Cultivos energéticos

 

Energy crops

 

Francisco J. Nava-García*, Xoán R. Doldán-García

 

Universidad de Santiago de Compostela. Departamento de Economía Aplicada. Avenida Burgo de las Naciones s/n Campus Norte 15782. Santiago de Compostela (franciscojavier.nava@rai.usc.es) (fjnavag@uaemex.mx) (xoan.doldan@usc.es)

* Autor responsable

 

Recibido: marzo, 2013.
Aprobado: enero, 2014.

 

Resumen

En el presente estudio se resalta la importancia de los cultivos energéticos como fuente de reactivación del desarrollo económico de las zonas rurales. Se mencionan algunos cultivos no convencionales que se podrían implementar en tierras abandonadas de otras regiones para valorar su impacto económico en la generación de empleo. Primero se propone una definición y clasificación del concepto de cultivos energéticos, enfatizando los siguientes aspectos: superficie de cultivo, tipo de cultivo, regiones donde se desarrollan, y características de los nuevos cultivos. Después, se analiza la situación de los cultivos energéticos y sus perspectivas en España, examinando su impacto socioeconómico, con énfasis en la generación de empleo y el aprovechamiento de tierras agrícolas abandonadas.

Palabras clave: biocombustibles, biomasa, empleo agrícola, tierras agrícolas abandonadas.

 

Abstract

This study highlights the importance of energy crops as a source for the reactivation of economic development in rural areas. Some unconventional crops are mentioned, which could be implemented in lands abandoned from other regions to evaluate their economic impact such as job generation. First, definition and classification of the concept of energy crops are suggested, emphasizing the following aspects: cultivation surface, type of crop, regions where they develop, and characteristics of new crops. Then, the situation of energy crops and their perspectives in Spain are analyzed, examining their socioeconomic impact, with an emphasis in job generation and use of abandoned agricultural lands.

Key words: biofuels, biomass, agricultural employment, abandoned agricultural lands.

 

Introducción

Debido al desproporcionado consumo de petróleo en los últimos años, es necesario buscar fuentes alternativas de energía. Los cultivos energéticos o agroenergéticos son una opción que también beneficiaría a los agricultores, lo cual es una oportunidad potencial para el sector agrario, industrial y de servicios. Además, motivan la inversión y ayudan a mejorar los servicios públicos en las zonas rurales, por lo cual revaloriza las tierras, contribuyendo al desarrollo rural de zonas marginadas, evitando la emigración rural y el abandono de la tierra. Se reduce la dependencia del petróleo, aumenta la entrada de divisas y se solucionan problemas de excedentes agrícolas y abandono de tierras de cultivo (Bailey, 2008; Camps y Marcos, 2008; Zuurbier y Vooren, 2008).

España tiene un gran potencial para la implantación de cultivos energéticos, debido a la disponibilidad de superficie agrícola y de tierras abandonadas. En España se puede disponer de suficiente espacio para cultivos energéticos sin afectar los cultivos tradicionales y cubrir las necesidades de biocombustibles, de acuerdo con los objetivos fijados por la Unión Europea (UE) (MITyC-SGE, 2008; San Miguel, 2008).

El objetivo del presente trabajo fue analizar la importancia de los cultivos energéticos bajo la hipótesis de que son una opción para reactivar el desarrollo económico de las zonas rurales.

 

Capitulo Descriptivo y Metodológico

Existen diferentes tipos de investigación que, dependiendo de las características del proyecto, estas se pueden ubicarse dentro de uno o varios tipos. De acuerdo con Hernández et al. (2006), las investigaciones exploratorias se realizan cuando se desea indagar sobre temas o áreas desde nuevas perspectivas, y sirven para obtener información sobre la posibilidad de llevar a cabo una investigación más completa respecto de un contexto particular, identificar conceptos o variables promisorias, o sugerir afirmaciones y postulados. A su vez, las investigaciones descriptivas miden, evalúan o recolectan datos sobre diversos conceptos, aspectos, dimensiones o componentes del fenómeno a investigar. En este tipo de investigaciones se selecciona una serie de cuestiones y se mide o recolecta información sobre cada una de ellas, para así describir lo que se investiga.

El presente trabajo consiste básicamente en la revisión de bibliografía, obtención y análisis de datos; para ello se extrae información de varias fuentes, con la cual se realizan distintas estimaciones. Se hace uso de la estadística mediante el análisis cualitativo y cuantitativo de los datos; se identifican variables, como superficie, empleo, producción y rendimiento, las cuales se utilizan para hacer cálculos e inferencias. Esto con la finalidad de poder evaluar la viabilidad socioeconómica de la expansión de los cultivos energéticos, por medio de la generación de empleo y el reaprovechamiento de las tierras agrícolas abandonadas de España.

También se propone una definición más amplia del término Cultivos Energéticos, que incluye excedentes de cosechas y cultivos acuáticos e industriales, la cual se sustenta con otras definiciones de varios autores, a la vez que se hace una particular clasificación de los cultivos energéticos en agrícolas, forestales y acuáticos, haciendo énfasis en cada una de ellas. Además, se hace referencia a las características de los cultivos no convencionales que se están implantando actualmente, algunos todavía de forma experimental.

La superficie destinada a cultivos energéticos se calculó tomando en cuenta la producción de biocombustibles (biodiésel y bioetanol) de cada país y los rendimientos de los cultivos de las principales materias primas que se emplean en cada región. En algunos casos se obtuvo la media aritmética, obteniendo así los valores medios tanto para la producción como para los rendimientos, para posteriormente dividir la producción (litros) entre el rendimiento (litros por hectárea), resultando la superficie en hectáreas.

En lo que ha generación de empleo se refiere, se hace una breve sinopsis de la creciente evolución del empleo en la industria brasileña del bioetanol, mencionando algunas de las estimaciones que se han hecho al respecto, ya que actualmente esta actividad es una de las más importantes en la generación de empleo agrícola de ese país.

De la misma manera se proporcionan datos de diferentes fuentes sobre las estimaciones de superficies abandonadas, esto para fundamentar la existencia de tierras agrícolas abandonadas, particularmente de España.

Conceptualización

Hay varias definiciones de cultivos energéticos (Castro y Sánchez, 1997; Crespo, 1999; De Juana y Fernández, 2002). También suelen ser nombrados como cultivos agroenergéticos (Domínguez, 1991), para usar un solo concepto que incluya los excedentes de cosechas y los cultivos acuáticos e industriales. Se propone la siguiente definición: cultivo energético es aquel cultivo agrícola, forestal o acuático, cuya producción parcial o total se utiliza como materia prima para generar energía aprovechable.

En los cultivos específicamente energéticos, teóricamente se aprovecharía el total de su producción, incluidos sus residuos. Sin embargo, en cultivos con excedentes, como los agrícolas alimentarios, solamente dicho excedente se destinaría para uso energético. De los cultivos industriales también se puede usar toda o parte de su producción, sea o no excedente, dependiendo de las decisiones de los productores agrícolas o de las condiciones del mercado.

Clasificación de los cultivos energéticos

Los cultivos energéticos se pueden clasificar como tradicionales, poco frecuentes, acuáticos, y para la producción de biocombustibles líquidos (Castro y Sánchez, 1997), de acuerdo con su aprovechamiento final en oleaginosos para la obtención de biodiesel, alcoholígenos para producir bioetanol y lignocelulósicos para la generación de biomasa sólida (MITyC-IDAE, 2007).

Para este estudio se propone una clasificación diferente de cultivos energéticos, de acuerdo con el entorno donde se desarrollan: 1) agrícolas: oleaginosos y fermentables, que a su vez pueden ser herbáceos o leñosos; 2) forestales: especies forestales, en particular las tradicionalmente utilizadas para madera; y 3) acuáticos: son los menos desarrollados y se trabaja con algas, pero hay otras opciones viables.

Cultivos agrícolas

Las regiones con más superficie destinada a cultivos energéticos agrícolas son Estados Unidos (EE. UU.), Unión Europea (UE) y Brasil. En EE. UU. existen poco más de 10 millones de ha, principalmente de maíz (Zea mays) y soja (Glycine max). La UE cuenta con alrededor de 6 millones de hectáreas, más de 90 % con colza (Brassica napus) y una pequeña parte de remolacha azucarera (Beta vulgaris altissima). En Brasil son cerca de 4 millones de hectáreas, alrededor de 90 % con caña de azúcar (Saccharum officinarum) y 10 % de soja; China tiene poco más de 1 millón de hectáreas, Canadá, India, Indonesia y Malasia no superan el millón de hectáreas (Figura 1).

En América Latina el mayor cultivo de soja se realiza en Argentina, Brasil, Bolivia y Paraguay; la palma aceitera (Elaeis guineensis) se cultiva principalmente en Colombia, aunque se ha extendido a Ecuador y Centroamérica. En Asia destacan Indonesia y Malasia en la producción y exportación de aceite de palma; e India y China en el cultivo de caña de azúcar (Saccahrum officinarum). En el área mediterránea los cultivos más productivos para el biodiesel son colza, cardo y girasol, y para bioetanol son remolacha, sorgo dulce, maíz, trigo y cebada (San Miguel, 2008), pero hay más de 300 especies capaces de producir biodiesel en cantidades industriales (Camps y Marcos, 2008). El bioetanol se puede obtener de cualquier planta, fruto, semilla, residuo forestal, etcétera, que contenga sacarosa, almidón, celulosa o una mezcla de ambas, pero el biocombustible sólido también puede provenir de cultivos forestales o leñosos.

Además se están implantando cultivos energéticos no convencionales, como jatrofa, cardo, sorgo dulce, pataca y colza etíope (Bravo, 2007; Fraga etal., 2007; Camps y Marcos, 2008); y especies forestales, como sauces, eucaliptos, chopos, etcétera, (MITyC-IDAE, 2007; Facciotto, 2008; FAO, 2008) y acuáticos a base de algas, principalmente (BFS, 2007; Martín, 2008; Ramírez, 2008). A continuación se mencionan algunas características de estos cultivos.

La jatrofa (Jatropha curcas) es una planta originaria de América Latina (Centroamérica); alcanza una altura de hasta tres metros, tolera la sequía y crece en tierras marginales, por lo que no compite con los cultivos alimentarios, requiere de dos a tres años para producir una semilla, con 30 a 40 % de aceite en proporción al peso del grano, y su productividad anual es 1590 L ha^-1. Hay tres variedades: nicaragüense, mexicana y la de Cabo Verde (Bailey, 2008; Trojek, 2009; Vargas, 2009).

El cardo (Cynara cardunculus) es una especie herbácea perenne, adaptada al clima mediterráneo, que se puede sembrar en otoño y primavera. En Grecia, su rendimiento anual puede ser de más de 30 t ha^-1 de materia seca (MS), pero su producción media es de aproximadamente 18 t ha^-1 de MS y 2 t ha^-1 de semilla oleaginosa. Los costos de implantación y de operación anual son 517 y 359 € ha^-1 respectivamente (De Juana y Fernández, 2002; MITyC-IDAE, 2007; Camps y Marcos, 2008).

Una ventaja del sorgo dulce (Sorghum bicolor) es la producción de elevadas cantidades de azúcar y paja, ambas aprovechables como biocombustible. La producción de azúcar puede ser 9 t ha^-1 y 30 t MS. Dependiendo de las zonas, se pueden obtener de 3 a 6 mil L ha^-1 de bioetanol (De Juana y Fernández, 2002; Camps y Marcos, 2008; San Miguel, 2008).

La pataca (Helianthus tuberosus) es un cultivo muy rústico, resistente a plagas y enfermedades. El rendimiento puede ser 60 a 80 t ha^-1 de tubérculos y 8 a 10 t MS; de los tubérculos se puede obtener 5 a 6 mil L bioetanol. El costo de producción de pataca para bioetanol es de 0.55 € L^-1 (Matías, 2012).

La colza etíope (Brassica carinata) no se cultiva como oleaginosa por la toxicidad de su semilla; se adapta bien a los secanos y produce alrededor de 5 t MS ha^-1. Su costo de producción, incluida la recolección y transporte a fábricataestá entre 50 y 70 € t^-1 (Lafarga etal., 2008; MITyC-IDAE, 2007).

Cultivos forestales

Los eucaliptos tienen la ventaja de ser un cultivo muy conocido en España y no precisar de riego; generalmente se cultivan en zonas de escasa altitud y sin inviernos fríos. Se pueden adaptar en zonas agrícolas marginales o deforestadas. Actualmente se aprovechan principalmente para la producción de papel. En Europa se cultiva a gran escala en España, Portugal e Italia (MITyC-IDAE, 2007; Facciotto, 2008; FAO, 2008).

Los chopos se cultivan principalmente para la producción de celulosa, alcanzan producciones elevadas en periodos de tiempo cortos, se pueden regar con aguas contaminadas y tienen una gran capacidad para enraizar. La plantación de chopo para fines energéticos se realiza con densidades altas para disminuir los costos (MITyC-IDAE, 2007; Facciotto, 2008; FAO, 2008).

Los robles son eficaces en la producción de leña y el costo de mantenimiento es bajo, debido a su longevidad. Se adaptan a las zonas de secano, por lo que se pueden cultivar sobre suelos agrícolas marginales (MITyC-IDAE, 2007; Facciotto, 2008; FAO, 2008).

Cultivos acuáticos

Una ventaja de estos cultivos es que no compiten con los agrícolas, además del potencial de la superficie cultivable (costas, lagos y ríos). La empresa española Bio Fuel Systems (BFS) experimenta con algas, de las cuales obtiene biodiesel. El proceso consiste en seleccionar las especies de microalgas que sean más aptas para aplicaciones a gran escala, teniendo en cuenta su productividad, rendimiento fotosintético, capacidad de generación de aceite e intervalo de supervivencia en términos de temperatura (BFS, 2007).

Biofields, empresa mexicana, trabaja en un proyecto para obtener biocombustible con algas verdeazuladas que producen bioetanol de manera natural en condiciones idóneas. Éstas tienen la capacidad de acumular azúcar, duplicar su población en horas y cultivarse en agua dulce o salada (www.biofields.com consultado: marzo, 2009).

 

Resultados y Discusión

Los cultivos energéticos en España

En España, la superficie de cultivos energéticos ha aumentado considerablemente; de 6400 ha en 2004, a 26 116 ha en 2005 y a 211 500 ha en 2006 (Miralles, 2007; Martín, 2008), un incremento de más de 200 mil ha. Los cultivos energéticos agrícolas más viables en España son: colza y girasol para biodiesel; y trigo y cebada para bioetanol; chopos y eucaliptos dentro de los forestales; y se experimenta con cardo, sorgo dulce, pataca y colza etíope (Camps y Marcos, 2008; Cereijo et al., 2008; Facciotto, 2008). Las comunidades de Castilla y León, Castilla-La Mancha y Andalucía, son las que tienen mayor potencial para la producción de biomasa de cardo (Camps y Marcos, 2008).

Impacto socioeconómico

La implementación de cultivos energéticos es, para los agricultores, una opción más de cultivo y de mercado que eleva sus ingresos y, por tanto, su nivel de vida. Además, motiva la inversión y ayuda a mejorar los servicios públicos en las zonas rurales, por lo cual revaloriza las tierras, contribuyendo así al desarrollo rural de zonas marginadas, evitando la emigración rural y el abandono de la tierra; se reduce la dependencia del petróleo, aumenta la entrada de divisas y se solucionan problemas de excedentes agrícolas y abandono de tierras de cultivo. Éstos son algunos de los impactos socioeconómicos causados por los cultivos energéticos en algunas regiones de Brasil, EE. UU. y Alemania, por mencionar algunas. Sin embargo, la generación de empleo es la actividad más importante para dicho impacto.

Generación de empleo

En Brasil, la industria del bioetanol de caña de azúcar generó, de 1970 hasta 1986, más de 600 mil empleos directos en zonas rurales y un millón de empleos indirectos (Ortiz y Miguez, 1995). En 2001, el sector brasileño de biocombustibles aportó alrededor de un millón de puestos de trabajo en las zonas rurales en su mayoría de mano de obra no especializada y unos 300 mil indirectos (FAO, 2008). La producción de bioetanol en Brasil genera entre 500 mil y un millón de empleos directos y alrededor de 6 millones de indirectos (Zuurbier y Vooren, 2008). Actualmente esta actividad es una de las más importantes en la generación de empleo agrícola en ese país.

El incremento en el uso de la biomasa en la UE generó entre 250 y 300 mil empleos directos, principalmente en zonas rurales, bajo el supuesto de que alrededor de 80 % de la biomasa se produjera en la Unión Europea (COM, 2005). Para la Asociación Europea pro Biomasa (AEBIOM), en la UE los biocarburantes son 75 veces más generadores de empleo directo que las alternativas fósiles, la electricidad (de biomasa), 15 veces más y la calefacción (de biomasa), 30 veces más. Sin embargo, las estimaciones de empleo varían considerablemente entre diferentes autores (COM, 2005; López, 2006; Fischer, 2007), por lo que la cifra en la UE pudo ser de alrededor de 300 mil empleos en 2010. La coincidencia ocurre en que la mayoría de esos empleos se generarían en zonas rurales.

Tierras agrícolas abandonadas

La recuperación o aprovechamiento de terrenos abandonados es un detonante para la reactivación económica de las zonas rurales. Se calcula que hay alrededor de 450 millones de hectáreas de tierras de cultivo abandonadas en el mundo (Anderson et al., 2008). Con la reorientación de la Política Agraria Común (PAC), en 1988 se abandonaron entre 6 y 12 millones ha de tierras de cultivo en la UE, debido al problema de los excedentes (Naredo, 2004) y alrededor de 10 millones en 1995 (Ortiz y Miguez, 1995). El apoyo de Bruselas a los agricultores cerealistas comunitarios, implicó el retiro del cultivo de 4 millones ha y en España el abandono obligatorio de unas 700 mil ha (Martín, 2008); además, según Nodal (2006), en España se han abandonado más de 2 millonea de hectáreas de secano. Actualmente, el Plan de Energías Renovables 2011-2020 promueve el desarrollo de cultivos energéticos agrícolas en terrenos con bajos índices de productividad, abandonados o en proceso de retirada, considerando que en 2010 se retiraron cerca de 2 millones de hectáreas, tanto de secano como de regadío (MITyC-IDAE, 2011).

Es difícil precisar la cantidad de superficie abandonada, sin embargo, una parte importante de ésta se podría aprovechar con cultivos energéticos por los beneficios que proporcionan.

 

Conclusiones

En la clasificación de los cultivos energéticos en agrícolas, forestales y acuáticos, se encontró que los agrícolas son los más explotados y se centran básicamente en maíz, remolacha azucarera y caña de azúcar, para la producción de bioetanol, así como soja y colza para biodiesel. Algunos de los nuevos cultivos agrícolas promovidos son: jatrofa, cardo, sorgo dulce, pataca y colza etíope; dentro de los forestales se tienen eucaliptos, chopos y robles y, además, algas marinas. Los productos generados por los cultivos mencionados no compiten con los productos alimenticios y, si se establecen en tierras abandonadas, exceptuando los acuáticos, no compiten con los cultivos tradicionales.

Los cultivos energéticos contribuyen al desarrollo y en algunos países han reducido su dependencia del petróleo, motivado la inversión extranjera, aumentado el ingreso de divisas, y ayudado a solucionar problemas agrarios como el desempleo; a disminuir la emigración rural y el abandono de las tierras, a diversificar la agricultura, y a lograr ser rentables sin subsidios, así como aprovechar mejor los excedentes agrícolas.

 

Literatura Citada

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