Demirer Göksel de la Universidad Técnica de Medio Oriente por todo el apoyo en el desarrollo del método ACV. ODP Agotamiento del ozono EP Potencial de eutrofización FWAET Ecotoxicidad acuática en agua dulce TS Materia seca total.
Introducción
- El nopal
- El nopal como fuente de biomasa para producción de bioenergía
- Producción de nopal en México
- Estacionalidad de la producción y los precios
- Bioenergía
- Biogás
- El proceso de digestión anaeróbica
- Factores que afectan el proceso de digestión anaeróbica
- Sustrato
- Evaluación económica
- Costo de oportunidad
- Externalidades
- Valoración de costos y beneficios ambientales
- Justificación del trabajo
- Objetivos generales y preguntas de investigación
- Estructura de la tesis
La producción de biogás es un proceso biológico con descomposición bacteriana de biomasa en condiciones anaeróbicas. Qué elementos se deben considerar en la definición de política pública para la producción de bioenergía.
Análisis del Ciclo de Vida en bioenergéticos: Estado del arte
- Resumen
- Introducción
- Materiales y métodos
- Resultados y discusión
- Materia prima
- Categorías de impacto
- Unidad funcional
- Límites del sistema
- Inventario en la fase de producción agrícola
- Asignación de los impactos
- Tecnología de conversión
- Valoración económica
- Clasificación de los estudios
- Conclusiones
23 de los resultados debido a diferencias en el enfoque y/o suposiciones hechas por los analistas (Ndimba et al., 2013). La elección de la unidad funcional también puede afectar la interpretación de los resultados finales. La distribución de energía utilizada por Kaufman et al. 2010) y Kumar et al., (2012) es también el adoptado por la Unión Europea (UNION, 2009) en su directiva relativa a la promoción del uso de energía procedente de fuentes renovables.
Sin embargo, este enfoque ha sido cuestionado cuando los subproductos no están destinados a fines energéticos (Gnansounou et al., 2009). La principal ventaja de la digestión anaeróbica es que es capaz de aprovechar residuos de los sectores agrícola (Falano et al., 2014), industrial (Cao y Pawłowski, 2013) y urbano (Guinée y Heijungs, 2007) y por tanto su aplicación no agota recursos para la producción de cultivos.
The GHG emissions in the production of nopal cladode used as
- Introduction
- Materials and methods
- Site description, treatments and experimental design
- Gas flux measurement
- Statistical analysis
- Results and discussion
- Nitrous oxide flux
- Methane flux
- Carbon dioxide flux
- Cumulative emissions
- Concluding remarks
For the emissions related to field production, the indirect emissions are well characterized (reference), while the direct emissions are not fully defined; especially when a new raw material is proposed. Thus, in the case of bioenergy feedstock crops, fertilization has been reported to play an important role in emissions. Taking into account that there are no reports in the open literature regarding emissions of cladode nopal production, the purpose of the present work was thus to evaluate the emissions from nopal cladode production in organic and inorganic fertilizers.
An increase in emissions was observed in all treatments one week after insemination. On the other hand, organic fertilization shows lower emission and time than organic fertilization, 3.3.2.
Life cycle assessment of biogas production through anaerobic co-
Introduction
The nopal, known as cactus pear or prickly pear (Opuntia ficus-indica, L.), is cultivated in Europe (Italy and Spain), the Middle East, Africa (Tunisia, South Africa, Algeria and Morocco) and America (Mexico, Argentina, Chile and Brazil) (Barbera et al., 1995;. The plant has also been useful for soil conservation (De Andrade-Ferreira et al., 2013; Feugang, Konarski, Zou, Stintzing, & Zou, 2006) Different values were reported by Jigar et al., 2011) who, based on batch laboratory tanks, concluded that simultaneous decomposition of cactus cladodes and cow manure in a ratio of 25:75 respectively maximizes methane production with a methane yield value of 123.5 ml g-1 VS.
To evaluate the feasibility of using CAM plants, and in particular NCs, as bioenergy sources, it is important to quantify the environmental impacts associated with this process (Lijó et al., 2014). In recent years, LCA has been applied to analyze the ecological development of energy crops, especially those used for methane production (Bacenetti, Negri, Fiala, & González-García, 2013; Jury, Benetto, Koster, Schmitt, & Welfring , 2010 Lijó et al., 2014; Pacetti, Lombardi, & Federici, 2015).
Materials and methods
- Scenarios
- Data collection and modelling
- Emission estimates
- Life cycle inventory
- Life cycle impact assessment
The cultivation area for supplying the anaerobic digester was determined based on the digester's annual NC requirement and the annual NC yield volume. Inventory data were developed from experimental data and supplemented with appropriate data from the literature and the GREET database (Argonne National Laboratory, 2015). The energy requirements for the production of fertilizers, herbicides and pesticides are taken from the GREET database (Argonne National Laboratory, 2015).
Data on emissions from electricity generation were taken from a study by Santoyo-Castelazo et al. Energy balance was reported in terms of energy return on investment (EROI), a concept developed by Hall et al.
Results and discussion
- Energy analysis
- Environmental performance
- Impact categories comparison with other studies
- Sensitivity analysis
On the other hand, Base Level and IFNCP have the highest specific energy consumption (52%), which was much higher than the 29% recorded for OFNCP. On the other hand, methane recovered as a result of capping the digested deposit resulted in a 1.7% increase in energy produced, which is equal to the energy required for the recirculation process. As shown in Cuadro 9, all the scenarios analyzed can provide a reduction of GHG emissions compared to the Baseline.
Specifically, the impact on the GWP category related to the production and use of electricity represents 65% of the entire process. This may be primarily due to the association of high field ammonia emissions with manure application (Sommer & Hutchings, 2001; Webb, Pain, Bittman, & Morgan, 2010).
Conclusions
Los impactos negativos de las fuentes de energía convencionales sobre el medio ambiente justifican la investigación y el desarrollo de fuentes de energía renovables, como la biomasa. Este estudio evaluó la viabilidad económica del nopal como cultivo energético en México y específicamente para la producción de biogás. El costo del nopal se fijó como su costo de oportunidad en relación con su uso como verdura.
El costo de inversión para establecer la plantación requiere entre el 30 y el 45% de la inversión total. Los beneficios obtenidos son suficientes para cubrir los costos de conversión a bioenergía en todos los escenarios analizados, pero son insuficientes para recuperar los costos de oportunidad del nopal.
Introducción
Los gobiernos también han intervenido en la cadena productiva apoyando la producción de materias primas o brindando incentivos para la reconversión de energía o el uso de productos finales. El nopal tunero (Opuntia ficus-indica (L.) Mill) tiene valor potencial para la producción de bioenergía, lo que unido a su alta producción de biomasa y su capacidad de crecer en condiciones climáticas desfavorables para la mayoría de cultivos convencionales, lo convierten en un cultivo de interés en . producción de biogás como lo demuestran estudios recientes (N. Aunque la viabilidad económica del nopal como fuente de biomasa para fines bioenergéticos no está disponible en la literatura, es bien sabido que la digestión anaeróbica y el uso de biogás para la producción de energía in situ actualmente no competir económicamente con la energía producida a partir de recursos fósiles.
Por tanto, otro tipo de subproductos generados durante la producción cobran relevancia en la búsqueda de viabilidad financiera, como el digestato y los créditos de carbono. El objetivo de este estudio fue evaluar la viabilidad económica de la producción y uso in situ de biogás obtenido de la codigestión anaeróbica de purín, mediante el análisis de tres formas diferentes de utilización del biogás, teniendo en cuenta los costos y la beneficios resultantes a lo largo de toda la cadena productiva.
Materiales y Métodos
- Descripción de los escenarios
- Costos de producción
- Evaluación de los beneficios
Se analizaron tres posibles formas de aprovechar el biogás producido a partir de la codecomposición anaeróbica de estiércol (S1) y nopal (S2) (Figura 23): i) producción de biogás (V1) que será utilizado en forma de calor a través de la combustión directa de biogás en calderas con la ventaja de que no es necesario el enriquecimiento de biogás; ii) producción de electricidad (V2) en microturbinas de gas, esta tecnología es más costosa que otros sistemas de producción de electricidad como las térmicas y eléctricas, sin embargo tiene mejor eficiencia energética y mayor flexibilidad en operación debido a que tolera componentes traza y diferentes contenidos de metano; iii) producción de biometano (V3) para uso automotriz mediante enriquecimiento y compresión de biogás. En el primer grupo de escenarios, denominados especializados, toda la producción de nopal se destina a la producción de bioenergía. El costo de establecimiento de la plantación se calculó para 3 ha (área requerida para satisfacer las necesidades de alimentación del tanque de bioring) y se realizó sumando los elementos relacionados con labranza, fertilizantes, control de plagas y enfermedades, control de malezas, costos de planta y plantación. .
El costo de instalación de una planta procesadora incluye el costo del equipo, el costo de los trabajos de construcción y los materiales necesarios (cemento, barras, tabiques, arena, grava). Los costos de mantenimiento se calcularon como 1,5% de la inversión total del dispositivo, lo cual está en línea con la literatura (Caputo, Palumbo, Pelagagge y Scacchia, 2005).
Resultados y discusión
- Inversiones necesarias
- Estructura de beneficios y costos de la producción de bioenergía
79 El apoyo a la producción de bioenergía en México subsidia parte de los equipos de conversión involucrados, pero no los costos de inversión para la producción de materias primas. Esto representa otro imitador de la producción de bioenergía para consumo propio en unidades de producción relativamente pequeñas. La estructura de beneficios de la producción de bioenergía muestra, como se esperaba, que la bioenergía es el beneficio más importante, 67% para la producción de calor, 78% para la producción de electricidad y 74% para el combustible.
Así, aunque los beneficios en todos los escenarios son suficientes para cubrir el costo de conversión de energía y generar un excedente, no son suficientes para cubrir el costo de oportunidad de la materia prima, es decir, el mercado de nopal fresco es una mejor alternativa que la producción de bioenergía (Tabla 12). Así, incluso con la baja escala aquí estudiada, las inversiones en sistemas de conversión de energía podrían recuperarse en casi 5 años para la producción de calor, en 8,5 años para la generación de electricidad y en 10 años para el combustible.
Conclusiones
Comparative life cycle analysis of biogas plant configurations for a demand-oriented biogas supply for flexible energy generation. Life cycle analysis of biogas production through mono-fermentation of energy crops and injection into the natural gas network. Water-energy Nexus: a case of biogas production from energy crops evaluated by Water Footprint and Life Cycle Assessment (LCA) methods.
Life cycle analysis (LCA) of the production process of biofuels from sunflower oil, rapeseed oil and soy oil. Environmental performance of biogas produced from industrial residues, including competition with animal feed - Life cycle calculations according to different methodologies and standards.