Uso de energía para la producción de caña de azúcar en la provincia de Tucumán (Argentina)

Una versión en inglés de parte de los resultados de este trabajo se presentó en el XXX Congreso Internacional de la Caña de Azúcar - ISSCT 2019 (Argentina – 31 de agosto al 8 de septiembre de 2019).

Resumen

La caña de azúcar es reconocida mundialmente como una de las materias primas más adecuadas para la generación de bioenergía y contribuye a mejorar la matriz energética con fuentes renovables en el noroeste de Argentina. Considerando la influencia de la etapa agrícola del cultivo sobre la sustentabilidad y la necesidad de determinar el uso de energía dentro de los sistemas bioenergéticos, se planteó como objetivo de este estudio cuantificar y analizar el uso de energía a lo largo de las etapas de producción agrícola de la caña de azúcar. Se consideró un sistema de cultivo convencional y un sistema optimizado que incluyó diversas modificaciones en su manejo e insumos, durante un ciclo productivo total de cinco años en la provincia de Tucumán (Argentina). Se consideraron prácticas agronómicas, insumos y dosis de aplicación, además de mano de obra, para estimar el consumo de energía requerido para la producción de esta materia prima. Los principales cambios introducidos fueron el uso de diferentes fuentes de fertilizante nitrogenado, la plantación mecanizada del cañaveral y los herbicidas aplicados. El consumo de energía por tonelada de caña de azúcar en un sistema de manejo agronómico convencional fue de 301,7 MJ; y de 203,4 MJ por t de caña de azúcar para el sistema del manejo agronómico optimizado. En ambos casos, el uso de combustible fósil durante las operaciones mecanizadas y el uso de fertilizantes fueron las principales categorías de consumo de energía. El nitrato de amonio calcáreo se destaca como una de las opciones relevantes para reducir el uso de energía gracias a la menor demanda de esta para su síntesis y logística, la dosis de nutriente requerida y por su forma de aplicación en campo. La definición de dos sistemas de manejo de caña de azúcar (diferentes y ampliamente difundidos), así como la cuantificación de su uso de energía generaron información local para avanzar en los estudios de sustentabilidad y la huella ambiental de biocombustibles.

ABSTRACT

Energy use for sugarcane production in Tucuman, Argentina

Sugar cane is globally recognized as one of the most suitable feedstock for bioenergy generation, offering an opportunity to contribute to an improvement of the energy matrix with renewable sources in northwestern Argentina. Considering the influence of the agricultural stage of the crop on sustainability, there is a need to determine the use of energy within bioenergetic systems. The objective of this study was to quantify and analyze the use of energy throughout the agricultural stage of sugar cane. A conventional cultivation system and an optimized system that included modifications in its management and inputs, during a total production cycle of 5 years, in Tucumán (Argentina) was considered. Agronomic practices, inputs and application rates, as well as labor, were considered to estimate the energy consumption required for the production of this feedstock. The main changes introduced were the use of different sources of nitrogen fertilizer, the mechanized plantation of cane fields and the herbicides used. The use of enegry per ton of sugarcane in a conventional agronomic management system was 301.7 MJ, while it was 203.4 MJ per t of sugar cane for the optimized agronomic management system. In both cases, the use of fossil fuel during mechanized operations and the use of fertilizers were the main categories of energy consumption. Calcareous ammonium nitrate stands out as one of the relevant options to reduce energy use thanks to the lower energy required for its synthesis and logistics, the required dose of nutrient and its form of application in the field. Defining two different and widely spread sugarcane cropping systems and quantifying their energy use generated local information to advance sustainability studies and the environmental footprint of biofuel.