UNIVERSIDAD POLITECNICA DE ZACATECAS

SEMINARIO DE INGENIERIA EN ENERGIA DE BIOMASA

La sostenibilidad del suministro de biomasa forestal para la E.U.
Bioenergía: un enfoque post-normal para el medio ambiente
riesgo e incertidumbre.


Rocio Isel Carrillo Aguilar

07/02/13

Resumen:

 La mayoría de los escenarios de suministro de bioenergía sugieren que una fracción sustancial del suministro futuro de energía europea podría estar basada en la biomasa. Los impactos potenciales de suministro a gran escala de la biomasa forestal para la bioenergía en general han recibido menos atención que los posibles impactos de los biocombustibles de primera generación.

Introducción
Como un recurso renovable, las tecnologías de bioenergía son cada vez más utilizadas para proporcionar energía de bajo carbono en el Reino Unido, Europa y en todo el mundo (CEPE / FAO, 2009). Este artículo aborda los riesgos ambientales que plantean principalmente por opciones de materias primas para la gran escala, el suministro mundial de fuentes de sólido de biomasa para la producción comunitaria de bioenergía, como una ilustración en particular post-normal, enfoque de riesgo y caracterizar la incertidumbre en los contextos políticos.

La variación en los escenarios de la bioenergía y los supuestos (global, nacional y sub-nacional) es sustancial. Teniendo en cuenta el nivel europeo en primer lugar, la política de la bioenergía es impulsado por la Directiva relativa a la promoción de fuentes procedentes de energía. Los nuevos objetivos que deben alcanzarse para el año 2020: reducir gases de efecto invernadero en un 20%, para establecer una cuota del 20% para energías renovables y mejorar la eficiencia energética en un 20%. La Agencia Europea de Medio Ambiente (AEMA) sugiere que la bioenergía de origen europeo podría reducir las emisiones de GEI entre 11-13%. Un anterior estudio con relativamente fuertes hipótesis ambientales estima que el potencial de la bioenergía en el 2030, a partir de Suministro Europea es del 15%. Sin embargo, es importante tomar en cuenta que el estudio de la AEMA asume en curso de liberalización
los mercados agrícolas mundiales, que se modela como la liberación de importantes áreas de tierras comunitarias de producción alimentaria: casi el 15 mha de la tierra cultivable adicional se supone que estará disponible en 2030 (UE-22; AEMA, 2006).

Thornley et al. (2009) estiman que en el 2020, el abastecimiento de bioenergía, tanto importados y producidos en el país, podría proporcionar un 5% la demanda de energía final para el 2020 en el Reino Unido.

A escala mundial, el potencial de suministro de energía primaria se ha estimado que esta en el intervalo 125-760 EJ por año (IPCCC, 2007). Teniendo en cuenta múltiples escenarios de bioenergía anteriores, Doornbosch y Steenblik (2006) estiman un limitado valor para el 2050 de unos 245 EJ / año (110 EJ / año a partir de cultivos bioenergéticos, a partir de residuos de madera 90.6 EJ / año, de los residuos de cultivos 34.8 EJ / año, de los animales y los residuos orgánicos 10.8 EJ / año).

Para poner esto en perspectiva, en términos energéticos, el suministro mundial de energía primaria en el 2007 fue de 504 EJ (IEA, 2009), por lo que este escenario contempla para el 2050 bioenergía capaz de suministrar casi el 50% de la oferta actual de energía primaria.

La perspectiva de un comercio a gran escala internacional de bioenergía / biocombustibles plantea una amplia variedad de preocupaciones y problemas, entre ellos: el uso de la tierra cultivable para la alimentación, el control del acceso a los recursos (incluyendo la tierra, el agua y genomas), la pérdida de la biodiversidad, las emisiones netas de gases de efecto invernadero provenientes del cambio de uso del suelo directa e indirecta, y los inadecuados sistemas de gobernabilidad. Con las preocupaciones expresadas en mente, se han buscado políticas para el desarrollo de biocombustibles y bioenergía. Esto se justifica por varios motivos: el alto nivel de la disidencia por lo que generalmente se supone que es un política ambiental sostenible; las muchas incertidumbres y la política de varios dominios involucrados, y la participación de las organizaciones no estatales en la gestión y la validación de la sostenibilidad de los biocombustibles y la bioenergía, es decir, el papel crítico de la sociedad civil en la legitimación de certificación.

Las siguientes secciones proporcionan una visión general de la política de bioenergía en relación con la biomasa sólida.

2. La política europea sobre la gestión de los riesgos de
biomasa sólida para la bioenergía

La RED Europea no incorpora medidas frente a los riesgos para la sostenibilidad de la expansión mundial de biocombustibles y los mercados sólidos de biomasa (CE, 2009). Sin embargo, en el caso de la biomasa sólida, los legisladores no parecen dispuestos a admitir ser derrotados por la complejidad del entorno.

 La Comisión de Medio Ambiente ha considerado que los riesgos de sostenibilidad relacionados con la producción de biomasa doméstica procedente de los desechos, residuos agrícolas y forestales, donde no se produce cambio de uso de la tierra, se encuentran actualmente bajo. El razonamiento de la Comisión incluye el mayor argumento de que, a diferencia del caso de algunos cultivos agrícolas y los cultivos energéticos, la biomasa de desechos y residuos no se producen específicamente para su uso en el sector de la energía, sino que se derivan de otras actividades económicas que se llevarían a cabo de todos modos. En este aspecto, el uso de residuos para la energía es potencialmente un beneficio ambiental y es considerado por la Comisión como algo que hay que fomentar. Asimismo la Comisión afirmó que, si se utilizan en los residuos agrícolas, el ahorro de GEI seria por encima de 80%.

La Comisión reconoce el riesgo de que el aumento de la demanda de residuos agrícolas o forestales pudiera conducir a una reducción de carbono en el suelo. Además, reconoce que el nivel de demanda forestal requiere vigilancia en el contexto de una demanda adicional de biomasa para bioenergía. Específicamente, debido a los relativamente altos riesgos de sostenibilidad de la silvicultura, la comisión declara que seguirá de cerca los avances en este campo.

3. Materias primas de biomasa sólida

Hay muchos materiales de alimentación adecuados para el suministro de energía, calor y / o biocombustible lignocelulósico. Aquí es posible proporcionar sólo una breve visión general de algunas de las materias primas consideradas con más probabilidades de hacer una gran contribución a la bioenergía suministrada en Europa: residuos forestales, bosques y cultivos energéticos agrícolas (ver La figura. 1). Cabe señalar que los desechos, incluidos los residuos agrícola, se espera que formen aproximadamente un tercio de contribución europeo, que también incluye cultivos oleaginosos (AEMA, 2006).

Otros residuos leñosos utilizados en plantas de energía en Europa pueden ser no-europeo, como la palma de almendra expeller,  la cual es polémica debido a la deforestación para las plantaciones de las palma de aceite (Wakker, 2004). Además, plantas como miscanthus, switchgrass y caña canario también se espera que desempeñe un papel significativo (AEMA, 2006).

En cuanto a la silvicultura, (la fig. 2) se agregan regionalmente datos sobre los volúmenes de combustibles de madera retirada de los bosques, importados y exportados a través de las fronteras de la UE-27, la Comunidad de Estados Independientes (CEI) y los países de América del Norte (CEPE / FAO, 2008). ​Los combustibles de madera procesados, tales como pellets representan sólo alrededor del 1% de la fibra de madera que entra en la producción de energía.

En la gestión ambiental y social de los impactos en la silvicultura, la CEPE / FAO (2009) informan que a nivel mundial, la superficie de bosques certificados para la gestión sostenible de los bosques creció un 8.8% a partir de mediados de 2007 al 2008, a 320 millones de hectáreas. Esto es aproximadamente el 13% de bosques gestionados del mundo. Algunos países tienen un 70-100% de sus bosques certificados, entre ellos Austria, Canadá, Finlandia y Suecia. Cabe señalar que no todos los riesgos discutidos aquí están aún cubiertos por los sistemas de certificación, particularmente los niveles a largo plazo de carbono en el suelo, el rendimiento de gases de efecto invernadero, protección contra la eliminación de residuos forestales o mantenimiento a largo plazo del almacenamiento de carbono en general. Si bien esto no ha sido importante para la producción de madera, la tasa de repoblación forestal y la renovabilidad del recurso si es sobresaliente.

Mundialmente, la más cultivada es la especie eucalipto. 10 millones de hectáreas de eucalipto existen en las plantaciones de todo el mundo, muchos de ellos en China, Sudáfrica, Chile, Portugal, Brasil y la India para producir pulpa de madera. Para especies como el eucalipto, con altos índices de productividad de la biomasa, el riesgo esta en que los recursos hídricos pueden verse afectados si se siembra en las zonas donde no hay suficientes precipitaciones, lo que reduce el rendimiento de las cuencas de abastecimiento de agua.

Cabral et al. (2010) concluyen que la conciencia de agua de balanza- vegetación a escala standar es importante para permitir la recarga de las aguas subterráneas, para facilitar la gestión de las tierras ecológicamente sostenible. No considerar esto puede limitar el crecimiento de las plantaciones y acelerar el agotamiento de las aguas subterráneas. Además, al retirar altos volúmenes de biomasa de una zona de tierra, también hay un riesgo de agotamiento de los nutrientes del suelo. El impacto negativo del uso del agua alta, limita la biodiversidad.

La figura. 1 - Notas de Agencia Europea del Medio Ambiente: el potencial agrícola comprende cultivos dedicados bioenergéticos, además de recortes de pastizales. Los residuos agrícolas, tales como paja y estiércol, se incluyen en el "residuo" de la categoría. La silvicultura adicional potencial tiene en cuenta las reducciones en el licor negro como resultado de la pulpa de madera y redirigido para la producción de energía.

La figura. 2 - UE-27, la CEI y América del Norte el traslado de leña 2003-2007 (CEPE División de Comercio, madera aserrada, 2008). Nota: cada región se compone de más de una nación: los valores no representan el volumen del paso de leña por la frontera regional.

4. Ciencia post-normal (PNS), el riesgo e incertidumbre

La bioenergía tiene mucho que ofrecer en términos de reducción de gases de efecto invernadero, pero también plantea riesgos e impactos. En este trabajo se hace un acercamiento para pensar en el riesgo de la sostenibilidad en condiciones de incertidumbre.

Una de las principales premisas de la ciencia post-normal es que, en la búsqueda de comprensión, es defendible para ver el mundo en más de una forma. Funtowicz et al. (2004) observa que en algunos aspectos el objetivo científico del nuevo contexto de la sostenibilidad puede "ser para mejorar el proceso de la resolución de problemas sociales en lugar de encontrar soluciones definitivas” (Funtowicz et al., 2004).

Hay un volumen considerable de trabajos sobre la percepción del riesgo que va a través de la teoría cultural, la teoría psicológica, los estudios de la ciencia y la tecnología. Aquí se utiliza una aproximación al pensamiento de incertidumbre y el riesgo. Spiegelhalter y Riesch tiene como objetivo clasificar los tipos particulares de riesgo, especialmente de Wynne (1992), los «riesgos» son tomados como situaciones donde los resultados y las probabilidades son bien conocidos y cuantificables; y "incertidumbres" como presente cuando los parámetros importantes del sistema son conocidos, pero no son distribuciones de probabilidad. Spiegelhalter y Riesch proponen cinco clasificaciones de incertidumbre caracterizado por su objeto:

Nivel 1: La incertidumbre sobre el resultado: el modelo es conocido, los parámetros son conocidos, y predice un cierto resultado con una probabilidad. Por ejemplo, en un lotería la probabilidad de ganar el premio mayor puede ser calculado, teniendo en cuenta las reglas del juego y siempre que no hay incertidumbres adicionales.

Nivel 2: La incertidumbre sobre los parámetros: el modelo es conocido, pero sus parámetros no se conocen. Por ejemplo, En una lotería, se podría cuestionar si las bolas son todos de igual peso y por lo tanto igualmente probable que se elijan. Una vez que el peso de las bolas es conocido, la probabilidad de un bote puede ser calculado. Sin embargo, si su peso es desconocido, hay una adicional incertidumbre.

Nivel 3: La incertidumbre sobre el modelo: cuando hay varios modelos para elegir. En la lotería podría ser incierto acerca de las reglas del juego. Si hay varias posibilidades en cuanto a cómo podría funcionar el juego, un jugador puede calcular diferentes estimaciones para ganar el jackpot.

Nivel 4: La incertidumbre sobre los supuestos implícitos: se trata de asimilar indeterminación y preguntas la validez del conocimiento científico. En la lotería por ejemplo, puede haber otras incertidumbres relativas: por ejemplo, si se puede confiar en los operadores para ejecutar un juego justo. O con respecto a los métodos utilizados para calcular las probabilidades, así como la subyacente ciencia.

Nivel 5: Completar la incertidumbre: cuando ni siquiera sabemos lo que no sabemos, incógnitas  desconocido.

Nuestra clasificación tiene como objetivo aclarar cómo cualitativamente diferentes estimaciones de la incertidumbre puede surgir incluso cuando existe un amplio consenso sobre las incertidumbres y problemas de decisión. Esto también proporciona un vínculo con el trabajo en la tradición de Beck, como preocuparse de que puede haber consecuencias no deseadas e imprevistas a las innovaciones tecnológicas, es una de las características de la «sociedad del riesgo».

5. La aplicación del marco para la bioenergía

Para cualquier interesado, el nivel de incertidumbre con respecto a la bioenergía o biocombustibles dependerá en particular a sus valores y el enfoque a la precaución ambiental, así como que suposiciones científicas tomen en cuenta. A continuación se consideran dos incertidumbres relacionadas con la bioenergía.

5,1. Ejemplo número 1: la credibilidad de certificación

La preocupación por las incertidumbres de la bioenergía son en su mayoría relacionados con la el nivel 4 es decir, riesgos, incertidumbres sobre los supuestos implícitos. La incertidumbre se refiere a las dudas sobre si los protocolos serán seguidos con precisión y honestidad, sobre todo en países con una débil regulación y la ejecución. Con respecto a la actividad forestal existente certificación, en la actualidad hay un gran número de variables esquemas de desempeño.

Incluso si los protocolos de certificación de la bioenergía se siguen honestamente y esto es aceptado por los observadores, otras incertidumbres en relación con los protocolos pueden seguir surgiendo, incluso si el métodos fueron exacta y apropiada como un medio de la gestión de la sostenibilidad (es decir, el nivel de incertidumbre 3).

Aunque suponemos que los modelos y las hipótesis utilizadas son aptos para el propósito en términos de su representación de la sostenibilidad, hay también siguen siendo posibles dudas sobre los parámetros utilizados es decir, en el proceso, nivel 2 incertidumbres. Nivel 1 incertidumbres serían aquellos que la certificación en sí misma implica y puede en este caso que sea uno o cero (es decir, ya sea la materia prima es certificada o no).

También hay cuestiones nivel 5 de incertidumbre, en que, para algunos observadores, no sabemos lo suficiente acerca de los impactos de producción de bioenergía para asegurarse que la certificación es una herramienta de impacto adecuada. Si uno considera lo anterior como razones para ralentizar el desarrollo de la industria es probable que sea tan dependiente de los propios valores y el enfoque de precaución como en el propio juicio de los datos científicos en sí.

Ejemplo número 2: Impactos de cultivo

Los impactos de suministro de biomasa para bioenergía están sujetos a incertidumbre principalmente en los niveles 3, (en particular) 4 y 5, en que sólo hay un conocimiento parcial de impacto y cómo modelar esto en el sentido general. Nivel 3 de incertidumbre  abarcar las incertidumbres relacionadas con, por ejemplo, emisiones de GEI y la pérdida de la biodiversidad a través de la transformación. Nivel 4 incertidumbres pueden ser asignados a los impactos posteriores, de orden n: los impactos indirectos que sólo se conocen parcialmente. También hay supuestos implícitos, tales como la solidez del marco científico subyacente (y la honestidad o la competencia de los investigadores).

La controvertida cuestión del cambio indirecto del uso de la tierra (ILUC) es particularmente importante en este contexto. Los métodos para estimar ILUC incluyen: macro-económico, modelos econométricos y biofísicos que pueden ser más o menos integradas entre sí.

 En el primer enfoque, el grado y tipo de cambio del uso del suelo es una salida de un modelo. En el segundo enfoque, estos son introducidos en el proceso de cálculo como supuestos. Mientras que ningún modelo tiende a ser de alcance parcial, combinando modelos produce adicional incertidumbre debida a las nuevas interacciones de las variables del modelo (IFEU, 2009).

Otra revisión de los modelos ILUC por CE Delft (Croezen et al., 2010) analiza las opciones de política que surgen de un revisión de los siete factores agro-económico. La revisión concluye que la demanda de biocombustibles es probable que se acelere la intensificación de la producción agrícola y la conversión de los bosques y pastizales en tierras de cultivo. En general, los observadores responden a tales incertidumbres en parte a su perspectiva.

5,3. Implicaciones para la participación política

Al distinguir los diferentes tipos de incertidumbre que intervienen en una situación dada, es posible tener un mayor conocimiento acerca de los riesgos que toma diferentes puntos de vista en consideración y que trata de entender sus orígenes, razonamiento y supuestos. Por supuesto, en un entorno de políticas fuertemente influenciado por intereses particulares, el escenario del desarrollo de políticas de colaboración puede aparecer. En efecto hay ciencia sustancial y estudios de tecnología y literaturas de gobierno sobre los roles de autoridad, poder e instituciones en la formulación de políticas. Sin embargo, esto no es una razón para evitar justificar alternativas. Las ONG ambientalistas fueron un gran apoyo para los biocombustibles y la bioenergía hasta que sus posibles desventajas se hicieron evidente.

Tanto el pensamiento en ciencia post-normal y el enfoque en riesgo establecidos aquí implica que la participación de los interesados ​​en política de bioenergía y biocombustibles debe reconocer que los diferentes tipos de incertidumbre están involucrados y que las incertidumbres sí no todos pueden ser totalmente susceptible de resolución.

6. Conclusiones

La bioenergía es una arena política compleja que requiere una gestión cercana y las instituciones capaces de esto. Se trata de un ámbito en el que las consecuencias de los errores de la biodiversidad, las emisiones de gases de efecto invernadero y los medios de vida son altos y en el que la ocupación de terrenos sustancial es potencialmente involucrada. La bioenergía también necesita ser evaluado en relación a sus alternativas y visto en el contexto de demanda que compiten por la tierra y el agua para la agricultura.

Glosario:

*Silvicultura: es el cuidado de los bosques, cerros o montes.

*Lignocelulósico: La biomasa lignocelulósica se pueden agrupar en cuatro categorías principales: residuos agrícolas (incluyendo el rastrojo de maíz y bagazo de caña de azúcar), residuos de madera, y residuos de papel municipal.

*Cultivos oleaginosos: son aquellos que producen semillas o frutos que se utilizan para producir aceites, ya sea comestibles, como el girasol, el maní, el maíz, la colza; o industriales como el lino que se utiliza en pinturas, etc.

+ONG: organización no gubernamental

 "El presente escrito es una traducción y/o interpretación  del artículo cuya referencia se muestra al final del documento, se realizó  el  blog con fines de divulgación"

Bibliografia:
Upham Paul, Riesch Hauke, La sostenibilidad del suministro de biomasa forestal para la E.U. Bioenergía: un enfoque post-normal para el medio ambiente riesgo e incertidumbre, Environmental science & policy 14, 2011, 510-518.

Preguntas:

¿Cuáles son los niveles de incertidumbre?

¿De qué dependerá el nivel de incertidumbre con respecto a la Bioenergía o biocombustibles?

¿A cuales tipos de incertidumbre están sujetos los impactos de suministro de biomasa para bioenergía principalmente?