exoneración del 100% del impuesto a la renta durante los primeros 5 años del proyecto una
vez que este inicie producción.
El resultado de la evaluación del escenario 2 con la alternativa de cultivo energético de
microalgas en sistemas de producción de estanques abiertos se presenta en la tabla 9. Al igual
que lo ocurrido en el escenario 1, el VAN evaluado a tipos de interés del 8.84% no genera
39
resultados positivos; en cuanto a la evaluación del escenario 2 a un tipo de interés del 6.48%
proporcionó un incremento con respecto al caso anterior en el VAN, ascendiendo al monto de
566.6 millones de dólares mejorando la relación costo-beneficio a 1.13, con ocupación del 100%
de la superficie y satisfacción de los litros de biodiesel demandados por el orden de 1073% de
su requerimiento.
Se mantiene el requerimiento de inversión en el sector por montos superiores a los 17,600
millones de dólares, pero los ingresos fiscales descienden al orden de los 1,788.4 millones de
dólares a consecuencia del traspaso de beneficios como incentivo a la inversión según lo
estipulado para el código de la producción.
Tabla 9. VAN y relación costo-beneficio con biodiesel al 5% a base de microalgas1 (Escenario 2)
Tipo de interés (k) K=6.48% K=8.84% Ocupación de
Superficie Disponible Satisfacción de
la demanda
VAN ALGAS1 2025 566,638,082.78 -
100% 1073% Costo/Beneficio
Privado 1.13 -
Ingresos Fiscales 1,788,343,411.31 -
Fuente: Modelo matemático en GAMS y Resultados del Solver en Excel. Elaboración: El autor
Al realizar el análisis del VAN en el escenario 2 bajo la restricción de una demanda con el 10%
de mezcla de biodiesel los resultados son idénticos salvo en la satisfacción de la demanda, donde
pasa del 1073% a 536%.
Escenario 3 y Escenario 4: Que incorporan una restricción de capital en ambos casos y un
incentivo tributario para el escenario 4 mostraron ser incompatibles con las características del
cultivo de microalgas ya que el VAN de los flujos es negativo.
5.3.3. Biodiesel a partir de Microalgas cultivadas en un fotobiorreactor laminar
En lo referente a la producción de biodiesel a partir de microalgas cultivadas en un
fotobiorreactor laminar hay que destacar que el sistema es de reciente creación, patentado por
(Fernández González, 2011) profesor de la UPM con más de un año de pruebas, actualización de
materiales para la construcción del fotobiorreactor y ser probado con distintas especies de
microalgas serán la fuente principal de información junto a las entrevistas realizadas e (Durán
Altisent, 2013) (Fernández González, 2013), para la estimación de los costos de capital y
operativos del cultivo en la etapa de producción de biomasa.
Para las etapas de extracción de lípidos y transesterificación se tomaron datos del trabajo de
(Kovacevic & Wesseler, 2010) descrito anteriormente quien justifica valores asignados a los
costes de capital y operativos basado en el trabajo de (Benemann & Oswald, 1996),
considerando marcadas diferencias en ítems como costos de centrifugación y mano de obra
dado que este fotobiorreactor elimina el proceso de centrifugación y reduce la mano de obra
dado que junto al fotobiorreactor se han desarrollado prototipos robotizados para la cosecha
del cultivo.
40
Los datos suministrados datan del año 2012 por lo que los datos de costos y rendimiento se
proyectan en función de las experiencias previas en el uso de este equipamiento, para la
proyección de los costes al 2025 se consideran las variaciones en el IPC del Ecuador según él
(INEC, 2013).
El gráfico 16 presenta la serie de datos proyectados de los costos de capital y costos operativos
durante el proceso productivo del biodiesel a base de microalgas cultivada en fotobiorreactores
laminares, en el eje izquierdo se detalla el costo de capital por hectárea de cultivo para cada
periodo y por etapa (biomasa, extracción aceite, transesterificación) observando que la
producción de la biomasa es aquella que mayores costos de capital representa.
En el eje derecho expresado en dólares por hectárea se detallan las series referentes a los costos
operativos observando que los costos operativos más altos igual que en el caso de los costos de
capital se generan durante la producción de biomasa. Todos los cálculos en detalle se muestran
en el Anexo 3 del presente trabajo.
Gráfico 16. Costos de capital y costos operativos del biodiesel a base de microalgas2 al 2025
Fuente: (Kovacevic & Wesseler, 2010), (Durán Altisent, 2013), (Fernández González, 2011), Proyección al 2025 en base al (INEC,
2013). Elaboración: El autor
En lo referente a la alternativa de cultivo energético a base de microalgas cultivadas en
fotobiorreactores laminares es necesario identificar diversos subproductos generados durante
el proceso de producción de biodiesel.
El gráfico 17 muestra el rendimiento expresado en toneladas por hectárea de cada uno de los
productos generados de la biomasa de algas, tales como el rendimiento de la biomasa del cultivo
detallada en el eje derecho del gráfico, de la que obtenemos como se explicó en el apartado
anterior para el cultivo de microalgas en estanques abiertos, un porcentaje de lípidos y el resto
un compuesto de carbohidratos y proteínas aplicable como pienso para la producción ganadera,
avícola o camaronera.
Del porcentaje de lípidos de la biomasa durante el proceso de transesterificación en el que utiliza
metanol como solvente para extraer el biodiesel en una proporción uno a uno genera como sub
producto una transformación del metanol en glicerol que es un producto comercializable.
0
5000
10000
15000
20000
25000
30000
35000
40000
45000
0
20000
40000
60000
80000
100000
120000
140000
160000
180000
2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025
Co
sto
s O
per
ativ
os
($/h
a.)
Co
sto
de
Cap
ital
($
/ha.
)
Años
ALGAS2 BIOM COST_OPER ALGAS2 REGIA COST_OPER ALGAS2 TRANS COST_OPER
ALGAS2 BIOM COST_K ALGAS2 REGIA COST_K ALGAS2 TRANS COST_K
41
Gráfico 17. Rendimientos e ingresos por subproductos del biodiesel a partir de microalgas2
0
20
40
60
80
100
120
140
160
0
5000
10000
15000
20000
25000
30000
35000
40000
45000
2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025
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Años
ALGAS2 BIOMASA ALGAS2 LIPIDOS ALGAS2 GLICERINA
ALGAS2 BIODIESEL ALGAS2 TORTA ALGAS2 GLICEROL
Fuente: (Durán Altisent, 2013), (Fernández González, 2011), Proyección al 2025 en base al (INEC, 2013). Elaboración: El autor
El eje izquierdo del gráfico 17 muestra en dólares por hectárea los ingresos por cada
subproducto que son producto del rendimiento del subproducto por hectárea multiplicado por
el precio por tonelada de cada subproducto, destacando la importancia de los ingresos
adicionales para el cultivo que resultan de la venta de la torta de algas resultante del proceso de
extracción de lípidos y su comercio en el sector agropecuario y acuícola.
Para el análisis del potencial de producir biodiesel a partir de microalgas cultivadas en
fotobiorreactores laminares se realizó el cálculo del VAN y la relación costo-beneficio para
cuatro posibles escenarios en los que tomaron las siguientes consideraciones:
El periodo de 𝐼0 será el año 2014 considerando el principio de la matemática financiera para el
cálculo del VAN las inversiones se realizan al inicio del año y los ingresos resultantes de lo
producido, se generan como anualidad vencida al final del año por lo que el primer año de
producción se considerará a precios y costos del año 2014.
El periodo de crecimiento del cultivo es en sistema continuo por lo que los ingresos por cosecha
o primer año productivo será el 2014.
Se asume una única inversión dada en el año 2014 por lo que el número de hectáreas que se
programen en este año debe considerar la demanda de biodiesel (5% y 10%) para todo el
periodo de análisis, es decir considerar la proyección de la demanda al 2025.
Escenario 1: Existe suficiente disponibilidad de capital por parte de los inversionistas del sector
bioenergético por lo que se procede a realizar la maximización del VAN del sector productor de
biodiesel a partir de microalgas en sistemas de cultivo en estanques abiertos sujeto a la limitante
de uso de suelo para el año 2014 y la demanda de biodiesel según la consideración 3 de este
apartado.
Los cálculos realizados se encuentran detallados en el Anexo 3, más a continuación el resumen
de los resultados de este escenario considerando la demanda del biodiesel con una mezcla del
5% se muestran en la tabla 10.
42
Tabla 10. VAN y relación costo-beneficio con biodiesel al 5% a base de microalgas2 (Escenario 1)
Tipo de interés (k) K=6.48% K=8.84% Ocupación de
Superficie Disponible Satisfacción de
la demanda
VAN ALGAS2 2025 18,979,626,982.31 14,115,016,765.53
100% 1391% Costo/Beneficio
Privado 2.17 1.87
Ingresos Fiscales 8,059,497,231.40 6,866,964,325.20
Fuente: Modelo matemático en GAMS y Resultados del Solver en Excel. Elaboración: El autor
El VAN para los distintos tipos de interés evaluados en el escenario 1 para la alternativa de
cultivo energético a base de microalgas cultivadas en fotobiorreactores laminares presenta
montos de 14,115.1 y 18,979.6 millones de dólares ocupando el 100% de la superficie disponible
de cultivo con producciones que satisfacen el 1391% de los requerimientos de biodiesel.
Para alcanzar dichos beneficios el requerimiento de capital del sector es de 16,278.5 millones
de dólares que logran una relación costo-beneficio ubicada entre 2.17 y 1.87, resultado de la
actividad del sector le permiten al estado recibir recaudaciones tributarias directas por el orden
de 6,867 y 8,059.5 millones de dólares.
La evaluación del escenario 1 bajo la restricción de un incremento en la demanda de biodiesel
al 10% genera valores idénticos a los obtenidos en la tabla 10 con la diferencia de disminuir en
la cobertura de la satisfacción de la demanda pasando del 1391% al 695%.
Escenario 2: Existe suficiente disponibilidad de capital por parte de los inversionistas del sector
bioenergético por lo que se procede a realizar la maximización del VAN del sector productor de
biodiesel a partir de microalgas cultivadas fotobiorreactores laminares sujeto a la limitante de
uso de suelo para el año 2014 y la demanda de biodiesel según la consideración 3 de este
apartado; más según el catálogo de inversión para proyectos estratégicos en el Ecuador (MCSE,
2012), la producción de biodiesel a partir de microalgas cultivadas fotobiorreactores laminares
puede acogerse al incentivo de inversiones que consta en el código de la producción del Ecuador
y mencionado en el catálogo nombrado, siendo posible beneficiarse de una exoneración del
100% del impuesto a la renta durante los primeros 5 años del proyecto una vez que este inicie
producción.
La tabla 11 presenta los resultados de la evaluación del escenario 2 de donde destaca un
incremento del VAN con respecto del escenario anterior ubicándose en cantidades de 16,387.9
y 21,417.7 millones de dólares incrementando la relación costo beneficio obteniendo valores
superiores a en ambos tipos de interés.
Se mantiene el requerimiento de inversión de más de 16200 millones así como la ocupación
total de la superficie disponible para cultivo así como la cobertura de la satisfacción de las
cantidades demandadas de biodiesel. Consecuencia del incentivo tributario los ingresos fiscales
disminuyen a niveles de entre 4,594.1 y 5,621.4 millones de dólares.
43
Tabla 11. VAN y relación costo-beneficio con biodiesel al 5% a base de microalgas2 (Escenario 2)
Tipo de interés (k) K=6.48% K=8.84% Ocupación de
Superficie Disponible Satisfacción de
la demanda
VAN ALGAS2 2025 21,417,735,364.44 16,387,884,663.46
100% 1391% Costo/Beneficio
Privado 2.32 2.01
Ingresos Fiscales 5,621,388,849.27 4,594,096,427.27
Fuente: Modelo matemático en GAMS y Resultados del Solver en Excel. Elaboración: El autor
La evaluación del escenario incrementando la demanda de biocombustible a una mezcla del 10%
no modifica la superficie ocupada ya que está el 100% utilizada por lo que los resultados son los
mismos que se muestran en la tabla 11 con la única diferencia de disminuir la cobertura en la
satisfacción de la demanda para ubicarse en una razón del 695%.
Escenario 3: No existe suficiente disponibilidad de capital por parte de los inversionistas del
sector bioenergético por lo que se procede a establecer una línea de financiamiento
gubernamental con tipo de interés al 8% anual a 12 años plazo con 2 años de gracia para el pago
del capital, con el fin de incentivar la inversión interna se considera que el financiamiento
ascenderá hasta el 80% de la inversión total necesaria para satisfacer al menos el 5% de la
demanda interna de biodiesel tal como está estipulado por (Presidencia, 2012).
Se procede a realizar la maximización del VAN del sector productor de biodiesel a partir de
microalgas cultivado en fotobiorreactores laminares sujeto a la limitante de uso de suelo para
el año 2014, el límite del capital y la demanda de biodiesel según la consideración 3 de este
apartado.
Tabla 12. VAN y relación costo-beneficio con biodiesel al 5% a base de microalgas2 (Escenario 3)
Tipo de interés (k) K=6.48% K=8.84% Ocupación de
Superficie Disponible Satisfacción de
la demanda
VAN ALGAS2 2025 1,575,489,542.76 1,313,327,573.68
8% 113%
Costo/Beneficio Privado
6.95 5.96
VAN FISCAL 2025 625,383,207.61 394,518,807.22
Costo/Beneficio Pública
1.59 1.37
Fuente: Modelo matemático en GAMS y Resultados del Solver en Excel. Elaboración: El autor
Los resultados de la evaluación del escenario 3 se pueden observar en la tabla 12 en la que el
VAN está en el orden de entre 1,313.3 y 1,575.5 millones de dólares incrementando la relación
costo beneficio a valores entre 5.96 y 6.95 consecuencia de la fuente del 80% de financiamiento;
la inversión total necesaria para alcanzar a cubrir la demanda de biocombustibles a un 5% de
mezcla asciende a los 1,325.0 millones de dólares de los cuales el monto de la línea de crédito
gubernamental deberá ser de unos 1,060.0 millones de dólares, los mismos que junto al
impuesto a la renta del sector durante el periodo alcanza un VAN fiscal del orden de entre 394.5
y 625.4 millones de dólares con una relación costo-beneficio de entre 1.59 y 1.37; para alcanzar
44
estos resultados se requiere una ocupación del 8% de la superficie disponible para cultivos y una
cobertura promedio de la demanda de biodiesel durante el periodo del 113%.
Al evaluar el escenario con la modificación en la demanda de biodiesel ahora del 10% de mezcla,
se obtienen idénticos resultados que los descritos en la tabla 12 con la diferencia de una
disminución en la cobertura de la satisfacción de la demanda alcanzando cubrir en promedio un
57% del total del biodiesel requerido.
Escenario 4: Considera las características del escenario 3 incluyendo la condición de acogerse al
incentivo tributario otorgado por el código de la producción. Se procede a realizar la
maximización del VAN del sector productor de biodiesel a partir de microalgas cultivadas en
fotobiorreactores laminares sujeto a la limitante de uso de suelo para el año 2014, el límite del
capital y la demanda de biodiesel según la consideración 3 de este apartado. La tabla 13 indica
el resumen de los resultados obtenidos para el escenario 4.
Tabla 13. VAN y relación costo-beneficio con biodiesel al 5% a base de microalgas2 (Escenario 4)
Tipo de interés (k) K=6.48% K=8.84% Ocupación de
Superficie Disponible Satisfacción de
la demanda
VAN ALGAS2 2025 1,689,155,689.72 1,418,561,290.70
8% 113%
Costo/Beneficio Privado
7.37 6.35
VAN FISCAL 2025 511,717,060.65 289,285,090.21
Costo/Beneficio Pública
1.48 1.27
Fuente: Modelo matemático en GAMS y Resultados del Solver en Excel. Elaboración: El autor
Al incorporar el incentivo tributario en este escenario resulta tal y como lo indica la tabla 13 un
incremento en el VAN con respecto al escenario 3, alcanzando valores de entre 1,418.6 y 1,689.2
millones de dólares incrementando la relación costo-beneficio para ubicarse entre 6.35 y 7.37
dólares de beneficio por cada invertido manteniendo una ocupación del 8% de la superficie
disponible y una cobertura de la satisfacción de la demanda en promedio un 113%. En los
ingresos fiscales se observa una disminución consecuencia de la medida de incentivo tributario
llegando a valores de entre 289.3 y 511.7 millones de dólares con una relación costo-beneficio
de fondos públicos de entre 1.27 y 1.48.
El análisis del escenario 4 bajo el criterio de incrementar la demanda de biodiesel a una
composición del 10% ocasiona resultados idénticos a los obtenidos en la tabla 13 con la
diferencia en la cobertura de la satisfacción de la demanda que con estas características es del
57% en promedio.
5.4. Potencial de pienso vegetal para el sector pecuario y acuícola del Ecuador
Como parte final del análisis de la propuesta planteada con el fin de maximizar las sinergias
agrícolas bioenergéticas, es necesario determinar qué efectos sobre el sector ganadero puede
tener el contar con importantes volúmenes de sustrato de origen vegetal, para ello en el gráfico
18 se muestra la proyección de los ingresos generados durante el periodo de análisis expresado
en millones de dólares y la cantidad de toneladas disponibles considerando los resultados de
45
superficie ocupada para los cultivos energéticos de la palma africana y las microalgas cultivadas
en fotobiorreactores verticales obtenidos en los escenario 1 y 2.
Gráfico 18. Escenario 1 y 2 - Ingresos potenciales y toneladas disponibles de pienso vegetal
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025
Mil
lon
es
de
dó
lare
s
Mil
lon
es
de
ton
ela
das
Años
Palma ($) Algas2 ($)
Palma (Ton) Algas2 (Ton)
Fuente: Modelo matemático en GAMS y Resultados del Solver en Excel, Proyección al 2025 en base al (INEC, 2008). Elaboración: El autor
El grafico 18 permite apreciar la diferencia en millones de toneladas de pienso que el sector
bioenergético puede aportar al sector pecuario y acuícola en especial a producciones específicas
tales como el ganado bovino de leche, los pollos y gallinas de planteles avícolas así como para
las producciones de camarón en cautiverio.
Con resultados como los obtenidos en los escenarios 1 y 2 permiten observar la considerable
diferencia existente entre la disponibilidad de pienso vegetal entre los cultivos de palma africana
y el cultivo de microalgas cultivado en fotobiorreactores laminares cuando comparamos igual
número de hectáreas cultivadas.
La disponibilidad potencial implicaría alrededor de 6 millones de toneladas equivalentes a una
relación de 5.75 ton por unidad de ganado lechero más pensar en alcanzar esa superficie del
cultivo de microalgas es poco probable debido a la importante restricción del cultivo en términos
de inversión inicial requerida por hectárea de cultivo.
Con la finalidad de identificar tener una visión del comportamiento de los ingresos por venta de
pienso de origen vegetal para las alternativas de cultivo energético en las que se reportó un VAN
positivo en los escenarios 3 y 4 se presenta el gráfico 19 que contiene al igual que el gráfico
anterior la evolución durante el periodo de análisis de los posibles ingresos y toneladas
disponibles de pienso vegetal según el tipo de cultivo energético para las condiciones
establecidas en los escenarios antes mencionados.
46
Gráfico 19. Escenario 3 y 4 - Ingresos potenciales y toneladas disponibles de pienso vegetal
0
100
200
300
400
500
600
0.00
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
1.20
1.40
1.60
1.80
2.00
2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025
Mil
lon
es
de
dó
lare
s
Mil
lon
es
de
ton
ela
das
Años
Palma ($) Algas2 ($)
Palma (Ton) Algas2 (Ton)
Fuente: Modelo matemático en GAMS y Resultados del Solver en Excel, Proyección al 2025 en base al (INEC, 2008).
Elaboración: El autor
Ha diferencia de los resultados y tendencias observados en el gráfico anterior que describía el
comportamiento de las series bajo los criterios de los escenarios 1 y 2, el gráfico 19 muestra una
tendencia distinta. Los ingresos generados por la comercialización de piensos vegetales
muestran una mayor recaudación por parte del cultivo de microalgas consecuencia de mejores
precios por el mayor contenido nutricional más en términos de cantidades producidas los
resultados mostrados en términos monetarios se invierte al realizar la comparación en unidades
de peso ya que el pienso de palma africana genera cerca de 1 millón de toneladas mientras que
el proveniente de microalgas supera levemente el medio millón de toneladas.
La importancia de identificar la cantidad en toneladas disponible de pienso vegetal radica en
poder estimar la disponibilidad perca pita de pienso para el ganado vacuno de leche en el
Ecuador dado que la propuesta planteada requiere de un suministro permanente de estiércol
de ganado. Dentro de los potenciales incentivos al sector ganadero de leche está el poder
entregar el pienso vegetal proveniente de la producción de cultivos energéticos permitiendo
continuar con el ciclo sistémico descrito en la figura 6 que permita maximizar las sinergias y sea
sostenible y sustentable en el tiempo.
El sector ganadero de interés para iniciar el ciclo sistémico de las sinergias planteadas es el
ganado de leche ya que cuenta con infraestructura que con pocas adecuaciones pueda procesar
el estiércol.
De los resultados que se presentan en el gráfico 20 es importante considerar que el rendimiento
per cápita entre el pienso de palma y el de microalgas se debe a que se están comparando
valores distintos de producción, esto se debe a que la superficie cultivada en los escenarios 3 y
4 para el cultivo de palma es casi nueve veces mayor que la de las microalgas, una diferencia
entre 92298 hectáreas de cultivo de palma vs 13174 hectáreas del cultivo de microalgas en
fotobiorreactores laminares, la diferencia de mayor relevancia entre ambas es la limitante del
capital.
47
Gráfico 20. Disponibilidad potencial de pienso vegetal por unidad animal en el Ecuador
0
2
4
6
8
10
12
14
0.00
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
1.20
1.40
1.60
2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025
Esce
na
rio
1y2
-(t
on
/an
imal
)
Esce
na
rio
3y4
-(t
on
/an
imal
)
Años
Esc_1y2_Palma (Ton/animal)Esc_1y2_Algas2 (Ton/animal)Esc_3y4_Algas2 (Ton/animal)Esc_3y4_Palma (Ton/animal)
Fuente: Modelo matemático en GAMS y Resultados del Solver en Excel, Proyección al 2025 en base al (INEC, 2008).
Elaboración: El autor
6. Discusión y Conclusiones
En el presente estudio se ha realizado la cuantificación de los beneficios potenciales de
iniciativas tales como el tratamiento agrícola, tratamiento de la basura y producción de biodiesel
a partir de distintos cultivos energéticos con el objetivo de establecer que la suma de los
beneficios potenciales individuales de cada iniciativa será inferior a la suma de beneficios
potenciales de las iniciativas actuando como un todo dentro de un sistema. El análisis del
potencial de las sinergias entre agricultura y bioenergía se estableció como objeto de estudio,
justificado en que hasta la actualidad no existen trabajos referentes que aborden iniciativas
productivas, sociales y/o ambientales como un todo, existe amplia bibliografía científica en la
que enuncian las potencialidades de dos o más iniciativas pero no ha realizado una
cuantificación de estas iniciativas interactuando entre sí como parte de un todo.
La producción de biocombustibles es el mejor esquema para construir una propuesta sistémica
en la que forme parte de un todo y no se considere a producción de biocombustibles en sí como
el todo. El entorno de estudio elegido fue el Ecuador para el que se identificó condiciones para
la producción de biodiesel requiriendo identificar que cultivo energético permite maximizar los
beneficios del sistema.
Dentro de los componentes del sistema propuesto son parte el tratamiento agrícola y
tratamiento de la basura, estos por su naturaleza son generadores de costos económicos,
ambientales, sociales pero estableciendo protocolos y procesos así como incentivos y
compensaciones pueden generar beneficios tal es el caso de su potencial generador energía en
forma de biogás. Al formar parte de la propuesta se evalúa en que costos ambientales se incurre
por no usar eficientemente los recursos.
Este estudio permitió identificar que los costos ambientales estimados por el manejo de
estiércol en el Ecuador expresados en emisiones de CO2 para la serie de análisis de los datos
2014-2025 serán de 155.52 millones de ton equiv. CO2, además se determinó que esos millones
de ton equiv. CO2 tienen un potencial de convertirse entre 44.28 y 70.84 MWh de electricidad
en el mismo periodo dependiendo de la eficiencia de los generadores eléctricos.
48
Además este estudio permitió identificar que de las tres alternativas de cultivos energéticos bajo
los distintos escenarios de política pública considerando los criterios del Valor Actual Neto y la
relación costo-beneficio, el cultivo de palma africana tendería a ser el adecuado, más cuando se
incorporan criterios del uso eficiente de los recursos locales analizando los resultados obtenidos
no como un dado absoluto sino como parte de un todo, ahí es cuando se pueden llegar a los
siguientes resultados:
De los tres escenarios planteados en el presente estudio el escenario 4 es el que mayores
probabilidades tiene de ocurrir a efectos de buscar la inversión interna pues las
inversiones extranjeras aún se encuentran a la expectativa de la evolución del país.
Tras la consideración del escenario con mayores posibilidades de ocurrencia y realizar tres
comparaciones con líneas de financiamiento de 540, 1060 y 2100 millones de dólares para
incentivar el desarrollo del sector bioenergético tenemos el gráfico 21 con los siguientes
datos.
Grafico 21. Comparación de beneficios totales e ingresos fiscales por cultivo energético
0
200
400
600
800
1,000
1,200
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
4500
5000
540 M 1060 M 2100 M
Ingr
eso
s Fi
scal
es
(mill
on
es d
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ola
res)
Be
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fici
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dos+
Pu
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os) e
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illo
nes
de
do
lare
s
Montos de Financiamiento Gubernamental
PALMA ALGAS PALMA ALGAS
Fuente: Modelo matemático en GAMS y Resultados del Solver en Excel. Elaboración: El autor
Tras incluir el comportamiento de los ingresos fiscales se puede observar que para los fines de
maximizar las sinergias energéticas entre agricultura y bioenergía la decisión debería orientarse
hacia la producción de biodiesel a partir de microalgas cultivado en fotobiorreactores verticales.
Ya con el criterio definido acerca del cultivo agro energético se presentan a continuación los
siguientes datos comparativos entre los costos y beneficios individuales de las iniciativas parte
de la propuesta planteada frente a lo que significaría los costos y beneficios de la propuesta
como sistema que maximice las sinergias entre agricultura y bioenergía.
49
Tabla 14. Detalle de ingresos y egresos individuales de las iniciativas propuestas
Actividad Cuantificación Costos/Beneficios
Residuos Orgánicos Urbanos
Emisiones de CO2 y lixiviados al subsuelo
N/d (-) N/d (-)
Residuos Orgánicos Agrícolas
Estiércol de Ganado, emisiones equiv. CO2
155.52 millones de ton equiv. CO2 810 a 928 millones de dólares (-)
Producción de Biodiesel
Cultivo de Palma Africana uso de 161855.81 y satisfacción máxima del 90% de demanda de Biocombustibles
2616 millones (+)
Elaboración: El autor
Tabla 15. Detalle de ingresos y egresos como sistema de las iniciativas propuestas
Actividad Cuantificación Costos/Beneficios
Sector Agropecuario Costo por almacenamiento de estiércol
N/d
Sinergia de ROU + ROA Mitigación de emisiones equivalentes de CO2
Reducen 155.52 millones de ton equiv. CO2
810 a 928 millones de dólares (+) Obtención de CER
Generación de Electricidad
Digestión anaerobia de ROU+ROA
44.28 a 70.84 millones de Mwh brutos
2394.26 millones de dólares(+) Inversión Planta (-)
Combustión del biogás 52.91 millones de ton CO2 x combustión de biogás
246 - 279 millones de dólares (-)
Producción de Biodiesel
Cultivo de algas en fotobiorreactores laminares
uso de 26100 hectáreas y satisfacción del 112% de demanda de Biocombustibles 4360 millones de dólares (+)
absorción de CO2 de combustión de biogás
52.91 millones de ton CO2 x combustión de biogás
246 - 279 millones de dólares (+)
Producción rural de algas N/d N/d
Pienso para ganado 8420 millones de ton
Elaboración: El autor
Las tablas 14 y 15 permiten observar que la suma del resultado individual para cada una de las
iniciativas es inferior a la suma del conjunto de beneficios que se generan por en conjunto como
un todo.
El presente estudio se limita a una valoración teórica de las potencialidades, ha permitido
aseverar que el análisis de los elementos en su conjunto aporta mayores beneficios que la suma
de los beneficios individuales. El alcance del trabajo ha sido ejemplificar a través de las iniciativas
de fomento de biocombustibles existentes en el Ecuador, el beneficio potencial de las sinergias
entre agricultura y bioenergía.
La continuación del trabajo buscará establecer un modelo de evaluación de todas las iniciativas
en su conjunto y no de forma individual así como vincular los mercados internacionales a fin de
valorar el impacto local de los mercados globales.
7. Agradecimientos
El autor del presente trabajo agradece a la Secretaria Nacional de Ciencia Investigación y
Tecnología por el apoyo brindado durante el transcurso de este programa de Master así como a
cada uno de los docentes que participaron en el programa por su valiosa contribución en el
transcurso de mi formación así como de mi investigación.
50
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54
9. Anexos
Anexo 1-A: Existencias Ganaderas en el Ecuador (2004-2011) y su proyección al 2025
2004 2005 2006 2007 2008
GANADO BOVINO
De menos de 1 año de edad (Terneras) 645,737.00 618,685.00 629,833.00 605,437.00 608,932.00
De menos de 1 año de edad (Terneros) 617,171.00 601,047.00 564,694.00 544,406.00 601,448.00
De 1 año a menos de 2 años de edad (Toretes) 592,050.00 566,030.00 604,942.00 521,104.00 530,977.00
De 1 año a menos de 2 años de edad (Vaconas) 890,476.00 921,613.00 940,419.00 858,062.00 884,492.00
De 2 o más años de edad (Toros) 345,097.00 300,914.00 350,107.00 321,451.00 313,414.00
De 2 o más años de edad (Vacas) 1,991,560.00 1,962,545.00 1,944,655.00 1,876,640.00 1,952,952.00
Vacas Ordeñadas 1,013,282.00 934,383.00 991,143.00 936,886.00 991,500.00
GANADO PORCINO
Menores de 2 meses de edad 318,909.00 315,443.00 567,048.00 329,557.00 324,857.00
Mayores de 2 meses de edad 962,852.00 965,555.00 1,344,985.00 993,512.00 772,381.00
AVES PLANTELES AVICOLAS
Avestruces 4,303.00 8.00 715.00 1,963.00 1,901.00
Codornices 10,242.00 338.00 6,476.00 35,521.00 521,043.00
Gallinas Ponedoras 8,790,476.00 7,686,856.00 6,506,407.00 8,736,764.00 9,400,747.00
Gallinas Reproductoras 615,691.00 3,229,952.00 1,345,938.00 314,806.00
Pavos 1,541,488.00 87,905.00 68,129.00 136,705.00 259,734.00
Pollitos, Pollitas, Pollos, Pollas 30,003,686.00 24,781,576.00 28,571,426.00 22,741,394.00 28,629,072.00
AVES DE CAMPO
Gallos y gallinas 5,272,453.00 5,056,348.00 4,800,546.00 4,744,138.00 4,480,885.00
Patos 536,724.00 548,259.00 513,643.00 514,976.00 438,714.00
Pavos 121,740.00 127,330.00 128,187.00 106,814.00 94,639.00
Pollitos, Pollitas, Pollos, Pollas 4,409,074.00 4,581,990.00 4,876,106.00 4,779,810.00 4,330,046.00
Unidades de Animales
Ganado de engorde 2,461,316.67 2,470,806.14 2,499,105.26 2,316,114.91 2,359,942.98
Vacas de leche 1,369,300.00 1,262,679.73 1,339,382.43 1,266,062.16 1,339,864.86
Otra carne y ganado lechero 315,727.00 304,933.00 298,631.75 287,460.75 302,595.00
Cerdo 225,365.89 224,365.12 360,340.67 232,726.84 206,639.70
Aves de corral 164,719.26 126,903.56 129,335.27 125,730.59 139,801.27
2009 2010 2011 2012 2013
GANADO BOVINO 1.00 2.00
De menos de 1 año de edad (Terneras) 670,281.00 680,682.00 689,199.00 695,642.20 702,145.64
De menos de 1 año de edad (Terneros) 617,717.00 642,478.00 660,179.00 666,350.90 672,580.49
De 1 año a menos de 2 años de edad (Toretes) 636,832.00 611,674.00 660,952.00 667,131.12 673,368.01
De 1 año a menos de 2 años de edad (Vaconas) 944,522.00 952,452.00 973,722.00 982,825.15 992,013.41
De 2 o más años de edad (Toros) 306,059.00 339,528.00 352,415.00 355,709.67 359,035.13
De 2 o más años de edad (Vacas) 2,019,311.00 2,026,718.00 2,022,440.00 2,041,347.43 2,060,431.63
Vacas Ordeñadas 1,021,069.00 1,088,862.00 1,127,364.00 1,137,903.53 1,148,541.59
GANADO PORCINO
Menores de 2 meses de edad 416,094.00 343,244.00 765,320.00 772,474.84 779,696.57
Mayores de 2 meses de edad 990,158.00 1,146,517.00 1,065,744.00 1,075,707.45 1,085,764.05
AVES PLANTELES AVICOLAS
Avestruces 3,733.00 1,314.00 1,973.00 1,991.45 2,010.06
Codornices 507,146.00 817,695.00 1,014,450.00 1,023,933.91 1,033,506.49
Gallinas Ponedoras 8,131,398.00 9,777,235.00 5,127,672.00 5,175,609.70 5,223,995.56
Gallinas Reproductoras 2,120,713.00 3,412,054.00 3,570,264.00 3,603,641.77 3,637,331.58
Pavos 257,276.00 203,168.00 175,217.00 176,855.07 178,508.46
Pollitos, Pollitas, Pollos, Pollas 22,707,256.00 23,085,292.00 30,385,640.00 30,669,709.97 30,956,435.67
AVES DE CAMPO
Gallos y gallinas 4,735,046.00 5,103,324.00 4,751,547.00 4,795,968.37 4,840,805.03
55
Patos 501,326.00 553,006.00 574,376.00 579,745.74 585,165.68
Pavos 91,502.00 83,914.00 92,062.00 92,922.67 93,791.39
Pollitos, Pollitas, Pollos, Pollas 4,681,490.00 4,749,979.00 4,726,974.00 4,771,165.64 4,815,770.43
Unidades de Animales
Ganado de engorde 2,531,276.32 2,492,552.63 2,528,214.91 2,551,850.75 2,575,707.55
Vacas de leche 1,379,822.97 1,471,435.14 1,523,464.86 1,537,707.47 1,552,083.22
Otra carne y ganado lechero 321,999.50 330,790.00 337,344.50 340,498.27 343,681.53
Cerdo 264,768.72 254,685.29 403,880.27 407,656.07 411,467.18
Aves de corral 124,348.94 133,237.28 129,249.47 130,457.80 131,677.43
2014 2015 2016 2017 2018
GANADO BOVINO 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00
De menos de 1 año de edad (Terneras) 708,709.87 715,335.47 722,023.02 728,773.08 735,586.26
De menos de 1 año de edad (Terneros) 678,868.33 685,214.95 691,620.90 698,086.74 704,613.03
De 1 año a menos de 2 años de edad (Toretes) 679,663.21 686,017.26 692,430.72 698,904.13 705,438.06
De 1 año a menos de 2 años de edad (Vaconas) 1,001,287.57 1,010,648.43 1,020,096.81 1,029,633.51 1,039,259.37
De 2 o más años de edad (Toros) 362,391.69 365,779.62 369,199.23 372,650.81 376,134.66
De 2 o más años de edad (Vacas) 2,079,694.24 2,099,136.93 2,118,761.39 2,138,569.32 2,158,562.43
Vacas Ordeñadas 1,159,279.10 1,170,116.99 1,181,056.21 1,192,097.70 1,203,242.41
GANADO PORCINO
Menores de 2 meses de edad 786,985.82 794,343.21 801,769.38 809,264.98 816,830.66
Mayores de 2 meses de edad 1,095,914.67 1,106,160.18 1,116,501.48 1,126,939.45 1,137,475.01
AVES PLANTELES AVICOLAS
Avestruces 2,028.85 2,047.82 2,066.97 2,086.29 2,105.79
Codornices 1,043,168.56 1,052,920.96 1,062,764.53 1,072,700.13 1,082,728.61
Gallinas Ponedoras 5,272,833.77 5,322,128.56 5,371,884.20 5,422,104.99 5,472,795.29
Gallinas Reproductoras 3,671,336.35 3,705,659.02 3,740,302.57 3,775,270.00 3,810,564.33
Pavos 180,177.30 181,861.75 183,561.94 185,278.03 187,010.16
Pollitos, Pollitas, Pollos, Pollas 31,245,841.91 31,537,953.76 31,832,796.51 32,130,395.70 32,430,777.08
AVES DE CAMPO
Gallos y gallinas 4,886,060.86 4,931,739.78 4,977,845.74 5,024,382.74 5,071,354.81
Patos 590,636.29 596,158.04 601,731.42 607,356.90 613,034.97
Pavos 94,668.23 95,553.26 96,446.58 97,348.24 98,258.33
Pollitos, Pollitas, Pollos, Pollas 4,860,792.21 4,906,234.90 4,952,102.42 4,998,398.75 5,045,127.90
Unidades de Animales
Ganado de engorde 2,599,787.38 2,624,092.33 2,648,624.51 2,673,386.03 2,698,379.04
Vacas de leche 1,566,593.38 1,581,239.18 1,596,021.91 1,610,942.83 1,626,003.25
Otra carne y ganado lechero 346,894.55 350,137.61 353,410.98 356,714.96 360,049.82
Cerdo 415,313.91 419,196.61 423,115.60 427,071.24 431,063.85
Aves de corral 132,908.46 134,151.00 135,405.15 136,671.03 137,948.74
2018 2019 2020 2021 2022
GANADO BOVINO 7.00 8.00 9.00 10.00 11.00
De menos de 1 año de edad (Terneras) 735,586.26 742,463.12 749,404.28 756,410.33 763,481.87
De menos de 1 año de edad (Terneros) 704,613.03 711,200.34 717,849.22 724,560.27 731,334.05
De 1 año a menos de 2 años de edad (Toretes) 705,438.06 712,033.08 718,689.75 725,408.65 732,190.37
De 1 año a menos de 2 años de edad (Vaconas) 1,039,259.37 1,048,975.22 1,058,781.91 1,068,680.27 1,078,671.17
De 2 o más años de edad (Toros) 376,134.66 379,651.07 383,200.37 386,782.84 390,398.80
De 2 o más años de edad (Vacas) 2,158,562.43 2,178,742.44 2,199,111.12 2,219,670.22 2,240,421.53
Vacas Ordeñadas 1,203,242.41 1,214,491.31 1,225,845.37 1,237,305.58 1,248,872.93
GANADO PORCINO
Menores de 2 meses de edad 816,830.66 824,467.06 832,174.86 839,954.72 847,807.30
Mayores de 2 meses de edad 1,137,475.01 1,148,109.06 1,158,842.53 1,169,676.34 1,180,611.44
AVES PLANTELES AVICOLAS
56
Avestruces 2,105.79 2,125.48 2,145.35 2,165.41 2,185.65
Codornices 1,082,728.61 1,092,850.85 1,103,067.72 1,113,380.10 1,123,788.90
Gallinas Ponedoras 5,472,795.29 5,523,959.49 5,575,602.01 5,627,727.33 5,680,339.95
Gallinas Reproductoras 3,810,564.33 3,846,188.62 3,882,145.96 3,918,439.45 3,955,072.25
Pavos 187,010.16 188,758.49 190,523.16 192,304.32 194,102.14
Pollitos, Pollitas, Pollos, Pollas 32,430,777.08 32,733,966.68 33,039,990.75 33,348,875.78 33,660,648.52
AVES DE CAMPO
Gallos y gallinas 5,071,354.81 5,118,766.01 5,166,620.45 5,214,922.27 5,263,675.65
Patos 613,034.97 618,766.13 624,550.86 630,389.68 636,283.08
Pavos 98,258.33 99,176.93 100,104.12 101,039.97 101,984.58
Pollitos, Pollitas, Pollos, Pollas 5,045,127.90 5,092,293.91 5,139,900.86 5,187,952.89 5,236,454.14
Unidades de Animales
Ganado de engorde 2,698,379.04 2,723,605.71 2,749,068.22 2,774,768.77 2,800,709.60
Vacas de leche 1,626,003.25 1,641,204.47 1,656,547.80 1,672,034.57 1,687,666.13
Otra carne y ganado lechero 360,049.82 363,415.86 366,813.37 370,242.65 373,703.98
Cerdo 431,063.85 435,093.79 439,161.40 443,267.05 447,411.07
Aves de corral 137,948.74 139,238.40 140,540.11 141,854.00 143,180.17
2023 2024 2025
GANADO BOVINO 12.00 13.00 14.00
De menos de 1 año de edad (Terneras) 770,619.53 777,823.91 785,095.65
De menos de 1 año de edad (Terneros) 738,171.17 745,072.20 752,037.75
De 1 año a menos de 2 años de edad (Toretes) 739,035.49 745,944.60 752,918.30
De 1 año a menos de 2 años de edad (Vaconas) 1,088,755.48 1,098,934.06 1,109,207.80
De 2 o más años de edad (Toros) 394,048.57 397,732.46 401,450.79
De 2 o más años de edad (Vacas) 2,261,366.83 2,282,507.95 2,303,846.71
Vacas Ordeñadas 1,260,548.43 1,272,333.07 1,284,227.89
GANADO PORCINO
Menores de 2 meses de edad 855,733.30 863,733.40 871,808.29
Mayores de 2 meses de edad 1,191,648.77 1,202,789.28 1,214,033.95
AVES PLANTELES AVICOLAS
Avestruces 2,206.09 2,226.71 2,247.53
Codornices 1,134,295.00 1,144,899.33 1,155,602.79
Gallinas Ponedoras 5,733,444.45 5,787,045.41 5,841,147.47
Gallinas Reproductoras 3,992,047.52 4,029,368.47 4,067,038.32
Pavos 195,916.77 197,748.36 199,597.08
Pollitos, Pollitas, Pollos, Pollas 33,975,335.97 34,292,965.38 34,613,564.25
AVES DE CAMPO
Gallos y gallinas 5,312,884.83 5,362,554.05 5,412,687.62
Patos 642,231.58 648,235.69 654,295.93
Pavos 102,938.01 103,900.36 104,871.71
Pollitos, Pollitas, Pollos, Pollas 5,285,408.82 5,334,821.18 5,384,695.48
Unidades de Animales
Ganado de engorde 2,826,892.94 2,853,321.06 2,879,996.25
Vacas de leche 1,703,443.82 1,719,369.01 1,735,443.09
Otra carne y ganado lechero 377,197.67 380,724.03 384,283.35
Cerdo 451,593.84 455,815.71 460,077.05
Aves de corral 144,518.73 145,869.81 147,233.52
57
Anexo 1-B: Equivalencia en unidades de animales (1000 kg peso) de las existencias ganaderas
del Ecuador
Unidades de Animales (millones) 2004 2005 2006 2007 2008
Ganado de engorde 2.46 2.47 2.50 2.32 2.36
Vacas de leche 1.37 1.26 1.34 1.27 1.34
Otra carne y ganado lechero 0.32 0.30 0.30 0.29 0.30
Cerdo 0.23 0.22 0.36 0.23 0.21
Aves de corral 0.16 0.13 0.13 0.13 0.14
Total 4.54 4.39 4.63 4.23 4.35
Unidades de Animales (millones) 2009 2010 2011 2012 2013
Ganado de engorde 2.53 2.49 2.53 2.55 2.58
Vacas de leche 1.38 1.47 1.52 1.54 1.55
Otra carne y ganado lechero 0.32 0.33 0.34 0.34 0.34
Cerdo 0.26 0.25 0.40 0.41 0.41
Aves de corral 0.12 0.13 0.13 0.13 0.13
Total 4.62 4.68 4.92 4.97 5.01
Unidades de Animales (millones) 2014 2015 2016 2017 2018
Ganado de engorde 2.60 2.62 2.65 2.67 2.70
Vacas de leche 1.57 1.58 1.60 1.61 1.63
Otra carne y ganado lechero 0.35 0.35 0.35 0.36 0.36
Cerdo 0.42 0.42 0.42 0.43 0.43
Aves de corral 0.13 0.13 0.14 0.14 0.14
Total 5.06 5.11 5.16 5.20 5.25
Unidades de Animales (millones) 2019 2020 2021 2022 2023
Ganado de engorde 2.72 2.75 2.77 2.80 2.83
Vacas de leche 1.64 1.66 1.67 1.69 1.70
Otra carne y ganado lechero 0.36 0.37 0.37 0.37 0.38
Cerdo 0.44 0.44 0.44 0.45 0.45
Aves de corral 0.14 0.14 0.14 0.14 0.14
Total 5.30 5.35 5.40 5.45 5.50
Unidades de Animales (millones) 2024 2025
Ganado de engorde 2.85 2.88
Vacas de leche 1.72 1.74
Otra carne y ganado lechero 0.38 0.38
Cerdo 0.46 0.46
Aves de corral 0.15 0.15
Total 5.56 5.61
58
Anexo 1-C: Cantidad total de Estiércol excretado al año por tipo de ganado en el Ecuador
VS excretado (millones Kg / año) VS
(Kg/animal/año) 2004 2005 2006 2007 2008
Ganado de engorde 1,689.33 4,157.98 4,174.02 4,221.82 3,912.69 3,986.73
Pature 0.50 2,078.99 2,087.01 2,110.91 1,956.35 1,993.37
liquid/slurry and deep pit 0.50 2,078.99 2,087.01 2,110.91 1,956.35 1,993.37
Vacas de leche 2,581.33 3,534.62 3,259.40 3,457.39 3,268.13 3,458.64
liquid/slurry and deep pit 1.00 3,534.62 3,259.40 3,457.39 3,268.13 3,458.64
Otra carne y ganado lechero 1,100.67 347.51 335.63 328.69 316.40 333.06
Pature 0.50 173.76 167.81 164.35 158.20 166.53
liquid/slurry and deep pit 0.50 173.76 167.81 164.35 158.20 166.53
Cerdo 5.52 1.24 1.24 1.99 1.28 1.14
liquid/slurry and deep pit 1.00 1.24 1.24 1.99 1.28 1.14
Aves de corral 11.05 1.82 1.40 1.43 1.39 1.54
Poultry with litter 1.00 1.82 1.40 1.43 1.39 1.54
Total 8,043.18 7,771.68 8,011.33 7,499.89 7,781.11
VS excretado (millones Kg / año) VS
(Kg/animal/año) 2009 2010 2011 2012 2013
Ganado de engorde 1,689.33 4,276.17 4,210.75 4,271.00 4,287.57 4,304.25
Pature 0.50 2,138.08 2,105.38 2,135.50 2,143.78 2,152.13
liquid/slurry and deep pit 0.50 2,138.08 2,105.38 2,135.50 2,143.78 2,152.13
Vacas de leche 2,581.33 3,561.78 3,798.26 3,932.57 3,992.97 4,054.29
liquid/slurry and deep pit 1.00 3,561.78 3,798.26 3,932.57 3,992.97 4,054.29
Otra carne y ganado lechero 1,100.67 354.41 364.09 371.30 374.83 378.40
Pature 0.50 177.21 182.04 185.65 187.42 189.20
liquid/slurry and deep pit 0.50 177.21 182.04 185.65 187.42 189.20
Cerdo 5.52 1.46 1.41 2.23 2.45 2.70
liquid/slurry and deep pit 1.00 1.46 1.41 2.23 2.45 2.70
Aves de corral 11.05 1.37 1.47 1.43 1.40 1.38
Poultry with litter 1.00 1.37 1.47 1.43 1.40 1.38
Total 8,195.20 8,375.98 8,578.53 8,659.22 8,741.02
VS excretado (millones Kg / año) VS
(Kg/animal/año) 2014 2015 2016 2017 2018
Ganado de engorde 1,689.33 4,321.04 4,337.94 4,354.96 4,372.09 4,389.33
Pature 0.50 2,160.52 2,168.97 2,177.48 2,186.04 2,194.67
liquid/slurry and deep pit 0.50 2,160.52 2,168.97 2,177.48 2,186.04 2,194.67
Vacas de leche 2,581.33 4,116.55 4,179.78 4,243.97 4,309.15 4,375.33
liquid/slurry and deep pit 1.00 4,116.55 4,179.78 4,243.97 4,309.15 4,375.33
Otra carne y ganado lechero 1,100.67 381.99 385.62 389.29 392.99 396.73
Pature 0.50 191.00 192.81 194.65 196.50 198.36
liquid/slurry and deep pit 0.50 191.00 192.81 194.65 196.50 198.36
Cerdo 5.52 2.98 3.29 3.65 4.05 4.51
liquid/slurry and deep pit 1.00 2.98 3.29 3.65 4.05 4.51
Aves de corral 11.05 1.36 1.35 1.33 1.32 1.31
Poultry with litter 1.00 1.36 1.35 1.33 1.32 1.31
Total 8,823.93 8,907.99 8,993.20 9,079.60 9,167.20
59
VS excretado (millones Kg / año) VS
(Kg/animal/año) 2019 2020 2021 2022 2023
Ganado de engorde 1,689.33 4,406.69 4,424.17 4,441.76 4,459.47 4,477.30
Pature 0.50 2,203.35 2,212.08 2,220.88 2,229.73 2,238.65
liquid/slurry and deep pit 0.50 2,203.35 2,212.08 2,220.88 2,229.73 2,238.65
Vacas de leche 2,581.33 4,442.52 4,510.75 4,580.02 4,650.36 4,721.78
liquid/slurry and deep pit 1.00 4,442.52 4,510.75 4,580.02 4,650.36 4,721.78
Otra carne y ganado lechero 1,100.67 400.50 404.31 408.15 412.03 415.95
Pature 0.50 200.25 202.15 204.07 206.01 207.97
liquid/slurry and deep pit 0.50 200.25 202.15 204.07 206.01 207.97
Cerdo 5.52 5.03 5.61 6.27 7.02 7.86
liquid/slurry and deep pit 1.00 5.03 5.61 6.27 7.02 7.86
Aves de corral 11.05 1.30 1.29 1.28 1.27 1.27
Poultry with litter 1.00 1.30 1.29 1.28 1.27 1.27
Total 9,256.03 9,346.12 9,437.48 9,530.15 9,624.15
VS excretado (millones Kg / año) VS
(Kg/animal/año) 2024 2025
Ganado de engorde 1,689.33 4,495.25 4,513.32
Pature 0.50 2,247.62 2,256.66
liquid/slurry and deep pit 0.50 2,247.62 2,256.66
Vacas de leche 2,581.33 4,794.30 4,867.93
liquid/slurry and deep pit 1.00 4,794.30 4,867.93
Otra carne y ganado lechero 1,100.67 419.90 423.89
Pature 0.50 209.95 211.95
liquid/slurry and deep pit 0.50 209.95 211.95
Cerdo 5.52 8.82 9.90
liquid/slurry and deep pit 1.00 8.82 9.90
Aves de corral 11.05 1.26 1.25
Poultry with litter 1.00 1.26 1.25
Total 9,719.53 9,816.30
Anexo 1-D: Cantidad total de Estiércol excretado al año por tipo de ganado en el Ecuador
VS excretado (millones Kg / año)
VS (Kg/animal/año)
2004 2005 2006 2007 2008 2009
Ganado de engorde 1689.333333 4,157.98 4,174.02 4,221.82 3,912.69 3,986.73 4,276.17
Pature 0.5 2,078.99 2,087.01 2,110.91 1,956.35 1,993.37 2,138.08
liquid/slurry and deep pit 0.5 2,078.99 2,087.01 2,110.91 1,956.35 1,993.37 2,138.08
Vacas de leche 2581.333333 3,534.62 3,259.40 3,457.39 3,268.13 3,458.64 3,561.78
liquid/slurry and deep pit 1 3,534.62 3,259.40 3,457.39 3,268.13 3,458.64 3,561.78
Otra carne y ganado lechero 1100.666667 347.51 335.63 328.69 316.40 333.06 354.41
Pature 0.5 173.76 167.81 164.35 158.20 166.53 177.21
liquid/slurry and deep pit 0.5 173.76 167.81 164.35 158.20 166.53 177.21
Cerdo 5.516666667 454.10 452.09 726.07 468.94 416.37 533.50
liquid/slurry and deep pit 1 454.10 452.09 726.07 468.94 416.37 533.50
Aves de corral 11.05 664.81 512.18 522.00 507.45 564.24 501.87
Poultry with litter 1 664.81 512.18 522.00 507.45 564.24 501.87
Total 9,159.03 8,733.31 9,255.98 8,473.60 8,759.04 9,227.74
60
VS excretado (millones Kg / año)
VS (Kg/animal/año)
2010 2011 2012 2013 2014 2015
Ganado de engorde 1689.333333 4,210.75 4,271.00 4,287.57 4,304.25 4,321.04 4,337.94
Pature 0.5 2,105.38 2,135.50 2,143.78 2,152.13 2,160.52 2,168.97
liquid/slurry and deep pit 0.5 2,105.38 2,135.50 2,143.78 2,152.13 2,160.52 2,168.97
Vacas de leche 2581.333333 3,798.26 3,932.57 3,992.97 4,054.29 4,116.55 4,179.78
liquid/slurry and deep pit 1 3,798.26 3,932.57 3,992.97 4,054.29 4,116.55 4,179.78
Otra carne y ganado lechero 1100.666667 364.09 371.30 374.83 378.40 381.99 385.62
Pature 0.5 182.04 185.65 187.42 189.20 191.00 192.81
liquid/slurry and deep pit 0.5 182.04 185.65 187.42 189.20 191.00 192.81
Cerdo 5.516666667 513.18 813.80 894.19 984.88 1,087.24 1,202.80
liquid/slurry and deep pit 1 513.18 813.80 894.19 984.88 1,087.24 1,202.80
Aves de corral 11.05 537.75 521.65 512.59 504.78 497.96 491.98
Poultry with litter 1 537.75 521.65 512.59 504.78 497.96 491.98
Total 9,424.03 9,910.33 10,062.16 10,226.59 10,404.79 10,598.13
VS excretado (millones Kg / año)
VS (Kg/animal/año)
2016 2017 2018 2019 2020 2021
Ganado de engorde 1689.333333 4,354.96 4,372.09 4,389.33 4,406.69 4,424.17 4,441.76
Pature 0.5 2,177.48 2,186.04 2,194.67 2,203.35 2,212.08 2,220.88
liquid/slurry and deep pit 0.5 2,177.48 2,186.04 2,194.67 2,203.35 2,212.08 2,220.88
Vacas de leche 2581.333333 4,243.97 4,309.15 4,375.33 4,442.52 4,510.75 4,580.02
liquid/slurry and deep pit 1 4,243.97 4,309.15 4,375.33 4,442.52 4,510.75 4,580.02
Otra carne y ganado lechero 1100.666667 389.29 392.99 396.73 400.50 404.31 408.15
Pature 0.5 194.65 196.50 198.36 200.25 202.15 204.07
liquid/slurry and deep pit 0.5 194.65 196.50 198.36 200.25 202.15 204.07
Cerdo 5.516666667 1,333.34 1,480.83 1,647.52 1,835.98 2,049.09 2,290.12
liquid/slurry and deep pit 1 1,333.34 1,480.83 1,647.52 1,835.98 2,049.09 2,290.12
Aves de corral 11.05 486.68 481.97 477.76 473.98 470.58 467.52
Poultry with litter 1 486.68 481.97 477.76 473.98 470.58 467.52
Total 10,808.24 11,037.02 11,286.66 11,559.67 11,858.89 12,187.57
VS excretado (millones Kg / año)
VS (Kg/animal/año)
2022 2023 2024 2025
Ganado de engorde 1689.333333 4,459.47 4,477.30 4,495.25 4,513.32
Pature 0.5 2,229.73 2,238.65 2,247.62 2,256.66
liquid/slurry and deep pit 0.5 2,229.73 2,238.65 2,247.62 2,256.66
Vacas de leche 2581.333333 4,650.36 4,721.78 4,794.30 4,867.93
liquid/slurry and deep pit 1 4,650.36 4,721.78 4,794.30 4,867.93
Otra carne y ganado lechero 1100.666667 412.03 415.95 419.90 423.89
Pature 0.5 206.01 207.97 209.95 211.95
liquid/slurry and deep pit 0.5 206.01 207.97 209.95 211.95
Cerdo 5.516666667 2,562.80 2,871.33 3,220.48 3,615.65
liquid/slurry and deep pit 1 2,562.80 2,871.33 3,220.48 3,615.65
Aves de corral 11.05 464.76 462.28 460.04 458.03
Poultry with litter 1 464.76 462.28 460.04 458.03
Total 12,549.42 12,948.64 13,389.97 13,878.83
61
Anexo 1-E: Cantidad de Metano generado por el manejo del estiércol en el Ecuador
CH4 expresado en (Gg) Bo (m3 CH4
/ Kg VS added)
2004 2005 2006 2007 2008 2009
Ganado de engorde 0.17 70.58 70.85 71.66 66.42 67.67 72.59
Pature 0.02 4.68 4.70 4.75 4.40 4.49 4.81
liquid/slurry and deep pit 0.281666667 65.90 66.16 66.91 62.01 63.19 67.77
Vacas de leche 0.24 158.18 145.86 154.72 146.25 154.78 159.39
liquid/slurry and deep pit 0.281666667 158.18 145.86 154.72 146.25 154.78 159.39
Otra carne y ganado lechero 0.17 5.90 5.70 5.58 5.37 5.65 6.02
Pature 0.02 0.39 0.38 0.37 0.36 0.37 0.40
liquid/slurry and deep pit 0.281666667 5.51 5.32 5.21 5.01 5.28 5.62
Cerdo 0.48 40.59 40.41 64.89 41.91 37.21 47.68
liquid/slurry and deep pit 0.28 40.59 40.41 64.89 41.91 37.21 47.68
Aves de corral 0.39 2.57 1.98 2.02 1.97 2.19 1.94
Poultry with litter 0.015 2.57 1.98 2.02 1.97 2.19 1.94
Total 277.82 264.80 298.88 261.92 267.50 287.62
CH4 expresado en (Gg) Bo (m3 CH4
/ Kg VS added)
2010 2011 2012 2013 2014 2015
Ganado de engorde 0.17 71.48 72.50 72.78 73.06 73.35 73.64
Pature 0.02 4.74 4.81 4.83 4.84 4.86 4.88
liquid/slurry and deep pit 0.281666667 66.74 67.69 67.96 68.22 68.49 68.75
Vacas de leche 0.24 169.98 175.99 178.69 181.43 184.22 187.05
liquid/slurry and deep pit 0.281666667 169.98 175.99 178.69 181.43 184.22 187.05
Otra carne y ganado lechero 0.17 6.18 6.30 6.36 6.42 6.48 6.55
Pature 0.02 0.41 0.42 0.42 0.43 0.43 0.43
liquid/slurry and deep pit 0.281666667 5.77 5.88 5.94 6.00 6.05 6.11
Cerdo 0.48 45.87 72.73 79.92 88.02 97.17 107.50
liquid/slurry and deep pit 0.28 45.87 72.73 79.92 88.02 97.17 107.50
Aves de corral 0.39 2.08 2.02 1.99 1.95 1.93 1.91
Poultry with litter 0.015 2.08 2.02 1.99 1.95 1.93 1.91
Total 295.58 329.54 339.74 350.90 363.16 376.64
CH4 expresado en (Gg) Bo (m3 CH4
/ Kg VS added)
2016 2017 2018 2019 2020 2021
Ganado de engorde 0.17 73.92 74.22 74.51 74.80 75.10 75.40
Pature 0.02 4.90 4.92 4.94 4.96 4.98 5.00
liquid/slurry and deep pit 0.281666667 69.02 69.29 69.57 69.84 70.12 70.40
Vacas de leche 0.24 189.92 192.84 195.80 198.81 201.86 204.96
liquid/slurry and deep pit 0.281666667 189.92 192.84 195.80 198.81 201.86 204.96
Otra carne y ganado lechero 0.17 6.61 6.67 6.73 6.80 6.86 6.93
Pature 0.02 0.44 0.44 0.45 0.45 0.46 0.46
liquid/slurry and deep pit 0.281666667 6.17 6.23 6.29 6.35 6.41 6.47
Cerdo 0.48 119.17 132.35 147.25 164.09 183.14 204.68
liquid/slurry and deep pit 0.28 119.17 132.35 147.25 164.09 183.14 204.68
Aves de corral 0.39 1.88 1.87 1.85 1.84 1.82 1.81
Poultry with litter 0.015 1.88 1.87 1.85 1.84 1.82 1.81
Total 391.51 407.94 426.14 446.34 468.79 493.78
62
CH4 expresado en (Gg) Bo (m3 CH4
/ Kg VS added)
2022 2023 2024 2025
Ganado de engorde 0.17 75.70 76.00 76.31 76.61
Pature 0.02 5.02 5.04 5.06 5.08
liquid/slurry and deep pit 0.281666667 70.68 70.96 71.25 71.53
Vacas de leche 0.24 208.11 211.31 214.55 217.85
liquid/slurry and deep pit 0.281666667 208.11 211.31 214.55 217.85
Otra carne y ganado lechero 0.17 6.99 7.06 7.13 7.20
Pature 0.02 0.46 0.47 0.47 0.48
liquid/slurry and deep pit 0.281666667 6.53 6.59 6.66 6.72
Cerdo 0.48 229.05 256.63 287.83 323.15
liquid/slurry and deep pit 0.28 229.05 256.63 287.83 323.15
Aves de corral 0.39 1.80 1.79 1.78 1.77
Poultry with litter 0.015 1.80 1.79 1.78 1.77
Total 521.65 552.79 587.60 626.58
Anexo 1-F: Emisiones Equivalentes de CO2 del Metano generado por el manejo del estiércol
en el Ecuador
Emisiones de CH4 expresado en Tg equiv. CO2
Potencial de calentamiento Global, PCG
2004 2005 2006 2007 2008 2009
Ganado de engorde 23 1.62 1.63 1.65 1.53 1.56 1.67
Vacas de leche 3.64 3.35 3.56 3.36 3.56 3.67
Otra carne y ganado lechero 0.14 0.13 0.13 0.12 0.13 0.14
Cerdo 0.93 0.93 1.49 0.96 0.86 1.10
Aves de corral 0.06 0.05 0.05 0.05 0.05 0.04
Total 6.39 6.09 6.87 6.02 6.15 6.62
Emisiones de CH4 expresado en Tg equiv. CO2
Potencial de calentamiento Global, PCG
2010 2011 2012 2013 2014 2015
Ganado de engorde 23 1.64 1.67 1.67 1.68 1.69 1.69
Vacas de leche 3.91 4.05 4.11 4.17 4.24 4.30
Otra carne y ganado lechero 0.14 0.14 0.15 0.15 0.15 0.15
Cerdo 1.05 1.67 1.84 2.02 2.23 2.47
Aves de corral 0.05 0.05 0.05 0.04 0.04 0.04
Total 6.80 7.58 7.81 8.07 8.35 8.66
Emisiones de CH4 expresado en Tg equiv. CO2
Potencial de calentamiento Global, PCG
2016 2017 2018 2019 2020 2021
Ganado de engorde 23 1.70 1.71 1.71 1.72 1.73 1.73
Vacas de leche 4.37 4.44 4.50 4.57 4.64 4.71
Otra carne y ganado lechero 0.15 0.15 0.15 0.16 0.16 0.16
Cerdo 2.74 3.04 3.39 3.77 4.21 4.71
Aves de corral 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04
Total 9.00 9.38 9.80 10.27 10.78 11.36
63
Emisiones de CH4 expresado en Tg equiv. CO2
Potencial de calentamiento Global, PCG
2022 2023 2024 2025
Ganado de engorde 23 1.74 1.75 1.76 1.76
Vacas de leche 4.79 4.86 4.93 5.01
Otra carne y ganado lechero 0.16 0.16 0.16 0.17
Cerdo 5.27 5.90 6.62 7.43
Aves de corral 0.04 0.04 0.04 0.04
Total 12.00 12.71 13.51 14.41
Anexo 1-G: Cantidad de Nitrógeno generado por el manejo del estiércol en el Ecuador
N excretado (millones Kg / año)
N excretado Kg / dia / 1000 kg animal mass)
2004 2005 2006 2007 2008
Ganado de engorde 79.7 196.17 196.92 199.18 184.59 188.09
Pature 0.5 98.08 98.46 99.59 92.30 94.04
liquid/slurry and deep pit 0.5 98.08 98.46 99.59 92.30 94.04
Vacas de leche 147.6666667 202.20 186.46 197.78 186.96 197.85
liquid/slurry and deep pit 1 202.20 186.46 197.78 186.96 197.85
Otra carne y ganado lechero 54.23333333 17.12 16.54 16.20 15.59 16.41
Pature 0.5 8.56 8.27 8.10 7.79 8.21
liquid/slurry and deep pit 0.5 8.56 8.27 8.10 7.79 8.21
Cerdo 0.546666667 45.00 44.80 71.95 46.47 41.26
liquid/slurry and deep pit 1 45.00 44.80 71.95 46.47 41.26
Aves de corral 0.815 49.03 37.78 38.50 37.43 41.62
Poultry with litter 1 49.03 37.78 38.50 37.43 41.62
Total 509.52 482.49 523.61 471.04 485.23
N excretado (millones Kg / año)
N excretado Kg / dia / 1000 kg animal mass)
2009 2010 2011 2012 2013
Ganado de engorde 79.7 201.74 198.66 201.50 202.28 203.07
Pature 0.5 100.87 99.33 100.75 101.14 101.53
liquid/slurry and deep pit 0.5 100.87 99.33 100.75 101.14 101.53
Vacas de leche 147.6666667 203.75 217.28 224.96 228.42 231.93
liquid/slurry and deep pit 1 203.75 217.28 224.96 228.42 231.93
Otra carne y ganado lechero 54.23333333 17.46 17.94 18.30 18.47 18.64
Pature 0.5 8.73 8.97 9.15 9.23 9.32
liquid/slurry and deep pit 0.5 8.73 8.97 9.15 9.23 9.32
Cerdo 0.546666667 52.87 50.85 80.64 88.61 97.60
liquid/slurry and deep pit 1 52.87 50.85 80.64 88.61 97.60
Aves de corral 0.815 37.02 39.66 38.47 37.81 37.23
Poultry with litter 1 37.02 39.66 38.47 37.81 37.23
Total 512.84 524.39 563.88 575.59 588.47
N excretado (millones Kg / año)
N excretado Kg / dia / 1000 kg animal mass)
2014 2015 2016 2017 2018
Ganado de engorde 79.7 203.86 204.66 205.46 206.27 207.08
Pature 0.5 101.93 102.33 102.73 103.13 103.54
liquid/slurry and deep pit 0.5 101.93 102.33 102.73 103.13 103.54
Vacas de leche 147.6666667 235.49 239.11 242.78 246.51 250.29
liquid/slurry and deep pit 1 235.49 239.11 242.78 246.51 250.29
Otra carne y ganado lechero 54.23333333 18.82 19.00 19.18 19.36 19.55
Pature 0.5 9.41 9.50 9.59 9.68 9.77
liquid/slurry and deep pit 0.5 9.41 9.50 9.59 9.68 9.77
Cerdo 0.546666667 107.74 119.19 132.13 146.74 163.26
64
liquid/slurry and deep pit 1 107.74 119.19 132.13 146.74 163.26
Aves de corral 0.815 36.73 36.29 35.90 35.55 35.24
Poultry with litter 1 36.73 36.29 35.90 35.55 35.24
Total 602.64 618.24 635.44 654.43 675.42
N excretado (millones Kg / año)
N excretado Kg / dia / 1000 kg animal mass)
2019 2020 2021 2022 2023
Ganado de engorde 79.7 207.90 208.72 209.55 210.39 211.23
Pature 0.5 103.95 104.36 104.78 105.20 105.62
liquid/slurry and deep pit 0.5 103.95 104.36 104.78 105.20 105.62
Vacas de leche 147.6666667 254.14 258.04 262.00 266.03 270.11
liquid/slurry and deep pit 1 254.14 258.04 262.00 266.03 270.11
Otra carne y ganado lechero 54.23333333 19.73 19.92 20.11 20.30 20.49
Pature 0.5 9.87 9.96 10.06 10.15 10.25
liquid/slurry and deep pit 0.5 9.87 9.96 10.06 10.15 10.25
Cerdo 0.546666667 181.93 203.05 226.94 253.96 284.53
liquid/slurry and deep pit 1 181.93 203.05 226.94 253.96 284.53
Aves de corral 0.815 34.96 34.71 34.48 34.28 34.10
Poultry with litter 1 34.96 34.71 34.48 34.28 34.10
Total 698.66 724.45 753.09 784.96 820.47
N excretado (millones Kg / año)
N excretado Kg / dia / 1000 kg animal mass)
2024 2025
Ganado de engorde 79.7 212.08 212.93
Pature 0.5 106.04 106.47
liquid/slurry and deep pit 0.5 106.04 106.47
Vacas de leche 147.6666667 274.26 278.47
liquid/slurry and deep pit 1 274.26 278.47
Otra carne y ganado lechero 54.23333333 20.69 20.89
Pature 0.5 10.34 10.44
liquid/slurry and deep pit 0.5 10.34 10.44
Cerdo 0.546666667 319.13 358.29
liquid/slurry and deep pit 1 319.13 358.29
Aves de corral 0.815 33.93 33.78
Poultry with litter 1 33.93 33.78
Total 860.09 904.36
Anexo 1-H: Cantidad de Óxido de Nitrógeno generado directamente por el manejo del
estiércol en el Ecuador
N2O Directo (Gg) Direct N2O Emission Factor (Kg N2O-N/Kg
Kjdl N) 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011
Ganado de engorde 0.77 0.77 0.78 0.73 0.74 0.79 0.78 0.79
Pature 0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
liquid/slurry and deep pit 0.005 0.77 0.77 0.78 0.73 0.74 0.79 0.78 0.79
Vacas de leche 1.59 1.47 1.55 1.47 1.55 1.60 1.71 1.77
liquid/slurry and deep pit 0.005 1.59 1.47 1.55 1.47 1.55 1.60 1.71 1.77
Otra carne y ganado lechero 0.07 0.06 0.06 0.06 0.06 0.07 0.07 0.07
Pature 0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
liquid/slurry and deep pit 0.005 0.07 0.06 0.06 0.06 0.06 0.07 0.07 0.07
Cerdo 0.35 0.35 0.57 0.37 0.32 0.42 0.40 0.63
liquid/slurry and deep pit 0.005 0.35 0.35 0.57 0.37 0.32 0.42 0.40 0.63
Aves de corral 0.08 0.06 0.06 0.06 0.07 0.06 0.06 0.06
Poultry with litter 0.001 0.08 0.06 0.06 0.06 0.07 0.06 0.06 0.06
65
Total 2.86 2.71 3.03 2.68 2.75 2.94 3.02 3.33
N2O Directo (Gg) Direct N2O Emission Factor (Kg N2O-N/Kg
Kjdl N) 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019
Ganado de engorde 0.79 0.80 0.80 0.80 0.81 0.81 0.81 0.82
Pature 0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
liquid/slurry and deep pit 0.005 0.79 0.80 0.80 0.80 0.81 0.81 0.81 0.82
Vacas de leche 1.79 1.82 1.85 1.88 1.91 1.94 1.97 2.00
liquid/slurry and deep pit 0.005 1.79 1.82 1.85 1.88 1.91 1.94 1.97 2.00
Otra carne y ganado lechero 0.07 0.07 0.07 0.07 0.08 0.08 0.08 0.08
Pature 0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
liquid/slurry and deep pit 0.005 0.07 0.07 0.07 0.07 0.08 0.08 0.08 0.08
Cerdo 0.70 0.77 0.85 0.94 1.04 1.15 1.28 1.43
liquid/slurry and deep pit 0.005 0.70 0.77 0.85 0.94 1.04 1.15 1.28 1.43
Aves de corral 0.06 0.06 0.06 0.06 0.06 0.06 0.06 0.05
Poultry with litter 0.001 0.06 0.06 0.06 0.06 0.06 0.06 0.06 0.05
Total 3.42 3.52 3.63 3.75 3.88 4.03 4.20 4.38
N2O Directo (Gg) Direct N2O Emission Factor (Kg N2O-N/Kg
Kjdl N) 2020 2021 2022 2023 2024 2025
Ganado de engorde 0.82 0.82 0.83 0.83 0.83 0.84
Pature 0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
liquid/slurry and deep pit 0.005 0.82 0.82 0.83 0.83 0.83 0.84
Vacas de leche 2.03 2.06 2.09 2.12 2.15 2.19
liquid/slurry and deep pit 0.005 2.03 2.06 2.09 2.12 2.15 2.19
Otra carne y ganado lechero 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08
Pature 0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
liquid/slurry and deep pit 0.005 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08
Cerdo 1.60 1.78 2.00 2.24 2.51 2.82
liquid/slurry and deep pit 0.005 1.60 1.78 2.00 2.24 2.51 2.82
Aves de corral 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05
Poultry with litter 0.001 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05
Total 4.58 4.80 5.05 5.32 5.63 5.97
Anexo 1-I: Cantidad de Óxido de Nitrógeno generado indirectamente por el manejo del
estiércol en el Ecuador
N2O Indirecto (Gg) 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012
Ganado de engorde 0.40 0.40 0.41 0.38 0.38 0.41 0.41 0.41 0.41
Volatilization Nitrogen Loss 0.40 0.40 0.41 0.38 0.38 0.41 0.41 0.41 0.41
Pature 0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
liquid/slurry and deep pit 26 0.40 0.40 0.41 0.38 0.38 0.41 0.41 0.41 0.41
Runoff/Leaching Nitrogen Loss 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Pature 0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
liquid/slurry and deep pit 0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Vacas de leche 0.85 0.78 0.83 0.78 0.83 0.85 0.91 0.94 0.95
Volatilization Nitrogen Loss 0.83 0.76 0.81 0.76 0.81 0.83 0.89 0.92 0.93
liquid/slurry and deep pit 26 0.83 0.76 0.81 0.76 0.81 0.83 0.89 0.92 0.93
66
Runoff/Leaching Nitrogen Loss 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02
liquid/slurry and deep pit 0.8 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02
Otra carne y ganado lechero 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Volatilization Nitrogen Loss 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Pature 0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
liquid/slurry and deep pit 0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Runoff/Leaching Nitrogen Loss 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Pature 0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
liquid/slurry and deep pit 0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Cerdo 0.19 0.19 0.30 0.19 0.17 0.22 0.21 0.34 0.37
Volatilization Nitrogen Loss 0.18 0.18 0.29 0.19 0.17 0.22 0.21 0.33 0.36
liquid/slurry and deep pit 26 0.18 0.18 0.29 0.19 0.17 0.22 0.21 0.33 0.36
Runoff/Leaching Nitrogen Loss 0.00 0.00 0.01 0.00 0.00 0.00 0.00 0.01 0.01
liquid/slurry and deep pit 0.8 0.00 0.00 0.01 0.00 0.00 0.00 0.00 0.01 0.01
Aves de corral 0.20 0.16 0.16 0.16 0.17 0.15 0.17 0.16 0.16
Volatilization Nitrogen Loss 0.20 0.15 0.16 0.15 0.17 0.15 0.16 0.16 0.15
Poultry with litter 26 0.20 0.15 0.16 0.15 0.17 0.15 0.16 0.16 0.15
Runoff/Leaching Nitrogen Loss 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Poultry with litter 0.8 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Total 1.64 1.53 1.70 1.51 1.56 1.64 1.69 1.85 1.90
N2O Indirecto (Gg) 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021
Ganado de engorde 0.41 0.42 0.42 0.42 0.42 0.42 0.42 0.43 0.43
Volatilization Nitrogen Loss 0.41 0.42 0.42 0.42 0.42 0.42 0.42 0.43 0.43
Pature 0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
liquid/slurry and deep pit 26 0.41 0.42 0.42 0.42 0.42 0.42 0.42 0.43 0.43
Runoff/Leaching Nitrogen Loss 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Pature 0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
liquid/slurry and deep pit 0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Vacas de leche 0.97 0.98 1.00 1.01 1.03 1.05 1.06 1.08 1.10
Volatilization Nitrogen Loss 0.95 0.96 0.98 0.99 1.01 1.02 1.04 1.05 1.07
liquid/slurry and deep pit 26 0.95 0.96 0.98 0.99 1.01 1.02 1.04 1.05 1.07
Runoff/Leaching Nitrogen Loss 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02
liquid/slurry and deep pit 0.8 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02
Otra carne y ganado lechero 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Volatilization Nitrogen Loss 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Pature 0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
liquid/slurry and deep pit 0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Runoff/Leaching Nitrogen Loss 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Pature 0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
67
liquid/slurry and deep pit 0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Cerdo 0.41 0.45 0.50 0.55 0.61 0.68 0.76 0.85 0.95
Volatilization Nitrogen Loss 0.40 0.44 0.49 0.54 0.60 0.67 0.74 0.83 0.93
liquid/slurry and deep pit 26 0.40 0.44 0.49 0.54 0.60 0.67 0.74 0.83 0.93
Runoff/Leaching Nitrogen Loss 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.02 0.02 0.02 0.02
liquid/slurry and deep pit 0.8 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.02 0.02 0.02 0.02
Aves de corral 0.16 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.14
Volatilization Nitrogen Loss 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.14 0.14 0.14 0.14
Poultry with litter 26 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.14 0.14 0.14 0.14
Runoff/Leaching Nitrogen Loss 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Poultry with litter 0.8 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Total 1.95 2.00 2.07 2.14 2.21 2.30 2.39 2.50 2.62
N2O Indirecto (Gg) 2022 2023 2024 2025
Ganado de engorde 0.43 0.43 0.43 0.43
Volatilization Nitrogen Loss 0.43 0.43 0.43 0.43
Pature 0 0.00 0.00 0.00 0.00
liquid/slurry and deep pit 26 0.43 0.43 0.43 0.43
Runoff/Leaching Nitrogen Loss 0.00 0.00 0.00 0.00
Pature 0 0.00 0.00 0.00 0.00
liquid/slurry and deep pit 0 0.00 0.00 0.00 0.00
Vacas de leche 1.11 1.13 1.15 1.16
Volatilization Nitrogen Loss 1.09 1.10 1.12 1.14
liquid/slurry and deep pit 26 1.09 1.10 1.12 1.14
Runoff/Leaching Nitrogen Loss 0.03 0.03 0.03 0.03
liquid/slurry and deep pit 0.8 0.03 0.03 0.03 0.03
Otra carne y ganado lechero 0.00 0.00 0.00 0.00
Volatilization Nitrogen Loss 0.00 0.00 0.00 0.00
Pature 0 0.00 0.00 0.00 0.00
liquid/slurry and deep pit 0 0.00 0.00 0.00 0.00
Runoff/Leaching Nitrogen Loss 0.00 0.00 0.00 0.00
Pature 0 0.00 0.00 0.00 0.00
liquid/slurry and deep pit 0 0.00 0.00 0.00 0.00
Cerdo 1.06 1.19 1.33 1.50
Volatilization Nitrogen Loss 1.04 1.16 1.30 1.46
liquid/slurry and deep pit 26 1.04 1.16 1.30 1.46
Runoff/Leaching Nitrogen Loss 0.02 0.03 0.03 0.03
liquid/slurry and deep pit 0.8 0.02 0.03 0.03 0.03
Aves de corral 0.14 0.14 0.14 0.14
Volatilization Nitrogen Loss 0.14 0.14 0.14 0.14
Poultry with litter 26 0.14 0.14 0.14 0.14
68
Runoff/Leaching Nitrogen Loss 0.00 0.00 0.00 0.00
Poultry with litter 0.8 0.00 0.00 0.00 0.00
Total 2.75 2.89 3.06 3.24
Anexo 1-J: Cantidad de Emisiones Equivalentes de CO2 generadas por el Óxido de Nitrógeno
en el manejo del estiércol en el Ecuador
Emisiones de N2O expresado en Tg equiv. CO2
Potencial de calentamiento Global, PCG
2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012
Ganado de engorde 296 0.35 0.35 0.35 0.33 0.33 0.36 0.35 0.36 0.36
Vacas de leche 0.72 0.66 0.70 0.67 0.70 0.73 0.77 0.80 0.81
Otra carne y ganado lechero 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02
Cerdo 0.16 0.16 0.26 0.17 0.15 0.19 0.18 0.29 0.32
Aves de corral 0.08 0.06 0.07 0.06 0.07 0.06 0.07 0.07 0.06
Total 1.33 1.26 1.40 1.24 1.27 1.35 1.39 1.53 1.57
Emisiones de N2O expresado en Tg equiv. CO2
Potencial de calentamiento Global, PCG
2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021
Ganado de engorde 296 0.36 0.36 0.36 0.36 0.36 0.37 0.37 0.37 0.37
Vacas de leche 0.83 0.84 0.85 0.87 0.88 0.89 0.91 0.92 0.93
Otra carne y ganado lechero 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02
Cerdo 0.35 0.38 0.42 0.47 0.52 0.58 0.65 0.72 0.81
Aves de corral 0.06 0.06 0.06 0.06 0.06 0.06 0.06 0.06 0.06
Total 1.62 1.67 1.72 1.78 1.85 1.92 2.00 2.09 2.19
Emisiones de N2O expresado en Tg equiv. CO2
Potencial de calentamiento Global, PCG
2022 2023 2024 2025
Ganado de engorde 296 0.37 0.37 0.37 0.38
Vacas de leche 0.95 0.96 0.98 0.99
Otra carne y ganado lechero 0.02 0.02 0.02 0.02
Cerdo 0.90 1.01 1.14 1.28
Aves de corral 0.06 0.06 0.06 0.06
Total 2.31 2.43 2.57 2.73
Anexo 2-A: Cantidad de Energía (BTU) potencial del estiércol de ganado en el Ecuador
Biogás / año (billones BTU)
Biogás por unidad de animal/día
(miles BTU) 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011
Ganado de engorde 25.70 23.09 23.18 23.44 21.73 22.14 23.74 23.38 23.72
Vacas de leche 20.60 10.30 9.49 10.07 9.52 10.07 10.37 11.06 11.45
Otra carne y ganado lechero 23.20 2.67 2.58 2.53 2.43 2.56 2.73 2.80 2.86
Cerdo 39.80 3.27 3.26 5.23 3.38 3.00 3.85 3.70 5.87
Aves de corral 56.00 3.37 2.59 2.64 2.57 2.86 2.54 2.72 2.64
Total 42.70 41.11 43.92 39.63 40.63 43.23 43.67 46.54
Biogás / año (billones BTU)
Biogás por unidad de animal/día
(miles BTU) 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019
Ganado de engorde 25.70 23.94 24.16 24.39 24.62 24.85 25.08 25.31 25.55
69
Vacas de leche 20.60 11.56 11.67 11.78 11.89 12.00 12.11 12.23 12.34
Otra carne y ganado lechero 23.20 2.88 2.91 2.94 2.96 2.99 3.02 3.05 3.08
Cerdo 39.80 5.92 5.98 6.03 6.09 6.15 6.20 6.26 6.32
Aves de corral 56.00 2.67 2.69 2.72 2.74 2.77 2.79 2.82 2.85
Total 46.97 47.41 47.85 48.30 48.75 49.21 49.67 50.13
Biogás / año (billones BTU)
Biogás por unidad de animal/día
(miles BTU) 2020 2021 2022 2023 2024 2025
Ganado de engorde 25.70 25.79 26.03 26.27 26.52 26.77 27.02
Vacas de leche 20.60 12.46 12.57 12.69 12.81 12.93 13.05
Otra carne y ganado lechero 23.20 3.11 3.14 3.16 3.19 3.22 3.25
Cerdo 39.80 6.38 6.44 6.50 6.56 6.62 6.68
Aves de corral 56.00 2.87 2.90 2.93 2.95 2.98 3.01
Total 50.60 51.07 51.55 52.03 52.52 53.01
Anexo 2-B: Cantidad potencial de kWh de electricidad a partir del biogás generado por el
estiércol de ganado en el Ecuador
Electricidad a partir de biogás posible (millones de kWh)
Eficiencia del Generador (n=25%-40%)
2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010
Ganado de engorde 0.25 1,690.50 1,697.02 1,716.46 1,590.77 1,620.88 1,738.55 1,711.96
Vacas de leche 0.25 753.84 695.15 737.37 697.01 737.64 759.64 810.07
Otra carne y ganado lechero 0.25 195.76 189.06 185.16 178.23 187.61 199.64 205.10
Cerdo 0.25 239.71 238.65 383.28 247.54 219.79 281.62 270.90
Aves de corral 0.25 246.52 189.92 193.56 188.17 209.23 186.10 199.40
kWh totales con n=25% 0.25 3,126.33 3,009.80 3,215.82 2,901.72 2,975.15 3,165.55 3,197.42
Ganado de engorde 0.40 2,704.80 2,715.23 2,746.33 2,545.24 2,593.40 2,781.68 2,739.13
Vacas de leche 0.40 1,206.15 1,112.23 1,179.80 1,115.21 1,180.22 1,215.42 1,296.11
Otra carne y ganado lechero 0.40 313.21 302.50 296.25 285.17 300.18 319.43 328.15
Cerdo 0.40 383.54 381.83 613.24 396.06 351.67 450.59 433.43
Aves de corral 0.40 394.43 303.88 309.70 301.07 334.76 297.76 319.04
kWh totales con n=40% 0.40 5,002.13 4,815.68 5,145.32 4,642.75 4,760.23 5,064.89 5,115.87
Ingresos Potenciales (millones de dólares)
Precio kWh -2.93% 0.0500 0.0572 0.0493 0.0474 0.0456 0.0475 0.0472
Ingresos con n=25% 156.32 150.49 160.79 145.09 148.76 158.28 159.87
Ingresos con n=40% 250.11 240.78 257.27 232.14 238.01 253.24 255.79
Electricidad a partir de biogás posible (millones de kWh)
Eficiencia del Generador (n=25%-40%)
2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017
Ganado de engorde 0.25 1,736.45 1,752.68 1,769.07 1,785.61 1,802.30 1,819.15 1,836.16
Vacas de leche 0.25 838.72 846.56 854.47 862.46 870.52 878.66 886.88
Otra carne y ganado lechero 0.25 209.16 211.11 213.09 215.08 217.09 219.12 221.17
Cerdo 0.25 429.59 433.60 437.66 441.75 445.88 450.05 454.25
Aves de corral 0.25 193.43 195.24 197.07 198.91 200.77 202.65 204.54
kWh totales con n=25% 0.25 3,407.35 3,439.20 3,471.35 3,503.81 3,536.56 3,569.62 3,603.00
Ganado de engorde 0.40 2,778.32 2,804.29 2,830.51 2,856.97 2,883.68 2,910.64 2,937.85
Vacas de leche 0.40 1,341.95 1,354.49 1,367.15 1,379.94 1,392.84 1,405.86 1,419.00
Otra carne y ganado lechero 0.40 334.65 337.78 340.94 344.13 347.35 350.59 353.87
Cerdo 0.40 687.34 693.76 700.25 706.80 713.40 720.07 726.81
Aves de corral 0.40 309.49 312.39 315.31 318.26 321.23 324.23 327.27
kWh totales con n=40% 0.40 5,451.75 5,502.72 5,554.16 5,606.09 5,658.50 5,711.40 5,764.79
Ingresos Potenciales (millones de dólares)
Precio kWh -2.93% 0.0406 0.0394 0.0383 0.0371 0.0360 0.0350 0.0340
70
Ingresos con n=25% 170.37 171.96 173.57 175.19 176.83 178.48 180.15
Ingresos con n=40% 272.59 275.14 277.71 280.30 282.92 285.57 288.24
Electricidad a partir de biogás posible (millones de kWh)
Eficiencia del Generador (n=25%-40%)
2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024
Ganado de engorde 0.25 1,853.32 1,870.65 1,888.14 1,905.79 1,923.61 1,941.59 1,959.74
Vacas de leche 0.25 895.17 903.54 911.98 920.51 929.11 937.80 946.57
Otra carne y ganado lechero 0.25 223.24 225.32 227.43 229.56 231.70 233.87 236.06
Cerdo 0.25 458.50 462.79 467.11 471.48 475.89 480.34 484.83
Aves de corral 0.25 206.45 208.38 210.33 212.30 214.28 216.29 218.31
kWh totales con n=25% 0.25 3,636.68 3,670.68 3,705.00 3,739.63 3,774.59 3,809.88 3,845.50
Ganado de engorde 0.40 2,965.32 2,993.04 3,021.02 3,049.26 3,077.77 3,106.54 3,135.59
Vacas de leche 0.40 1,432.27 1,445.66 1,459.17 1,472.81 1,486.58 1,500.48 1,514.51
Otra carne y ganado lechero 0.40 357.18 360.52 363.89 367.29 370.72 374.19 377.69
Cerdo 0.40 733.60 740.46 747.38 754.37 761.42 768.54 775.72
Aves de corral 0.40 330.32 333.41 336.53 339.68 342.85 346.06 349.29
kWh totales con n=40% 0.40 5,818.69 5,873.09 5,927.99 5,983.41 6,039.35 6,095.81 6,152.80
Ingresos Potenciales (millones de dólares)
Precio kWh -2.93% 0.0330 0.0320 0.0311 0.0302 0.0293 0.0284 0.0276
Ingresos con n=25% 181.83 183.53 185.25 186.98 188.73 190.49 192.27
Ingresos con n=40% 290.93 293.65 296.40 299.17 301.97 304.79 307.64
Electricidad a partir de biogás posible (millones de kWh)
Eficiencia del Generador (n=25%-40%)
2025
Ganado de engorde 0.25 1,978.06
Vacas de leche 0.25 955.42
Otra carne y ganado lechero 0.25 238.26
Cerdo 0.25 489.36
Aves de corral 0.25 220.35
kWh totales con n=25% 0.25 3,881.45
Ganado de engorde 0.40 3,164.90
Vacas de leche 0.40 1,528.67
Otra carne y ganado lechero 0.40 381.22
Cerdo 0.40 782.98
Aves de corral 0.40 352.56
kWh totales con n=40% 0.40 6,210.32
Ingresos Potenciales (millones de dólares)
Precio kWh -2.93% 0.0268
Ingresos con n=25% 194.07
Ingresos con n=40% 310.52
Anexo 2-C: Cantidad de emisiones de CO2 generadas por la combustión del biogás a partir
del estiércol de ganado en el Ecuador
Las emisiones de CO2 procedentes de la generación eléctrica de biogás como combustible (miles de toneladas métricas)
Combinaciones de CH4= 60%-70% y n=25%-
40%
2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010
Ganado de engorde 0.60 2,020.15 2,027.94 2,051.17 1,900.97 1,936.95 2,077.57 2,045.79
Vacas de leche 0.25 900.84 830.70 881.16 832.92 881.48 907.77 968.04
Otra carne y ganado lechero 1.79 233.93 225.93 221.26 212.99 224.20 238.58 245.09
Cerdo 1.20 286.45 285.18 458.01 295.81 262.65 336.54 323.72
Aves de corral 294.59 226.96 231.31 224.86 250.02 222.39 238.29
Total 3,735.96 3,596.71 3,842.91 3,467.55 3,555.30 3,782.84 3,820.92
Ganado de engorde 0.70 1,730.35 1,737.02 1,756.92 1,628.27 1,659.08 1,779.53 1,752.31
Vacas de leche 0.40 771.61 711.53 754.75 713.44 755.03 777.54 829.17
71
Otra carne y ganado lechero 1.79 200.37 193.52 189.52 182.43 192.04 204.35 209.93
Cerdo 0.64 245.36 244.27 392.31 253.37 224.97 288.26 277.28
Aves de corral 252.33 194.40 198.12 192.60 214.16 190.49 204.10
Total 3,200.02 3,080.74 3,291.63 2,970.12 3,045.27 3,240.17 3,272.79
Las emisiones de CO2 procedentes de la generación eléctrica de biogás como combustible (miles de toneladas métricas)
Combinaciones de CH4= 60%-70% y n=25%-
40%
2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017
Ganado de engorde 0.60 2,075.06 2,094.46 2,114.04 2,133.80 2,153.75 2,173.89 2,194.21
Vacas de leche 0.25 1,002.27 1,011.64 1,021.09 1,030.64 1,040.27 1,050.00 1,059.82
Otra carne y ganado lechero 1.79 249.95 252.28 254.64 257.02 259.42 261.85 264.30
Cerdo 1.20 513.36 518.16 523.00 527.89 532.82 537.81 542.83
Aves de corral 231.15 233.31 235.50 237.70 239.92 242.16 244.43
Total 4,071.78 4,109.84 4,148.27 4,187.05 4,226.19 4,265.70 4,305.58
Ganado de engorde 0.70 1,777.38 1,794.00 1,810.77 1,827.70 1,844.78 1,862.03 1,879.44
Vacas de leche 0.40 858.49 866.51 874.61 882.79 891.04 899.37 907.78
Otra carne y ganado lechero 1.79 214.09 216.09 218.11 220.15 222.21 224.29 226.38
Cerdo 0.64 439.71 443.82 447.97 452.16 456.39 460.65 464.96
Aves de corral 197.99 199.84 201.71 203.60 205.50 207.42 209.36
Total 3,487.66 3,520.27 3,553.18 3,586.40 3,619.92 3,653.77 3,687.92
Las emisiones de CO2 procedentes de la generación eléctrica de biogás como combustible (miles de toneladas métricas)
Combinaciones de CH4= 60%-70% y n=25%-
40%
2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024
Ganado de engorde 0.60 2,214.72 2,235.43 2,256.33 2,277.42 2,298.71 2,320.20 2,341.89
Vacas de leche 0.25 1,069.72 1,079.72 1,089.82 1,100.01 1,110.29 1,120.67 1,131.15
Otra carne y ganado lechero 1.79 266.77 269.26 271.78 274.32 276.88 279.47 282.09
Cerdo 1.20 547.91 553.03 558.20 563.42 568.69 574.00 579.37
Aves de corral 246.71 249.02 251.35 253.70 256.07 258.46 260.88
Total 4,345.83 4,386.46 4,427.47 4,468.86 4,510.64 4,552.81 4,595.37
Ganado de engorde 0.70 1,897.01 1,914.74 1,932.64 1,950.71 1,968.95 1,987.36 2,005.94
Vacas de leche 0.40 916.27 924.83 933.48 942.21 951.01 959.91 968.88
Otra carne y ganado lechero 1.79 228.50 230.63 232.79 234.97 237.16 239.38 241.62
Cerdo 0.64 469.31 473.70 478.12 482.59 487.11 491.66 496.26
Aves de corral 211.32 213.29 215.29 217.30 219.33 221.38 223.45
Total 3,722.40 3,757.20 3,792.33 3,827.78 3,863.57 3,899.69 3,936.14
Las emisiones de CO2 procedentes de la generación eléctrica de biogás como combustible (miles de toneladas métricas)
Combinaciones de CH4= 60%-70% y n=25%-
40%
2025
Ganado de engorde 0.60 2,363.79
Vacas de leche 0.25 1,141.72
Otra carne y ganado lechero 1.79 284.72
Cerdo 1.20 584.79
Aves de corral 263.32
Total 4,638.33
Ganado de engorde 0.70 2,024.69
Vacas de leche 0.40 977.94
Otra carne y ganado lechero 1.79 243.88
Cerdo 0.64 500.90
Aves de corral 225.54
Total 3,972.94
72
Anexo 2-D: Resumen del total de emisiones de CO2 generadas por el manejo del estiércol en
el Ecuador y por la combustión del biogás utilizado en la generación eléctrica.
Resumen de Emisiones
2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014
Emisiones de CO2 por combustión de biogás con n=25% 3.74 3.60 3.84 3.47 3.56 3.78 3.82 4.07 4.11 4.15 4.19
Emisiones de CO2 por combustión de biogás con n=40% 3.20 3.08 3.29 2.97 3.05 3.24 3.27 3.49 3.52 3.55 3.59
Emisiones equiv. CO2 por manejo de estiércol 7.72 7.35 8.27 7.26 7.43 7.97 8.19 9.11 9.39 9.69 10.02
Resumen de Emisiones
2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025
Emisiones de CO2 por combustión de biogás con n=25% 4.23 4.27 4.31 4.35 4.39 4.43 4.47 4.51 4.55 4.60 4.64
Emisiones de CO2 por combustión de biogás con n=40% 3.62 3.65 3.69 3.72 3.76 3.79 3.83 3.86 3.90 3.94 3.97
Emisiones equiv. CO2 por manejo de estiércol 10.38 10.79 11.23 11.72 12.27 12.88 13.55 14.30 15.15 16.09 17.14
Anexo 3-A: Uso de suelo en el Ecuador
USO DE SUELO EN EL ECUADOR - HECTAREAS
T08 T09 T10 T11 T12 T13
CULT_TRANSIT 1001307.00 1028615.00 992370.00 982313.00 969977.31 957796.52
CULT_PERMAN 1242343.00 1349251.00 1391379.00 1379473.00 1399639.83 1420101.49
PASTO_NATURAL 1264129.00 1423937.00 1509971.00 1385547.00 1379678.97 1373835.79
DESCANSO 235091.00 170769.00 193956.00 173442.00 169490.60 165629.22
OTROS_USOS 235285.00 232593.00 217055.00 210584.00 209460.23 208342.46
MONTES_BOSQUES 3579240.00 3548732.00 3504126.00 3536454.00 3537380.54 3538307.33
PASTO_CULTIVADO 3703010.00 3561943.00 3409952.00 3425412.00 3404226.15 3383171.33
PARAMO 563280.00 498431.00 539473.00 565857.00 566736.01 567616.38
USO DE SUELO EN EL ECUADOR - HECTAREAS T14 T15 T16 T17 T18 T19
CULT_TRANSIT 945768.70 933891.92 922164.29 910583.93 899149.00 887857.66
CULT_PERMAN 1440862.28 1461926.58 1483298.82 1504983.50 1526985.20 1549308.55
PASTO_NATURAL 1368017.36 1362223.57 1356454.32 1350709.51 1344989.02 1339292.76
DESCANSO 161855.82 158168.38 154564.95 151043.61 147602.50 144239.78
OTROS_USOS 207230.66 206124.79 205024.82 203930.72 202842.46 201760.00
MONTES_BOSQUES 3539234.35 3540161.62 3541089.14 3542016.89 3542944.89 3543873.13
73
PASTO_CULTIVADO 3362246.74 3341451.56 3320785.00 3300246.26 3279834.54 3259549.08
PARAMO 568498.12 569381.23 570265.72 571151.57 572038.80 572927.42
USO DE SUELO EN EL ECUADOR - HECTAREAS T20 T21 T22 T23 T24 T25
CULT_TRANSIT 876708.12 865698.59 854827.32 844092.56 833492.61 823025.78
CULT_PERMAN 1571958.25 1594939.07 1618255.85 1641913.50 1665917.01 1690271.44
PASTO_NATURAL 1333620.63 1327972.51 1322348.32 1316747.95 1311171.30 1305618.26
DESCANSO 140953.68 137742.44 134604.35 131537.76 128541.04 125612.58
OTROS_USOS 200683.33 199612.39 198547.18 197487.65 196433.77 195385.51
MONTES_BOSQUES 3544801.62 3545730.35 3546659.32 3547588.54 3548517.99 3549447.70
PASTO_CULTIVADO 3239389.07 3219353.76 3199442.36 3179654.11 3159988.25 3140444.02
PARAMO 573817.41 574708.78 575601.54 576495.68 577391.22 578288.14
Anexo 3-B: Demanda de Combustibles en el Ecuador
DEMANDA DE DERIVADOS - MILLONES DE LITROS T08 T09 T10 T11 T12 T13 T14 T15
DIESEL 3747.90 4244.78 4762.54 4531.48 4658.68 4832.74 5013.30 5200.61
GASOLINA 2790.20 2987.77 3102.65 3561.59 3752.39 4047.39 4365.59 4708.80
GLP 1810.88 1785.02 1802.94 1876.19 1876.19 1908.87 1942.12 1975.94
DEMANDA DE DERIVADOS - MILLONES DE LITROS T16 T17 T18 T19 T20 T21 T22 T23
DIESEL 5394.91 5596.47 5805.57 6022.48 6247.49 6480.91 6723.04 6974.23
GASOLINA 5079.00 5478.30 5908.99 6373.55 6874.62 7415.09 7998.05 8626.84
GLP 2010.36 2045.37 2080.99 2117.24 2154.11 2191.63 2229.80 2268.64
DEMANDA DE DERIVADOS - MILLONES DE LITROS T24 T25
DIESEL 7234.80 7505.11
GASOLINA 9305.07 10036.61
GLP 2308.15 2348.35
Anexo 3-C: Precio mundial del Biodiesel y precios del diésel en el Ecuador
PRECIO EN DOLARES POR LITRO DE COMBUSTIBLE T08 T09 T10 T11 T12 T13 T14 T15 T16
DIESEL IMPORTACION 0.79 0.49 0.61 0.82 0.86 0.93 1.00 1.09 1.18
DIESEL VENTA_INTERNA 0.26 0.25 0.25 0.27 0.26 0.27 0.27 0.27 0.28
BIODIESEL MUNDIAL 1.41 1.05 1.11 1.26 1.26 1.28 1.30 1.32 1.34
PRECIO EN DOLARES POR LITRO DE COMBUSTIBLE T17 T18 T19 T20 T21 T22 T23 T24 T25
DIESEL IMPORTACION 1.28 1.38 1.50 1.62 1.75 1.90 2.06 2.23 2.41
74
DIESEL VENTA_INTERNA 0.28 0.28 0.28 0.29 0.29 0.29 0.29 0.30 0.30
BIODIESEL MUNDIAL 1.37 1.40 1.43 1.45 1.48 1.51 1.53 1.56 1.58
Anexo 3-D: Rendimiento de Cultivos energéticos
RENDIMIENTO DE CULTIVOS ENERGÉTICOS - TONELADAS POR HECTAREA T08 T09 T10 T11 T12 T13 T14 T15 T16
PALMA BIOMASA 10.34 10.88 11.46 12.06 12.70 13.36 14.07 14.81 15.59
PALMA LIPIDOS 2.07 2.19 2.32 2.45 2.60 2.75 2.91 3.08 3.26
PALMA GLICERINA 2.07 1.95 1.84 1.74 1.64 1.54 1.46 1.37 1.30
PALMA BIODIESEL 2.07 2.14 2.21 2.28 2.36 2.44 2.52 2.61 2.69
ALGAS1 BIOMASA 46.75 48.98 51.32 53.77 56.34 59.03 61.85 64.80 67.89
ALGAS1 LIPIDOS 7.01 7.78 8.64 9.59 10.65 11.82 13.12 14.56 16.17
ALGAS1 GLICERINA 7.01 6.94 6.86 6.78 6.71 6.63 6.56 6.49 6.42
ALGAS1 BIODIESEL 7.01 7.60 8.24 8.93 9.67 10.48 11.36 12.31 13.34
ALGAS2 BIOMASA 50.00 54.26 58.88 63.89 69.34
ALGAS2 LIPIDOS 15.00 16.28 17.66 19.17 20.80
ALGAS2 GLICERINA 15.00 14.50 14.02 13.55 13.10
ALGAS2 BIODIESEL 15.00 15.89 16.84 17.84 18.90
RENDIMIENTO DE CULTIVOS ENERGÉTICOS - TONELADAS POR HECTAREA T17 T18 T19 T20 T21 T22 T23 T24 T25
PALMA BIOMASA 16.41 17.27 18.18 19.14 20.15 21.21 22.33 23.50 24.74
PALMA LIPIDOS 3.46 3.66 3.87 4.10 4.34 4.60 4.87 5.15 5.45
PALMA GLICERINA 1.22 1.15 1.09 1.03 0.97 0.91 0.86 0.81 0.77
PALMA BIODIESEL 2.78 2.88 2.98 3.08 3.18 3.29 3.40 3.51 3.63
ALGAS1 BIOMASA 71.13 74.53 78.09 81.82 85.72 89.81 94.10 98.59 103.30
ALGAS1 LIPIDOS 17.94 19.92 22.11 24.54 27.25 30.24 33.57 37.27 41.37
ALGAS1 GLICERINA 6.34 6.27 6.20 6.14 6.07 6.00 5.93 5.87 5.80
ALGAS1 BIODIESEL 14.46 15.67 16.99 18.41 19.95 21.62 23.43 25.39 27.52
ALGAS2 BIOMASA 75.24 81.65 88.60 96.15 104.34 113.23 122.87 133.33 144.69
ALGAS2 LIPIDOS 22.57 24.49 26.58 28.84 31.30 33.97 36.86 40.00 43.41
ALGAS2 GLICERINA 12.67 12.25 11.84 11.45 11.07 10.70 10.34 10.00 9.67
ALGAS2 BIODIESEL 20.02 21.21 22.47 23.81 25.23 26.73 28.32 30.00 31.78
Anexo 3-E: Ingresos por venta de los subproductos de los cultivos energéticos
INGRESOS POR VENTA DE SUBPRODUCTOS EN DOLARES POR HECTAREA T08 T09 T10 T11 T12 T13 T14 T15
PALMA TORTA 818.93 860.81 904.83 951.09 999.70 1050.79 1104.48 1160.89
PALMA GLICEROL 248.16 234.06 220.76 208.22 196.39 185.23 174.71 164.78
ALGAS1 TORTA 15895.68 16479.76 17072.50 17672.18 18276.80 18883.97 19490.93 20094.46
ALGAS1 GLICEROL 841.54 832.22 823.01 813.91 804.90 795.99 787.18 778.47
ALGAS2 TORTA 14000.00 15192.37 16486.29 17890.41
ALGAS2 GLICEROL 1800.00 1740.20 1682.38 1626.48
75
INGRESOS POR VENTA DE SUBPRODUCTOS EN DOLARES POR HECTAREA T16 T17 T18 T19 T20 T21 T22 T23
PALMA TORTA 1220.18 1282.47 1347.94 1416.73 1489.01 1564.97 1644.78 1728.64
PALMA GLICEROL 155.42 146.59 138.26 130.41 123.00 116.01 109.42 103.20
ALGAS1 TORTA 20690.82 21275.71 21844.20 22390.61 22908.48 23390.44 23828.09 24211.93
ALGAS1 GLICEROL 769.86 761.34 752.92 744.58 736.34 728.20 720.14 712.17
ALGAS2 TORTA 19414.12 21067.60 22861.90 24809.03 26921.99 29214.91 31703.12 34403.24
ALGAS2 GLICEROL 1572.44 1520.20 1469.69 1420.86 1373.66 1328.02 1283.90 1241.24
INGRESOS POR VENTA DE SUBPRODUCTOS EN DOLARES POR HECTAREA T24 T25
PALMA TORTA 1816.75 1909.33
PALMA GLICEROL 97.34 91.81
ALGAS1 TORTA 24531.15 24773.54
ALGAS1 GLICEROL 704.29 696.49
ALGAS2 TORTA 37333.33 40512.98
ALGAS2 GLICEROL 1200.00 1160.13
Anexo 3-F: Costos de Capital y de Operación por tipo de cultivo energético
COSTOS EN DOLARES POR HECTAREA T08 T09 T10 T11 T12 T13 T14 T15 T16
PALMA BIOM COST_K 2255 2359 2467 2580 2699 2823 2953 3088 3230
PALMA BIOM COST_OPER 443 464 485 507 530 555 580 607 635
PALMA REGIA COST_K 2816 2945 3080 3222 3370 3525 3687 3856 4033
PALMA REGIA COST_OPER 664 694 726 759 794 831 869 909 950
PALMA TRANS COST_K 515 538 563 589 616 644 674 705 737
PALMA TRANS COST_OPER 145 152 159 166 174 182 190 199 208
PALMA TRANS DISTRIB 0 0 0 0 0 0 0 0 0
PALMA TRANS EXTERNALIDAD 0 0 0 0 0 0 0 0 0
ALGAS1 BIOM COST_K 56284 58870 61574 64403 67361 70456 73692 77078 80619
ALGAS1 BIOM COST_OPER 21365 22346 23373 24447 25570 26744 27973 29258 30602
ALGAS1 REGIA COST_K 23834 24928 26074 27271 28524 29835 31205 32639 34138
ALGAS1 REGIA COST_OPER 33 35 36 38 40 42 44 46 48
ALGAS1 TRANS COST_K 3293 3444 3602 3768 3941 4122 4311 4509 4716
ALGAS1 TRANS COST_OPER 605 632 661 692 724 757 792 828 866
ALGAS1 TRANS DISTRIB 0 0 0 0 0 0 0 0 0
ALGAS1 TRANS EXTERNALIDAD 0 0 0 0 0 0 0 0 0
ALGAS2 BIOM COST_K 85846 89790 93914 98229 102741
ALGAS2 BIOM COST_OPER 21461 22447 23478 24557 25685
ALGAS2 REGIA COST_K 1675 1752 1832 1917 2005
ALGAS2 REGIA COST_OPER 67 70 73 77 80
ALGAS2 TRANS COST_K 4412 4615 4827 5049 5281
ALGAS2 TRANS COST_OPER 1020 1067 1116 1167 1221
ALGAS2 TRANS DISTRIB 0 0 0 0 0
76
ALGAS2 TRANS EXTERNALIDAD 0 0 0 0 0
COSTOS EN DOLARES POR HECTAREA T17 T18 T19 T20 T21 T22 T23 T24 T25
PALMA BIOM COST_K 3378 3534 3696 3866 4043 4229 4423 4627 4839
PALMA BIOM COST_OPER 664 694 726 760 795 831 869 909 951
PALMA REGIA COST_K 4218 4412 4615 4827 5049 5281 5523 5777 6042
PALMA REGIA COST_OPER 994 1040 1088 1138 1190 1244 1302 1361 1424
PALMA TRANS COST_K 771 807 844 882 923 965 1010 1056 1105
PALMA TRANS COST_OPER 217 227 238 249 260 272 285 298 311
PALMA TRANS DISTRIB 0 0 0 0 0 0 0 0 0
PALMA TRANS EXTERNALIDAD 0 0 0 0 0 0 0 0 0
ALGAS1 BIOM COST_K 84322 88196 92247 96485 100917 105553 110402 115474 120778
ALGAS1 BIOM COST_OPER 32008 33478 35016 36625 38307 40067 41907 43833 45846
ALGAS1 REGIA COST_K 35706 37347 39062 40857 42734 44697 46750 48898 51144
ALGAS1 REGIA COST_OPER 50 52 55 57 60 62 65 68 72
ALGAS1 TRANS COST_K 4933 5160 5397 5645 5904 6175 6459 6756 7066
ALGAS1 TRANS COST_OPER 906 947 991 1036 1084 1134 1186 1240 1297
ALGAS1 TRANS DISTRIB 0 0 0 0 0 0 0 0 0
ALGAS1 TRANS EXTERNALIDAD 0 0 0 0 0 0 0 0 0
ALGAS2 BIOM COST_K 107461 112397 117561 122961 128610 134518 140698 147161 153921
ALGAS2 BIOM COST_OPER 26865 28099 29390 30740 32152 33629 35174 36790 38480
ALGAS2 REGIA COST_K 2097 2193 2294 2399 2509 2625 2745 2871 3003
ALGAS2 REGIA COST_OPER 84 88 92 96 100 105 110 115 120
ALGAS2 TRANS COST_K 5523 5777 6042 6320 6610 6914 7232 7564 7911
ALGAS2 TRANS COST_OPER 1277 1336 1397 1461 1528 1599 1672 1749 1829
ALGAS2 TRANS DISTRIB 0 0 0 0 0 0 0 0 0
ALGAS2 TRANS EXTERNALIDAD 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Anexo 3-G
PRODUCCION DE BIOMASA
PRODUCCION EN ESTANQUES ABIERTOS
Table A1-1 Los costos de producción de biomasa del biodiesel de algas (fuente: Benemann y Oswald, 1996).
Costos $ ha-1 $ ha-1
2008 2020
Costos de capital 56284.154 57855.974
1 La preparación del terreno, nivelación, compactación 3408.96 3408.96
2 Pond leeves, geotextiles 4790.5 4790.5
3 Mezcla (ruedas de paletas) 6844.72 6844.72
4 Sumideros de CO2, difusores de 5475.24 5475.24
5 Suministro de CO2, la distribución de 410.04 410.04
6 La cosecha (asentamiento) 1 ° 9582.34 9582.34
77
7 Floculación, DAF 2282.02 2965.42
8 Edificios, carreteras, drenajes 2509.82 2851.52
9 Suministro y distribución eléctrica 2509.82 2851.52
10 Instrumentación y maquinaria 684.74 684.74
11 Suministro de nutrientes 1369.48 1369.48
12 Purga de tratamiento de residuos 1369.48 1369.48
13 Ingeniería y contingencia 6185.574 6390.594
14 Red de abastecimiento de aguaa 8861.42 8861.42
Costos de Operación 21364.826 29462.446
1 Mantenimiento 2061.858 2130.198
2 Costo del mantenimiento de la red de suministro de aguaa 33.5 33.5
3 Costo de oportunidad de la tierraa 873.948 873.948
4 Eliminación de residuos 1369.48 1369.48
5 Nutrients (N,P, Fe)
N at 718 € t-1 b
1183.22 2070.3 P at 527 € t-1 b
Fe at 252 € t-1 c
6 Pure CO2 43 € t-1 4739.58 10209.46
7 Flocculant Floculante 4,658 € t-1 911.2 1594.6
8 Labour and overheads 108 h ha-1 y-1
5168.38 6127.82
17.84 € h-1 b
9 Potencia total 0.0985 € kWh-1 b 5023.66 5053.14
a Véase el texto del apéndice para la explicación CK_BIOM 4.59%
b Eurostat (2008) COPE_BIOM 4.59%
c Innovation Group (2008) TASA DE VARIACION ANUAL
PRODUCCION AGRICOLA DE PALMA AFRICANA
Table A1-3 Los costos de producción de biomasa de Palma Africana (fuente: IICA Cultivo de Palma Africana, Guía Técnica, Nicaragua 2006).
Costos $ ha-1 $ ha-1 $ ha-1
2006 2008 2020
Costos de Capital 2034.00 2255.06 3865.72
Infraestructura 251.00 278.28 477.04
Maquinaria y Equipo 106.00 117.52 201.46
Preparación de suelo y siembra 896.00 993.38 1702.89
Desarrollo de Plantación 697.00 772.75 1324.68
Seguro 84.00 93.13 159.65
Costo de Operativos 399.76 443.21 759.76
Mantenimiento 255.00 282.71 484.64
Cosecha 144.76 160.49 275.12
78
PRODUCCION EN FOTOBIOREACTOR VERTICAL - UPM
Table A1-1 Los costos de producción de biomasa del biodiesel de algas (fuente: Entrevista Dr. José María Duran, Fotobioreactor Laminar UPM).
Costos € ha-1 € ha-1 $ ha-1 $ ha-1
2012 2020 2012 2020
Costos de capital 85846.00 99447.09 115033.64 133259.10
Panel Laminar 79233.00 92834.09 106172.22 124397.68
14 Red de abastecimiento de aguaa 6613.00 6613.00 8861.42 8861.42
Costos de Operación 21461.20 21749.31 28758.01 29144.08
2 Costo del mantenimiento de la red de suministro de aguaa 25.00 25.00 33.50 33.50
3 Costo de oportunidad de la tierraa 652.20 652.20 873.95 873.95
4 Eliminación de residuos
5 Nutrients (N,P, Fe)
N at 718 € t-1 b
11664.00 11664.00 15629.76 15629.76 P at 527 € t-1 b
Fe at 252 € t-1 c
6 Pure CO2 43 € t-1 CO2 de combustión de motores generadores eléctricos
7 Flocculant Floculante 4,658 € t-1
8 Labour and overheads
108 h ha-1 y-1 1080.00 1368.11 1447.20 1833.27
10 € h-1 b
9 Potencia total 12000 kWh 0.067 € kWh-1 b 8040.00 8040.00 10773.60 10773.60
EXTRACCION DE ACEITE Y TRANSESTERIFICACION
PRODUCCION EN ESTANQUES ABIERTOS
Table A1-2 Conversión de biomasa y los costos de distribución de combustibles del biodiesel de algas (valores negativos denotan beneficios).
Costos € GJ-1 € GJ-1 € ha-1 € ha-1 $ ha-1 $ ha-1
2008 2020 2008 2020 2008 2020
392 1372 GJ/ha-1 GJ/ha-1
Extracción de petróleo y la
recuperación de energía a
Costos de Capital 60.80 27.10 23833.60 37181.20 31937.02 49822.81
1 Centrifugation, extracción 21.70 10.90 8506.40 14954.80 11398.58 20039.43
2 Laguna de digestión anaeróbica 9.60 4.00 3763.20 5488.00 5042.69 7353.92
3 Gen-conjunto 29.50 12.20 11564.00 16738.40 15495.76 22429.46
Costos de Operación 0.08 0.21 33.32 288.12 44.65 386.08
1 Ingeniería y contingencia 9.12 4.07 3575.04 5577.18 4790.55 7473.42
2 Gen-set O&M 2.80 1.10 1097.60 1509.20 1470.78 2022.33
3 Centrifugación, extracción de O&M 1.09 0.55 425.32 747.74 569.93 1001.97
4 Digestor anaeróbico de O&M 0.48 0.20 188.16 274.40 252.13 367.70
79
5 La centrifugación poder
0.0985 € kWh-1 d
1.40 0.40 548.80 548.80 735.39 735.39
6 Electricidad generada a 950 kWh t-1 de la torta de algas
0.0985 € kWh-1 d
-14.80 -6.10 -5801.60 -8369.20 -7774.14 -11214.73
Transesterificationb
Costos de Capital 8.40 8.40 3292.80 11524.80
4412.35 15443.23
4 Planta de Transesterification 2.80 2.80 1097.60 3841.60 1470.78 5147.74
5 Site, obras, infraestructura 5.60 5.60 2195.20 7683.20 2941.57 10295.49
Costos Operativos 1.54 1.54 604.54 2115.90 1020.20 3570.70
6 Trabajo 17.84 € h-1 d 0.30 0.30 117.60 411.60 157.58 551.54
7 Consumibles 0.80 0.80 313.60 1097.60 420.22 1470.78
8 Potencia 0.0985 € kWh-1 d 0.10 0.10 39.20 137.20 52.53 183.85
9 Mantenimiento 0.29 0.29 115.25 403.37 154.43 540.51
Los gastos generales 0.45 0.45 175.69 614.93 235.43 824.01
Crédito por Glicerol 120 € t-1 e -0.40 -0.40 -156.80 -548.80
a Benemann and Oswald (1996) CK_REGIA 4.59%
b Booth et al. (2002)
COPE_REGIA 4.59%
c Hamelinck and Faaij (2006) TASA DE VARIACION ANUAL
d Eurostat (2008) CK_TRANS 4.59%
e Deurwaarder et al. (2007) COPE_TRANS 4.59%
PRODUCCION AGRICOLA DEPALMA AFRICANA
Table A1-4 Conversión de biomasa y los costos de distribución de combustibles del biodiesel de colza (valores negativos denotan beneficios).
Costs € GJ-1 € GJ-1 € ha-1 € ha-1 $ ha-1 $ ha-1
2008 2020 2008 2020 2008 2020
39 51 GJ/ha-1 GJ/ha-1
Trituración y transesterificación
a
Costos de Capital 13.2 13.2 514.80 673.20 689.83 902.09
1 Prensa de Trituración 1.60 1.60 62.40 81.60 83.62 109.34
2 Planta de transesterificación 2.80 2.80 109.20 142.80 146.33 191.35
3 sitios, obras e infraestructuras 8.80 8.80 343.20 448.80 459.89 601.39
Costos operativos -1.48 -1.48 145.10 189.75 194.44 254.27
1 Labores de trituración + transesterificación
Germany 28.2 € h-1
0.90 0.90 35.10 45.90 47.03 61.51 France 30.9 € h-1
Poland 6.1 € h-1
UK 25.6 € h-1
2 Transesterificación - consumibles 0.80 0.80 31.20 40.80 41.81 54.67
3 Potencia de trituración
0.0985 € kWh-1 0.60 0.60 23.40 30.60 31.36 41.00
80
4 Potencia de transesterificación 0.0985 € kWh-1
0.10 0.10 3.90 5.10 5.23 6.83
5 Total de Mantenimiento 0.46 0.46 18.02 23.56 24.14 31.57
6 Total de Gastos Generales 0.86 0.86 33.49 43.79 44.87 58.68
7 Credito por la torta de colza b
99.8 € t-1 (2008) -4.80 -4.80
56 € t-1 (2020)
8 Glycerol credito 120 € t-1 c -0.40 -0.40
Recuperación de la energía d
Costos de Capital 72.20 72.20 2815.80 3682.20 3773.17 4934.15
1 Gen - Set costos de capital 54.50 54.50 2125.50 2779.50 2848.17 3724.53
2 capital de la laguna de digestión anaeróbica 17.70 17.70 690.30 902.70 925.00 1209.62
Costos operativos 13.42 13.42 663.59 867.77 889.20 1162.81
1 Ingeniería y contingencia 10.83 10.83 422.37 552.33 565.98 740.12
2 Gen-set O&M 5.30 5.30 206.70 270.30 276.98 362.20
3 Laguna de digestión Anaerobica O&M 0.89 0.89 34.52 45.14 46.25 60.48
4 Generado electricidad a 950 kWh t-1 de la torta de colza
0.0985 € kWh-1 -3.60 -3.60
PRODUCCION EN FOTOBIOREACTOR VERTICAL - UPM
Table A1-2 Conversión de biomasa y los costos de distribución de combustibles del biodiesel de algas (valores negativos denotan beneficios).
Costs € ha-1 € ha-1 $ ha-1 $ ha-1
2012 2020 2012 2020
GJ/ha-1 GJ/ha-1 GJ/ha-1 GJ/ha-1
Extracción de petróleo y la
recuperación de energía a
Costos de Capital 1250.00 1642.76 1675.00 2201.29
Robot más aspiradora 1250.00 1642.76 1675.00 2201.29
Costos de Operación 50.00 65.71 67.00 88.05
1 Mantenimiento Robot 50.00 65.71 67.00 88.05
Transesterificationb
Costos de Capital 3292.80 11524.80 4412.35 15443.23
4 Planta de Transesterification 1097.60 3841.60 1470.78 5147.74
5 Site, obras, infraestructura 2195.20 7683.20 2941.57 10295.49
Costos Operativos 761.34 1509.20 1020.20 3570.70
6 Trabajo 17.84 € h-1 d 117.60 411.60 157.58 551.54
7 Consumibles 313.60 1097.60 420.22 1470.78
8 Potencia
0.0985 € kWh-
1 d 39.20 137.20 52.53 183.85
9 Mantenimiento 115.25 403.37 154.43 540.51
Los gastos generales 175.69 614.93 235.43 824.01
Crédito por Glicerol 120 € t-1 e