ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA DE LA PRODUCCIÓN DE ENERGÍA A PARTIR DE Spartina argentinensis

JOZAMI, EMILIANO; MELE, FERNANDO DANIEL; PIASTRELLINI, ROXANA; CIVIT, BÁRBARA MARÍA; FELDMAN, SUSANA

Conferencia; 9th Conferencia Internacional sobre Análisis de Ciclo de Vida en Latinoamérica; 2021

Red Argentina de Ciclo de Vida - Red Iberoamericana de Ciclo de Vida

La producción de biocombustibles ha crecido en forma sostenida en las últimas décadas dado el reconocimiento de los mismos en la mitigación del cambio climático. Sin embargo, el hecho de que un combustible sea producido a partir de fuentes renovables, no significa que sea un producto ambientalmente benigno. Esto se debe a que, en su cadena de producción, la generación de emisiones al aire, al suelo y al agua podrían vulnerar la supuesta sustentabilidad que se les adjudica. El análisis de ciclo de vida (ACV) se ha posicionado globalmente como la herramienta a utilizar para evaluar la sustentabilidad de los biocombustibles. Existen barreras paraarancelarias para su importación en muchos países que establecen umbrales de disminución de emisiones de gases de efecto invernadero (GEI), respecto a las emisiones de los combustibles fósiles a reemplazar, por debajo de los cuales son rechazados. Estas emisiones deben calcularse mediante ACV. Los Bajos Submeridionales ubicados al norte de la provincia de Santa Fe (Argentina), abarcan una superficie de más de 2 millones de hectáreas, donde existe un recurso renovable actualmente subutilizado. Se trata del espartillo, Spartina argentinensis Parodi. Es una gramínea perenne con metabolismo fotosintético C4, que presenta altas tasas de crecimiento, incluso en condiciones desfavorables para la mayoría de las plantas (sequías y anegamientos frecuentes, salinidad, etc.), por tanto, es la especie dominante de una alta proporción de la región. Los sistemas productivos que allí prevalecen, son sistemas ganaderos pastoriles de baja carga animal y en consecuencia, de baja rentabilidad. El manejo del fuego en estos sistemas es una práctica frecuente que se emplea para remover la abundante biomasa del espartillo y fomentar el crecimiento de rebrotes de mayor digestibilidad para el ganado. Esta combustión a campo libera GEI a la atmósfera (si bien buena parte del carbono se libera como CO2 biogénico, existen otros gases de combustión con potencial de calentamiento global) sin aprovechar la energía liberada. Asimismo, se genera material particulado nocivo para las vías respiratorias de las poblaciones aledañas a las quemas. Nuestra propuesta se basa en encontrar vías de aprovechamiento energético de este material, manteniendo el estado actual de estos sistemas ganaderos, reemplazando la quema por la cosecha de la biomasa. El objetivo de este trabajo es evaluar el potencial de calentamiento global (PCG) del uso de esta biomasa como fuente de energía (electricidad vía gas de síntesis producido por gasificación del espartillo) y su comparación con los sistemas actuales para cumplir con la misma función. Para ello, llevamos a cabo el análisis de ciclo de vida siguiendo las normas ISO 14040 y 14044. Se evaluó el sistema propuesto “producción de gas de síntesis para generar energía eléctrica” y se lo comparó con el sistema de referencia actual (mix eléctrico argentino). La unidad funcional es entregar 1 MWh de electricidad a la red. Se evaluó la categoría de impacto Global Warming Potential de la metodología IPCC en un horizonte de tiempo de 100 años. El alcance del sistema, de la cuna a la puerta, incluye la etapa de campo, que comprende el acondicionado del terreno, corte con segadora, hilerado, rotoenfardado y transporte de los rollos hasta la planta de procesamiento. Se optó por hacer una expansión de los límites del sistema incluyendo en el mismo las funciones de los co-productos que fueron contabilizadas como productos evitados. En la etapa de campo, se incluyó la quema como proceso evitado, considerando emisiones de carbono biogénico y no biogénico según propone el IPCC para “Savanna and grassland”. El sistema-producto evaluado produce calor como proceso evitado tanto a partir de la combustión del gas de síntesis como del biochar. Para la gasificación, se considera que todas aquellas etapas de la planta industrial, que insumen energía eléctrica, son abastecidas por la misma planta. En base a ello, para entregar 1 MWh de electricidad a la red, es necesario producir 1,22 MWh (0,22 MWh para abastecer a la planta y el resto para entregar a la red). Las etapas que insumen electricidad son el picado y molido del pasto, pelleteado y equipamiento auxiliar (transporte, bombas, ventiladores, etc.). El sistema propuesto emite a la atmósfera 203 kg de CO2eq por cada MWh de electricidad inyectada a la red y evita emitir por las quemas, el calor de la combustión del biochar y del gas de síntesis 301, 273 y 583 kg de CO2eq, respectivamente. El resultado es prometedor si se lo compara con el valor publicado para la Argentina en Ecoinvent “market for electricity, low voltage - AR” equivalente a 454 kg de CO2eq.