Estado actual y alternativas de manejo de los residuos agrícolas en Colombia

En Colombia el sector agrícola ha sido tradicionalmente uno de los principales entes productivos del país (CIAT, 2012 ),debido a que aumenta de manera significativa el PIB de la nación, este sector está en constante crecimiento y una alta expansión debido a la demanda alimentaria y que provee las materias primas de la industria del país .Se dice que en Colombia el 44,9 % de los gases de efecto invernadero fueron provenientes de la agricultura del país, lo cual produjo cambios en la utilización del suelo (pnud). la industria agrícola es uno de los mayores productores de desechos orgánicos (Domínguez-Bocanegra AR et al, 2014), que pueden provenir de diversas fuentes y pueden ser aprovechados de diferentes formas (Yepes, Naranjo, & Sánchez, 2008).por eso el impacto ambiental de los residuos agrícolas y la transformación de los cultivos de alimento, es una preocupación creciente en todo el mundo, los esfuerzos concertados están en marcha para desarrollar prácticas sostenibles para la eliminación de residuos de la transformación de cultivos tales como el café, la caña de azúcar, maíz y arroz. (Hughes et al, 2014), los cuales pueden servir para consumo humano o animal obtención de abonos, biogás, extracción de aceites esenciales, pectinas, flavonoides y otras aplicaciones en la industria, que traería beneficios económicos. Este documento busca presentar la situación actual de la generación de residuos agrícolas en Colombia y alternativas de manejo sostenible.

Producción agrícola en Colombia

Los cultivos con una mayor producción agrícola en el país son el arroz con 2.175.538, él café con 464.640, la caña de azúcar 20.823.629, caña panelera 12.507.843, maíz con 1.825.737, palma de aceite con 4.652.552 producciones toneladas por año. (SAC, 2012). La agricultura fue el segundo sector con mayor crecimiento en conjunto, los productos agrícolas representaron el 86% del crecimiento real total del sector agropecuario en 2013.el crecimiento de la agricultura se impulsa hacia la región de la Orinoquia debido a que existen oportunidades de implementación de cultivos como soya, maíz, frutales, algodón, caña de azúcar y café; en busca de una expansión del 5,8 al 6.3 de área cultivada en millones de hectáreas en el país (FINAGRO, 2014). Debido a que el país en sus políticas gubernamentales promueve la ejecución de estos proyectos.

2.1. Arroz.

El arroz es un producto fundamental para el mercado laboral en el sector agropecuario. En el 2012 generó más de 71 mil empleos directos y fue el cultivo transitorio con mayor cantidad de empleos indirectos, superando los 270 mil. De igual forma, es el segundo cultivo transitorio con mayor área cosechada a nivel nacional, alcanzando las 511 mil hectáreas, lo que le permitió ser el cultivo transitorio con mayor producción, teniendo el tercer mayor rendimiento dentro de su categoría, con un promedio de 5 toneladas por hectárea. La producción total fue valorada en $1,8 billones (FINAGRO, 2014).

2.2. Café

El café es un producto fundamental para el mercado laboral en el sector agropecuario. En el 2012 fue el cultivo que generó más empleos directos e indirectos, superando los 807 mil y 1,6 millones respectivamente. Fue el cultivo con mayor área cosechada a nivel nacional superó las 778 mil hectáreas, con un rendimiento promedio de 0,6 toneladas por hectárea. La producción total fue la más valorada en 2012, con un valor de $6,6 billones (FINAGRO, 2014).

2.3. Caña de azúcar y panelera

La caña de azúcar es un cultivo importante para el mercado laboral en el sector agropecuario. En el 2012 generó 26 mil empleos directos y 183 mil indirectos. El área cosechada a nivel nacional alcanzó las 194 mil hectáreas, se produjeron 2,3 millones de toneladas de azúcar y 369 mil toneladas de alcohol carburante. La materia verde fue el producto con mayor rendimiento, con un promedio de 115 toneladas por hectárea. La producción total fue valorada en $1,5 billones. La caña de panela es un producto fundamental para el mercado laboral en el sector agropecuario. En el 2012 fue el segundo cultivo permanente que generó más empleos directos, al superar los 282 mil, y fue el tercero con más indirectos, superando los 564 mil. El área cosechada a nivel nacional superó las 201 mil hectáreas, con un rendimiento promedio de 6,2 toneladas por hectárea. La producción total fue valorada en $738 mil millones (FINAGRO, 2014).

2.4. Maíz.

El maíz es un cultivo importante para el mercado laboral en el sector agropecuario. En el 2012 generó 131 mil empleos directos e indirectos. Fue el segundo cultivo transitorio con mayor área cosechada a nivel nacional, ya que alcanzó las 551 mil hectáreas, teniendo la tercera mayor producción de los cultivos de su categoría, con un rendimiento promedio de 3,3 toneladas por hectárea. La producción total fue valorada en $827 mil millones (FINAGRO, 2014).

2.5. Palma de aceite.

La palma de aceite es un cultivo importante para el mercado laboral en el sector agropecuario. En el 2012 generó 74 mil empleos directos y 112 mil indirectos. El área cosechada a nivel nacional alcanzó las 300 mil hectáreas, siendo el segundo cultivo permanente con mayor producción, y 926 mil toneladas de aceite crudo. Tuvo un rendimiento promedio de 15 toneladas por hectárea. La producción total fue valorada en $1,7 billones. La palma de aceite es uno de los nuevos pilares del comercio internacional en Colombia (FINAGRO, 2014).

Tipos de residuos que genera la producción agrícola

Colombia es un importante productor de productos agrícolas (index mundi, 2014), esta actividad antropogénica generan grandes cantidades de residuos y desechos, en otras palabras biomasa residual (Hughes et al, 2014; BUN-CA, 2002). Los recursos biomásicos incluyen cualquier fuente de materia orgánica, como desechos agrícolas y forestales, plantas acuáticas, desechos animales y basura urbana. Su disponibilidad varía de región a región, de acuerdo con el clima, el tipo de suelo, la geografía, la densidad de la población, las actividades productivas, etc. Por eso, los correspondientes aspectos de infraestructura, manejo y recolección del material deben adaptarse a las condiciones específicas del proceso en el que se deseen explotar ((BUN-CA), 2002). En el caso de Colombia la biomasa residual generada por los cultivos mencionados anteriormente, se divide en los Residuos Agrícolas de Cosecha (RAC) y los Residuos Agrícolas Industriales (RAI), el 75% del total de la biomasa producida en el campo corresponde al RAC y el restante al RAI, los tipos de biomasa son por ejemplo los residuos de cuescos y raquis en las plantaciones de palma, los frutos, hojas y tallos de descarte de las cosechas, en el segundo caso las actividades domésticas y las cadenas comerciales o de industrias de alimentos o de productos vegetales y aproximadamente la cantidad de residuos por tonelada al año es de 71.943.813 (UPME).

Impacto ambiental

En Colombia, la agricultura es uno de los sectores más afectados por el cambio climático, y al mismo tiempo, el sector que más contribuye al calentamiento global. El cambio climático está provocando un cambio de producción (Hughes et al, 2014). Otro ejemplo en el cual se afecta el medio ambiente es la utilización del petróleo como la principal materia prima. No es casualidad que el siglo XX ha sido llamado el "siglo de hidrocarburos". Esta industrial ha causado graves problemas ambientales.

Los combustibles fósiles (carbón y gas natural) también se utilizan para producir electricidad, energía, calefacción y para alimentar los motores, contribuyendo al agotamiento de la materia prima, calentamiento global y empeoramiento de la calidad del aire. El agua es un recurso indispensable y valioso pero su disponibilidad es limitada. Basado en datos recientes, se ha estimado que uno de cada cinco personas (~1.2 mil millones de personas) carece de acceso a agua potable. El agua potable está cada vez está más escasa, Por lo tanto, una mejor gestión de este recurso es indispensable (por ejemplo, reutilización, recuperación y monitoreo de la calidad).

La agricultura provee los alimentos a los mercados de alimentación y a las industrias de transformación que, a su vez, producen alimentos, ingredientes, aditivos, cosméticos, medicamentos, papel, materiales de embalaje, combustibles y así sucesivamente. Sin embargo el sector parece caracterizarse por el exceso de excedentes no utilizados, por eso la creciente preocupación sobre la contaminación ambiental.

En la práctica, un proceso de producción no puede ser diseñado sin tener en cuenta todos sus elementos intrínsecos y los aspectos de protección del medio ambiente deben tener la misma prioridad de calidad de producto y eficiencia del proceso. Por lo tanto, un proceso de tecnología de los alimentos moderna debe basarse en un análisis de ciclo de vida (ACV) y debe incluir una optimización de aguas residuales, tratamiento de agua y reutilización de subproductos. Por otra parte, un supuesto de «producción limpia» debería implicar certificaciones ambientales.

Los Subproductos agroindustriales, residuos, excedentes, desechos y aguas residuales deben ser consideradas como recursos potenciales. Respecto a esto se da el concepto de "biorefinería" con procesos de producción integrada basados en el uso de biomasa como fuente de materiales, productos químicos y energía generando alternativas frente a lo convencional (Petruccioli, Raviv, & Dinelli., 2011).

Alternativas de manejo de los desechos (biomasa) en Colombia

Todos estos residuos o biomasa generados por la industria agrícola en Colombia tiene un potencial de utilización en diferentes áreas y así implementación real del concepto de sostenibilidad, por eso en el país se han dispuesto varias opciones para el aprovechamiento de biomasa una de las más destacadas a nivel mundial y nacional es la producción de biocombustibles; La Unidad de Planeación Minero Energética realizó el estudio "Potencialidades de los cultivos energéticos y residuos agrícolas en Colombia", en el cual se reportan 29 millones de t/año de biomasa residual agrícola, procedentes de bagazo de caña de azúcar y panelera, de cascarilla de arroz, de palma de aceite, de fríjol, de caña de azúcar y de cebada; los cálculos indican que esta biomasa puede tener una capacidad energética 12.000 MWh/año; Los anteriores estudios han mostrado que conocer el potencial energético de la biomasa residual es importante al momento de plantear proyectos para su aprovechamiento (UPME). En Cenicafe artículo de (Valencia & Franco, 2010) promueven los subproductos del café como la pulpa, mucilago, y demás como una fuente de energía renovable, para la producción de biogás, bioetanol y biodiesel en su posterior aprovechamiento; otras alternativas según (cenicafe, 2011) la transformación en abono orgánico utilizando la lombricultura con el fin de obtener abono orgánico y biomasa para la alimentación animal, producción de hongos comestibles de los géneros Pleurotus, Lentinula y Ganoderma los cuales son muy apreciados por su gran valor nutritivo y medicinal, procesos de ensilaje para su almacenamiento y conservación y obtención de pectinas y biocombustibles, otros estudios en café muestran utilización de biomasa para la conversión a biocombustibles y bioproductos útiles dando una perspectiva en la cual el uso de una biorrefinería integrada que utiliza no sólo los residuos de café de las estaciones de fabricación de pasta, también utiliza otros desechos agrícolas fácilmente disponibles que se pueden procesar entre las cosechas de café, se propone como una plataforma sostenible y rentable para la eliminación de la contaminación del medio ambiente a partir de desechos agrícolas en Colombia (Hughes et al, 2014).

Una nueva investigación en el valle del cauca, Colombia en cascarilla de arroz, se demostró la viabilidad desde el punto de vista mecánico, de producir bloques no estructurales empleando ceniza de cascarilla de arroz de baja amorficidad como reemplazo parcial del agregado fino, resaltando que la utilización de esta cascarilla de arroz permitiendo el reemplazo de hasta un 20% del agregado fino, logrando inclusive valores de resistencia superiores a la mezcla patrón. Además se encontró que el proceso de mezclado en dos etapas mejora aún más la resistencia mecánica de este tipo de concretos, ya que genera incrementos de alrededor del 10% en la resistencia a la compresión, en relación a la muestra patrón (Mattey et al, 2015). Aparte de los residuos agrícolas convencionales tenemos, una biomasa que se genera a partir de frutas y hortalizas que según (Álvarez, 2013) se utilizaron para la extracción de compuestos bioactivos con potencialidad en nutraceutica para concentrado en gallinas ponedoras. En Medellín, Colombia (Yepes, Naranjo, & Sánchez, 2008) hacen diferentes alternativas de valorización de los residuos de frutas, promoviendo un manejo con la lombricultura, compostaje etc. a estas empresas generadoras de residuos. Y así estudios indican que la producción de bioetanol a partir de residuos agrícolas podría ser una tecnología prometedora debido a su bajo costo, la abundancia y la naturaleza renovable (Summoogum-Utchanah & Swami, 2015).

Conclusiones

Colombia es un país donde su economía se basa principalmente de la agricultura, es importante saber acerca de cuanto se está produciendo de biomasa para su aprovechamiento en cualquier tipo de aplicación que se le quiera dar.

Se observa un impulso en aumentar considerablemente el interés en el reciclaje, la reutilización y valorización de subproductos, residuos y desechos.

la valorización de la biomasa residual es muy importante ya que no solo nos ayuda a mitigar los impactos ambientales generados por los desechos, sino que también da un valor agregado eso que se consideraba basura, para convertirlo en productos de valor e importancia económica para diferentes industrias.

PERSPECTIVAS

La inquietud de saber cuánto biomasa residual produce Colombia tonelada por año, implica ver que hay una responsabilidad grande en estudios que favorezcan el aprovechamiento de estos residuos, se puede pensar que las ideas de sostenibilidad se pueden dar desde el pequeño agricultor enseñándole nuevos modelos de manejo de esta biomasa y se tome conciencia que ese residuo genera problemas graves en el medio ambiente y que él puede darle un valor agregado el cual le va a generar beneficios tanto económicos como ambientales.

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Autor:

Paula Xiomara Villanueva Baez

UNIVERSIDAD DEL TOLIMA

FACULTAD DE CIENCIAS BÁSICAS

BIOLOGÍA

IBAGUÉ- TOLIMA

2015