Universidad Politécnica De Zacatecas

Seminario en ingeniería en energía en biomasa 

El aprovechamiento de los biocombustibles: un renacimiento global de la producción de energía.

José Pablo Rodríguez Arellano

8 de marzo del 2013

Fecha de publicación: 8 de marzo del 2013

 

 "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"

Resumen

Biocombustibles, en pueblos larga espera de combustible alternativo, es todavía que luchar mucho para llegar en punto de venta en todo el mundo como un combustible amigable económico y ambiental. Los biocombustibles son el bioetanol, biodiesel, biogás, bio-gas sintético (bio-gas de síntesis), bio-aceite, bio-carbón, los líquidos Fischer-Tropsch y biohidrógeno. Entre estos bioetanol, biodiesel, biogás son predominantes que pueden ser producidos usando catalizador químico o biocatalizador a partir de biomasa. En la actualidad, el proceso convencional implica el catalizador químico mientras que una investigación rigurosa se ​​centra en el uso de un biocatalizador. Esta revisión pone de manifiesto las ventajas y desventajas de utilizar diferentes tipos de catalizador en la producción de biocombustibles y el énfasis en las nuevas tecnologías como una alternativa a las tecnologías convencionales.

Introducción

El impacto ambiental y disponibilidad de energía recursos jugará un papel crítico en el avance de la población mundial sociedades y el futuro de nuestro planeta físico. La mayoría de los necesidades humanas de energía actualmente se cumplen con petroquímico fuentes, carbón y gases naturales, pero estos combustibles fósiles son aproxima agotamiento y su uso continuado ha tenido dañar  consecuencias ambientales.

Consumo mundial de energía ha aumentado en más de veinte veces en el último siglo y, con la excepción de la hidroelectricidad y la energía de fusión nuclear, todas las fuentes actuales de energía más importantes son finitas. A las tasas actuales de uso, estas fuentes se agotarán pronto, lo que ha contribuido al aumento de los precios de los combustibles fósiles. A medida que la demanda de energía ha crecido, también lo han hecho los efectos ambientales adversos de su producción. Las emisiones de CO₂, SO₂ y NO_x de la combustión de combustibles fósiles son las principales causas de la contaminación atmosférica. La acumulación de dióxido de carbono y otros gases de efecto invernadero en la atmósfera se cree que es responsable del cambio climático, que se prevé contar con desastrosas consecuencias globales para la vida en este planeta.

Las energías renovables son indígenas, y por lo tanto puede contribuir a reducir la dependencia de las importaciones de petróleo y aumentar la seguridad del suministro. La política de biocombustibles tiene como objetivo promover el uso del transporte de combustibles a partir de biomasa, así como otros combustibles renovables. Los biocombustibles ofrecen la posibilidad de nuevas oportunidades económicas para la población de las zonas rurales en importador de petróleo y los países en desarrollo. La política central de la creación de empleo de biocombustibles preocupaciones, una mayor eficiencia en el entorno empresarial general, y la protección del medio ambiente.

Los biocombustibles - combustibles líquidos o gaseosos derivados principalmente de la biomasa - pueden ser capaces de proporcionar una fuente alternativa de energía que sea sostenible y sin impacto ambiental grave. Los biocombustibles se producen a partir de aceites vegetales, la remolacha azucarera, cereales, residuos orgánicos y el tratamiento de la biomasa. La medida en que los biocombustibles en última instancia, puede sustituir a los combustibles fósiles depende de la eficiencia con la que se pueden producir y, como la única alternativa a los combustibles fósiles, la investigación de biocombustibles y el despliegue se ha intensificado en todos los países.

Producción mundial de biocombustibles se ha triplicado de 4,8 mil millones de galones en 2000 a aproximadamente 16,0 millones de dólares en el 2007 con los EE.UU. y Brasil contribuye al 75% de la producción mundial (Fig. 1). La sustitución de los biocarburantes en combustibles derivados del petróleo para el transporte también está emergiendo como una estrategia de política importante. Si los biocombustibles pueden ser aprovechados con éxito, entonces hay la posibilidad de un renacimiento global en el sector de la energía, con beneficio para todos. Y, además del inminente agotamiento de los combustibles fósiles y los problemas medioambientales, las razones cruciales para el interés en las tecnologías de biocombustibles de los países en desarrollo e industrializados incluyen temas de seguridad energética, el ahorro de divisas y las cuestiones socioeconómicas relacionadas con el sector rural. Reseña aquí están las principales tecnologías de biocombustibles, sus fortalezas, debilidades y los problemas técnicos que deben ser resueltos por su potencial para realizarse plenamente.

 Figura. 1. Contribución de bioetanol a partir de diversos países.

2. Tecnologías de los biocarburantes

Los biocombustibles se producen convencionalmente mediante procesos químicos catalíticos aunque los desarrollos recientes en la biotecnología blanca y la tecnología verde han impulsado el uso de un número de enzimas y microorganismos para el desarrollo de productos y procesos. Hay tres principales tecnologías de biocombustibles, cada uno derivado de diversas biomasas: bioetanol, biodiesel y biogás. El biodiesel y el bioetanol son los biocombustibles primarios y tienen cada desarrollo con experiencia enorme en términos de producción a escala industrial y la calidad. El aumento en los niveles globales de producción de estos dos combustibles se muestra en la figura. 2.

Figura. 2. La producción global de bioetanol y biodiesel

2.1. Bioetanol

2.1.1. Materia Prima

Bioetanol se deriva de materia prima biológica que contiene cantidades apreciables de azúcar o materiales que se pueden convertir en azúcar por fermentación para producir alcohol. Otro recurso potencial para el etanol de biomasa lignocelulósica, que incluye materiales tales como residuos agrícolas (por ejemplo, el rastrojo de maíz, paja de cultivos, y el bagazo de caña), cultivos herbáceos (por ejemplo, alfalfa, pasto varilla), residuos forestales, papeleras y otros desechos. Sin embargo, la utilización eficiente de la biomasa lignocelulósica para producir etanol combustible está todavía en desarrollo. Una comparación del potencial de producción de las diferentes materias primas se da en la Tabla 1.

Tabla 1.Diferentes materias primas y su potencial de producción comparativo

La producción mundial de etanol en el 2007 fue de 12,5 mil millones de galones (Fig. 2) y los principales productores de etanol son Brasil y los EE.UU., que representan alrededor del 62% de la producción mundial. Las principales materias primas para el etanol en estos dos países son la caña de azúcar, en Brasil, y el grano de maíz en los EE.UU. Mientras, el etanol puede ser producido a partir de cualquier azúcar o cultivo de almidón.

2.1.2. Descripción del proceso

La producción de bioetanol implica tres procesos:

<!--[if !supportLists]-->·        <!--[endif]-->El primer proceso es la hidrólisis de azúcares superiores a la glucosa.

<!--[if !supportLists]-->·        <!--[endif]-->El segundo es la fermentación de la glucosa para producir etanol y dióxido de carbono.

<!--[if !supportLists]-->·        <!--[endif]-->El tercer proceso es termoquímico, donde se destila el etanol diluido para producir etanol absoluto.

 La biomasa lignocelulósica se utiliza como materia prima, un paso de pretratamiento de cualquiera de hidrólisis química o enzimática se lleva a cabo para eliminar la lignina presente en él. Hidrólisis química utiliza ácido para romper las moléculas más altas de azúcar en la materia prima, mientras que la hidrólisis enzimática utiliza varias enzimas de lograr esto (aunque también es posible el uso de microorganismos en lugar de enzimas). Cada proceso tiene sus ventajas y desventajas. Hidrólisis química es una tecnología bien desarrollada, que es más eficiente que su contraparte enzimática. Debido a la disponibilidad del ácido utilizado, el proceso también es menos costoso. Pretratamiento químico requiere poco tiempo y altos niveles de conversión se puede conseguir. Sin embargo, este proceso también tiene graves desventajas en que requiere altas temperaturas y el agua residual producida es tóxica, que requiere un tratamiento costoso. Este método de hidrólisis también conduce a la tierra y la contaminación del etanol producido contiene trazas de ácido, haciendo que el combustible resultante corrosivo.

La hidrólisis enzimática puede llevarse a cabo de dos maneras: ya sea utilizando enzimas solubles o enzimas inmovilizadas.

El uso de enzimas solubles para la hidrólisis es el método convencional pero el reciente desarrollo de inmovilización - donde una enzima puede ser reutilizado, lo que disminuye el costo - ha mostrado resultados prometedores en muchas industrias.

La hidrólisis enzimática soluble tiene ciertas ventajas. A diferencia de la hidrólisis química, sólo condiciones de reacción suaves son necesarias y el producto de etanol resultante es de mayor calidad, es menos corrosivo y requiere una menor inversión en tratamiento de aguas residuales. Sin embargo, la hidrólisis enzimática también carece de algunas de las características atractivas de la hidrólisis química: la enzima es cara, no se puede almacenar durante mucho tiempo debido a su período de uso más bajo y su uso puede variar dependiendo de la materia prima utilizada. Además, el proceso enzimático necesita más tiempo para completar la inhibición del producto y disminuye la actividad de la enzima.

Además de las características relativas de los procesos químicos y enzimáticos, hay más distinciones entre los dos tipos de proceso enzimático. La separación de la enzima inmovilizada a partir del producto es fácil, reutilizando varias veces hace que sea más barato que la alternativa soluble. La enzima inmovilizada también es más activo e inmovilización cóctel de enzimas también es posible. Los inconvenientes del uso de enzimas inmovilizadas son limitación de transferencia de masa, fuga de enzima, la no disponibilidad de un versátil comercial de enzima inmovilizada y el hecho de que algunos métodos de inmovilización implican productos químicos tóxicos.

En la actualidad, el proceso químico está más extendido que el proceso enzimático pero con la aparición de la tecnología verde, la biotecnología y la ingeniería de proteínas, sólidas enzimas solubles e inmovilizadas pueden estar disponibles para la producción de etanol en un futuro próximo. También debe mencionarse que una cuestión importante en la producción de bioetanol es la disponibilidad de materias primas. La disponibilidad de materia prima para bioetanol puede variar considerablemente de una temporada a otra y puede depender de la ubicación geográfica. El precio de las materias primas también es altamente volátil, que puede afectar fuertemente los costos de producción de bioetanol. Como materias primas que representan típicamente mayor que un tercio de los costos de producción, que son esenciales para maximizar el rendimiento de bioetanol.

2.2. Biodiesel

2.2.1. Materia Prima

El biodiesel es un líquido casi incoloro a partir de la transesterificación de aceites vegetales y grasas animales y tiene propiedades similares a base de petróleo diesel. En particular, tiene un número de cetano (tiempo en que trascurre la inyección de carburante) relativamente alto y aproximadamente el 90% del contenido de energía de diesel de petróleo (Tabla 2), lo que es un sustituto atractivo directo o componente de la mezcla.

Tabla 3. Contenido energético de los distintos combustibles

La producción mundial actual de biodiesel es de aproximadamente 5 mil millones de galones (Fig. 1), y esta cifra es probable que aumente debido a la aplicación de la mezcla 10:90 de los biocombustibles y el combustible diesel convencional en muchos países. El biodiesel puede ser derivado de los aceites vegetales (Tabla 3) y, como el bioetanol, se pueden procesar en un número de maneras.

Tabla 3.Materia prima para la producción de biodiesel

2.2.2. Descripción del proceso

Actualmente, la producción industrial de biodiesel es un proceso químico basado en la metanólisis de los aceites que utilizan catalizadores ácidos o alcalinos. Sin embargo, recientes investigaciones a escala de laboratorio se ha dirigido a desarrollar técnicas enzimáticas de producción, por ejemplo, la enzima lipasa se ​​puede usar como un catalizador para la transesterificación del aceite vegetal a éster de metilo. El único obstáculo para la extensión de la producción enzimática a grandes escalas industriales es el costo de la enzima pero esto se puede superar con el uso de lipasa inmovilizada que puede ser reutilizado varias veces para disminuir los costos. Como alternativa a la utilización de lipasa como catalizador en la producción de biodiesel, algunos estudios también han utilizado un conjunto de células inmovilizadas-de Rhizopu oryzae y han demostrado resultados prometedores, el logro de conversión igual éster metílico igual catalizadores enzimáticos.

Hay varias ventajas y desventajas asociadas con la química, enzimáticos inmovilizados y-enteros procesos celulares. Si se aplica a gran escala, los procesos celulares y enzimáticos inmovilizados todo-parecen tener beneficios ambientales superiores cuando se compara con el proceso químico convencional.

La producción química de biodiesel es una técnica de producción bien desarrollada y comercializada que utiliza un catalizador de bajo costo y tiene un tiempo de reacción más corto que los procesos celulares y enzimáticos inmovilizados entero. Sin embargo, la producción química también adolece de algunas desventajas serias. Los costes de operación del proceso son altos para una serie de razones. Varias reacciones laterales están formadas que conducen a la formación de jabón, lo que requiere una unidad de separación para separar el precipitado formado y significa que los aceites usados ​​con alta FFA no se puede utilizar como materia prima. El uso de catalizadores químicos también requiere un tratamiento de aguas residuales que es una carga para la producción y también para el medio ambiente. Otro subproducto, glicerol, producida durante la alcoholisis es impura y necesita purificación adicional y una mayor cantidad de alcohol por encima de la estequiometria es necesario para obtener una conversión más alta.

Como para el bioetanol, el procesamiento enzimático de biodiesel aborda muchos de los problemas asociados con el procesamiento químico. Sólo requiere condiciones de operación moderadas y se obtiene un producto de alta calidad con un alto nivel de conversión y la evaluación del ciclo de vida de la producción enzimática de biodiesel tiene consecuencias ambientales más favorables en el agotamiento abiótico, calentamiento global, agotamiento de la capa de ozono, toxicidad en humanos, eco toxicidad acuática de agua dulce, la oxidación fotoquímica acidificación y la eutrofización.

Los problemas de procesamiento químico de tratamiento de aguas residuales se reducen y la formación de jabón no es un problema, lo que significa que el aceite de desecho con mayor FFA puede ser utilizado como el material de alimentación. El glicerol subproducto no requiere ninguna purificación y se puede vender a un precio más alto. Una unidad de recuperación de metanol no se requiere ya que el proceso sólo requiere una cantidad estequiométrica de alcohol. La reutilización de la enzima es posible que disminuya el precio de la enzima, el biodiesel producido no contiene ningún residuo de enzima y la actividad de la enzima se puede aumentar por la inmovilización. Justo como el bioetanol, los inconvenientes del proceso de enzima inmovilizada son limitación de transferencia de masa, fuga enzima, la actual falta de una versátil comercial enzima inmovilizada y el problema de que algunos métodos de inmovilización implican productos químicos tóxicos.

2.3. Biogas

2.3.1. Materia Prima

El uso de un tipo particular de biocombustibles no puede cumplir las demandas actuales de energía global y es necesario utilizar una combinación de todos los biocombustibles disponibles. El biogás es una fuente atractiva de energía principalmente porque es renovable y permite el reciclaje de residuos orgánicos y tiene otras ventajas también. Biogás también puede desempeñar un papel en la distribución, el almacenamiento y los aspectos veterinarios de estiércol. Se puede reducir el uso de fertilizantes, y pueden contribuir a la reducción de metano, un gas de efecto invernadero. Biometanización es una opción seria, no sólo en la producción de energía de una manera respetuosa del medio ambiente, sino también la limpieza de los desechos sólidos en las zonas urbanas. En comparación con bioetanol a partir de trigo y el biodiesel de colza, la producción de biogás a partir de cultivos energéticos podría generar aproximadamente el doble del rendimiento energético neto por hectárea por año y la producción de biogás puede ser utilizado para mejorar la eficiencia de los recursos de los métodos actuales de producción de bioetanol y biodiesel, utilizando los subproductos generados por estos métodos.

2.3.2. Descripción del proceso

La tecnología del biogás se basa en el fenómeno bioquímico de bacterias generadoras de metano que operan en la ausencia de aire sobre la materia orgánica que contiene celulosa en una solución de agua.

La conversión anaeróbica biológica de la materia orgánica tiene lugar en tres pasos.

El primer paso consiste en la transformación mediada por enzima de material orgánico insoluble y compuestos de alto peso molecular tales como lípidos, polisacáridos, proteínas, grasas, ácidos nucleicos, en materiales orgánicos solubles (es decir, en compuestos adecuados para el uso como fuentes de energía y de células de carbono tales como monosacáridos, aminoácidos y otros compuestos orgánicos simples). Este paso se denomina hidrólisis y se lleva a cabo por anaerobios estrictos, tales como Bactericidas, Clostridia y bacterias facultativas, tales como estreptococos, etc.

En la segunda etapa acido génesis, otro grupo de microorganismos fermenta la descomposición de los productos a ácido acético, hidrógeno, dióxido de carbono y otros de menor peso simples ácidos volátiles orgánicos como el ácido propiónico y ácido butírico que son a su vez se convierte en ácido acético.

En el tercer paso, estos ácidos acético, hidrógeno y dióxido de carbono se convierten en una mezcla de metano y dióxido de carbono por las bacterias metano génicas (utilizadores de acetato como Methanosarcina spp. Methanothrix y spp. E hidrógeno y formiato de utilizar especies como Methanobacterium, Metanococcus, etc). En la actualidad la tecnología del biogás se utiliza en zonas rurales de los países en desarrollo, donde gran cantidad de residuos agrícolas y animales se encuentra disponible.

 Características muy atractivas y maduración reciente de la tecnología, el biogás no ha alcanzado producción a gran escala debido a una serie de limitaciones técnicas.

<!--[if !supportLists]-->   ·        <!--[endif]-->En primer lugar, es un proceso relativamente lento e inestable, lo que requiere grandes volúmenes de digestor y por lo tanto, es algo costoso.

<!--[if !supportLists]-->   ·        <!--[endif]--> La disminución de la generación de gas durante la temporada de invierno plantea un problema práctico serio y el reactor pueden obstruir en el largo plazo.

<!--[if !supportLists]-->   ·        <!--[endif]-->Un ligero cambio en los resultados de pH o de temperatura en la producción de gas reducida.

<!--[if !supportLists]-->  ·        <!--[endif]-->El mantenimiento de estos parámetros dentro del rango deseado requiere mantenimiento y la vigilancia con regularidad.

<!--[if !supportLists]-->   ·        <!--[endif]-->La formación de ácidos grasos volátiles más allá de un rango particular dificulta la producción de metano.

2.4. Nuevos procesos emergentes

Los investigadores están empleando varios procesos para mejorar la calidad y la viabilidad económica de los biocombustibles. Nuevos enfoques están siendo probados a partir de la materia prima para el refinado del producto. Entre ellas micro algas y jatropha se estudian como una fuente potencial de petróleo para la producción de biodiesel. Estas fuentes en los cultivos de alimentos no influyen en forma, con lo que son las principales materias primas para la producción de biodiesel. De manera similar, la extracción supercrítica empleando CO₂ y líquidos iónicos se están convirtiendo en agentes de separación conocidos en la destilación extractiva para la deshidratación de etanol a partir de soluciones acuosas. Además, la reacción hidrotermal podría ser un método importante para el tratamiento de desechos orgánicos en bioetanol y la producción de biogás. Di esterol, una mezcla de combustible fósil diesel, biodiesel y bioetanol también está emergiendo como un nuevo combustible ecológico motor de combustión interna. La evolución de los aspectos de la fitoquímica ecológica puede inducir vías de defensa de las plantas para el control de plagas, enfermedades y malas hierbas que favorecen una mayor producción de cultivos de materias primas para la producción de biocombustibles.

3. Discusión y conclusiones

Es útil discutir cuál de las tres tecnologías de biocombustibles se describe aquí tienen el mayor potencial para satisfacer las necesidades energéticas del mundo. La producción de etanol y biogás ambos sufren de la inhibición del producto. En el caso del etanol en el producto final en sí mismo y para el biogás de los ácidos grasos volátiles que se generan como productos intermedios metabólicos. El etanol en concentraciones por encima de un determinado umbral reducirá drásticamente la capacidad fermentativa de los organismos utilizados. El almacenamiento de estos combustibles es costoso debido a sus naturalezas higroscópicas y corrosivas. En el caso del biogás, un enriquecimiento de ácidos grasos volátiles en el reactor podría detener el proceso en su totalidad. Considerando que, en caso de biodiesel estos inconvenientes se eliminan.

El problema principal asociado con el biodiesel es la formación de jabón cuando catalizadores ácidos o alcalinos se utilizan, pero esto puede ser resuelto mediante el uso de un catalizador enzimático. Uso de una enzima inmovilizada y volver a utilizarlo varias veces disminuye el costo de la enzima en gran medida. De los biocombustibles discutido aquí, el biodiesel parece ser la tecnología más probable que sea capaz de la ampliación de producción a gran escala de una manera controlada y rentable. También tiene la ventaja de un manejo más seguro y almacenamiento. Esta afirmación está apoyada por el aumento espectacular de la producción de biodiesel en los últimos 2 años y la implementación de un 5-20% de mezcla de biodiesel diesel de petróleo en los países desarrollados y en desarrollo. La investigación rigurosa se ​​lleva a cabo a nivel mundial para llevar la producción enzimática de biodiesel a escala industrial. En el futuro, la ingeniería metabólica y proteínas desempeñan un papel importante en la mejora de la actividad y la estabilidad de las enzimas. En glicerol Además, el subproducto de la producción de biodiesel se puede convertir en etanol por fermentación anaerobia favorecerá, en la reducción del coste de producción. Por estas razones, se prevé que la producción de biodiesel aquí usando catalizador heterogéneo (Fig. 3) podría surgir como el biocombustible dominante en los próximos años, en sustitución de los combustibles fósiles para satisfacer las crecientes necesidades mundiales de energía de una manera que no tendrán el impacto de la ambiente.

Figura. 3. Diagrama esquemático del proceso heterogéneo enzimática de biodiesel.

1.-¿Cual fue la producción mundial de etanol en 2007 y cuales fueron los países productores?

2.-¿Cuales son los 3 procesos de producción de bioetanol?

3.-¿Cuales son las características que por el cual el biogas no alcanzado la producción a gran escala?

Referencias

 

Jegannathan kenthorai, Chan Eng-Seng, Favindra Pogaku, El aprovechamiento de biocombustibles: un renacimiento global  de la producción de energía,el sevier,2009,pp. 2163-2168.

   

 Universidad Politécnica De Zacateas

Seminario en ingeniería en energía de biomsa 

La energía de cultivo en Europa compatible con la biodiversidad?

Oportunidades y amenazas para la diversidad biológica de la tierra basada en

Producción de biomasa con fines bioenergéticos

José Pablo Rodríguez Arellano

15 de febrero del 2013

Fecha de publicación: 15 de febrero del 2013

 "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"

Abstracto

Con base en la literatura y seis estudios de países (Bélgica, Dinamarca, Finlandia, Países Bajos, Suecia, Eslovaquia), este documento analiza la compatibilidad de los objetivos de Europa 2020 para energía renovable con la conservación de la biodiversidad.

Llegamos a la conclusión de que la mayor demanda de biomasa con fines bioenergéticas puede conducir a una conversión continua de habitantes valiosos en tierras productivas y la intensificación, que ambos tienen efectos negativos sobre la biodiversidad. Por otro lado, el aumento de la demanda de biomasa también ofrece oportunidades para la diversidad biológica, tanto dentro de las actuales tierras productivas y en tierras abandonadas o degradadas. Los cultivos perennes pueden dar lugar a una mayor diversidad en patrones de cultivo, menores Utiliza la entrada, y una mayor diversidad estructural del paisaje que puede todo tener efectos positivos sobre la biodiversidad.

En las oportunidades de producción forestal existen para recolectar los residuos madereros primarios. La eliminación de estos residuos forestales bajo condiciones de sostenibilidad estrictos pueden ser económicamente atractivo, con mayor demanda de biomasa.

Un potencial de biomasa adicional está representado por las áreas de recreación, borde de la carretera arcenes, áreas naturales y semi-naturales  y  las tierras que no tienen otro uso debido a que han sido abandonados, contaminados o degradados.

Si los efectos del cultivo de la biomasa y / o remoción de la biomasa tiene efectos positivos o impacto negativo sobre la biodiversidad depende en gran medida de las circunstancias específicas regionales, tipo de uso de la tierra y la tierra se desplaza involucrados y las prácticas de gestión asociadas en general. Sin embargo, es evidente que en los seis países estudiados ciertos tipos de cultivos de biomasa es probable que sean más sostenibles que otras.

<!--[if !supportLists]-->1.1.  <!--[endif]-->Política de medio ambiente y las perspectivas para las energías renovables.

La Directiva de UE relativa al fomento del uso de energía procedente de fuentes renovables 2009/28/CE establece un objetivo global del 20% energía renovable para el 2020, y un objetivo del 10% para fuentes de energía renovables, incluyendo los biocombustibles en la energía final total utilizados para el transporte. Los Directivos acompañados por un obligatorio régimen de sostenibilidad que deben aplicarse en todos importados y biocombustibles domésticos en los vehículos. Tras una evaluación de los requisitos de sostenibilidad para el uso de sólidos y gaseosos fuentes de biomasa (SEC (2010) 65), la Comisión ha proporcionado Estados miembros con recomendaciones sobre el contenido de nacional criterios de sostenibilidad para la biomasa sólida. Estas recomendaciones Actualmente (2012) se está evaluando, evaluar si normas obligatorias son necesarios (en el momento de redactar el presente papel, el resultado de la evaluación no era aún conocido). La razón principal para acompañar estos objetivos con la sostenibilidad esquemas es asegurar que la producción de biomasa no contrarresta el objetivo mismo del paquete de clima y energía, es decir, mitigar el cambio climático mediante la reducción de gases de efecto invernadero (GEI)emisiones. El segundo objetivo es evitar los efectos negativos sobre la biodiversidad, disponibilidad de agua potable y otros servicios de los ecosistemas.

La Estrategia Europea de Desarrollo Sostenible (SDS) hace hincapié en la importancia de combatir un nuevo descenso dela biodiversidad, la gestión sostenible de los recursos naturales y frenar el cambio climático. De acuerdo con la EDS estos objetivos deben integrarse en todas las políticas de la UE entre ellos la energía, la agricultura y el sector forestal. Los criterios de sostenibilidad propuestos apuntan específicamente a la biodiversidad, las emisiones de gases de efecto invernadero y la eficiencia de conversión de energía, así como el seguimiento del origen de la biomasa. Los tres tipos de energía para el que la biomasa se ​​pueden utilizar en combustible para el transporte, la electricidad y la calefacción / refrigeración e utilizar diferentes (mientras se superponen) los tipos de biomasa y por lo tanto se traducen en diferentes usos del suelo. En el caso de los combustibles para el transporte, es comúnmente aceptado, dado el estado actual de la conversión de combustible tecnología, que hasta 2020 casi toda materia prima para biocombustibles primaria provendrá de los cultivos utilizados para producción de etanol y biodiesel. Se trata principalmente de cultivos de rotación comúnmente cultivada en tradicionales de las explotaciones agrícolas. Ellos incluyen cultivos de almidón (por ejemplo, trigo, patatas, maíz en grano, cebada y centeno), los cultivos de azúcar (por ejemplo, azúcar, remolacha, sorgo dulce) y los cultivos de aceite (por ejemplo, la colza, el girasol, soja). El claro objetivo del  10% de fuentes de energía renovables en total de energía final utilizada para el transporte de aquí a 2020 se puede traducir en áreas de estos cultivos relativamente fáciles.}

En 2015 a 2020 se puede esperar que las técnicas eficientes de 2 ª generación se desarrollar para convertir ligno-celulosa (madera o hierba) cultivos y subproductos en combustibles de transporte. Parte dela biomasa para biocombustibles también pueden provenir de la silvicultura, la naturaleza áreas de conservación y otras categorías de uso de la tierra. En la agricultura los principales cultivos ligno-celulosa entrega de material están cultivos de rotación corta monte bajo como vara de sauce, álamo o perennes gramíneas como el Miscanthus, switchgrass, hierba,(Phalarisarundinacea) o caña común (Arundodonax).

1,2. Sostenibilidad y biodiversidad efectos de la recolección de bioenergía

Aunque es difícil calcular el área exacta de la tierra requerida para cultivos bioenergéticos, está claro que la presión sobre la tierra aumentará fuertemente bajo una creciente demanda de biomasa. Esto puede causar efectos adversos sobre la biodiversidad como fuere conducir a una mayor intensificación de los usos del suelo existentes, tanto en tierras agrícolas y forestales, sino también la conversión del no recortado rico en biodiversidad cultivada en tierra o superficie forestal.

La conversión de, por ejemplo ricas en biodiversidad de pastizales ha sido destinado a ser impedido por el sistema de sostenibilidad para los biocarburantes introducido por la Directiva de Energía Renovable de la UE. Hay es un aumento de la resistencia contra el uso de la tierra cultivable existente para la producción de biomasa a expensas de los alimentos y los piensos producción, ya que puede inducir sustancial ambiental negativo efectos. La seguridad alimentaria, especialmente en los países, puede verse afectada, y la producción de bioenergía puede impulsar la producción de alimentos y piensos en zonas no cultivadas causando la pérdida de valiosos hábitats naturales (por ejemplo, lluvia tropical bosque y sabana) y para versiones tremendas de efecto invernadero gases de efecto invernadero (GEI) procedentes de los suelos. Esto también podría ser consecuencia de los países de la UE dependen cada vez más biomasa importados para la bioenergía.

Presentación de la energía cultivo en un sistema existente de cultivo intensivo con anuales se beneficiará si la biodiversidad de cultivos energéticos plurianual. Esto mejorará la biodiversidad, siempre que gestión no contrarresta el aumento en el uso de plaguicidas cosecha o perturbación. Siempre habrá algunas especies se benefician de la gestión del uso del suelo, pero la pérdida de hábitat la diversidad será más pronunciada que la ganancia de tal especies oportunistas. Dado que las prácticas de gestión son compuesto de una serie de técnicas de la combinación particular finalmente determina el impacto neto en la biodiversidad. Esta incluye prácticas a nivel de paisaje, tales como el mantenimiento de corredores, setos, etc. También las poblaciones de suelos orgánicos son afectados, como fue demostrado por Miscanthus.

1,3. Enfoque del papel

Proponen objetivos de energía renovable de manera sostenible, la tierra recursos necesitan ser identificados que se puede utilizar para la biomasa producción y / o la cosecha sin causar pérdidas en biodiversidad. En este trabajo investigamos si y cómo el Objetivos de la UE de energía renovable y la reducción de la biodiversidad pérdida son compatibles. Nos centramos sobre todo en:

•    Las oportunidades para el cultivo y / o recolección de la biomasa recursos sin comprometer la  biodiversidad.
•      Las lagunas de conocimiento importantes para la evaluación adecuada de las consecuencias de una cuota de energías renovables aumentó de los recursos terrestres en la UE para el presente y futuro biodiversidad.

El marco de tiempo necesario para la evaluación, especialmente en relación a las tecnologías de conversión para convertirse es comercial los próximos 15 años. Este es el período en el que la UE objetivos de la bioenergía para el 2020 deben ser realizadas y en que se puede esperar que las tecnologías de generación de biocarburantes segundo sobre la base de materia prima lignocelulosa convertido comercial y plantas perennes pueden espera que sea el los cultivos de materias primas preferenciales. Los efectos sobre la biodiversidad que discutido implica no sólo los causados ​​por los cambios de uso del suelo sino también los efectos de los cambios en la gestión de la tierra asociada con una mayor demanda de biomasa.

2. Materiales y métodos

2,1. Las fuentes de información y estudios de casos de países

Hay tres tipos de fuentes de información han sido utilizados para responder a las preguntas de investigación de este trabajo:

1) una encuesta de la literatura sobre los efectos en la diversidad biológica de las tierras utilizar los  cambios en la gestión de los diferentes productivas y no productivas relacionadas con los recursos de tierras la producción de bioenergía.

2) una selección de seis estudios de caso de países de la UE, con el objetivo en información comparable sobre las políticas, las estimulaciones medidas, la participación actual de la biomasa renovable basada energía, riesgos, etc. durante seis países se disponía de información a los autores. Representan una gama de central y occidental las tierras bajas de Europa (Dinamarca, Bélgica, Países Bajos), del norte de Europa (Suecia, Finlandia) y centro-este de Europa (Eslovaquia) los países con diferentes tierras intensidades de uso y políticas de bioenergía.

3) Las energías renovables de nacional de Planes de Acción y otras organizaciones internacionales informes y estadísticas para completar la información de la biomasa para bioenergía de los estudios de casos de países.

El objetivo de este trabajo es la biomasa derivada de terrestre sistemas utilizados para la conversión en energía. Estos incluyen tierras de cultivo, bosques, áreas naturales y semi-naturales, áreas de recreación, setos y márgenes laterales de la carretera. El estudio se limitó a biomasa producida por los sistemas de tierra, lo que excluye la biomasa secundaria flujos incorporados en corrientes de residuos urbanos, y los biocombustibles importados.

En este trabajo se adopta la definición amplia de la biodiversidad el Convenio sobre la Diversidad Biológica (1992): la variabilidad de organismos vivos de cualquier fuente, incluidos, entre otros, terrestres, marinos y otros ecosistemas acuáticos y los complejos ecológicos de los que forman parte, lo que incluye la diversidad dentro de cada especie, entre las especies y de los ecosistemas.

El marco de tiempo necesario para la evaluación, especialmente en relación a las tecnologías de conversión para convertirse es comercial los próximos 15 años. Este es el período en el que la UE objetivos de la bioenergía para el 2020 deben ser realizadas en tecnologías de generación de biocarburantes sobre la base de materia prima ligno celulósica convertido comercial y plantas perennes pueden espera que sea el los cultivos de materias primas preferenciales. Los efectos sobre la biodiversidad que discutido implica no sólo los causados ​​por los cambios de uso del suelo sino también los efectos de los cambios en la gestión de la tierra asociada con una mayor demanda de biomasa.

2,2. Principales tipos de recursos con base en tierra que proporcionan la biomasa como materia prima

En este estudio, cinco tipos de recursos de la tierra se distinguen como una base para su posterior análisis: las tierras agrícolas (incluyendo categorías de tierras semi-naturales que se utilizan para la agricultura actividades), bosques, tierras naturales, tierras abandonadas y urbanas, verdes y áreas recreativas.

Se pueden caracterizar en una manera mutuamente excluyente de acuerdo con el sistema de Bioma clasificación. Las tierras agrícolas son todas cultivadas áreas, también praderas que están incluidos en las herbáceas categorías de esta clasificación. La categoría incluye todos los hábitats de bosque con especies leñosas de más de 2 m de alto (esto puede incluir también urbano áreas). Tierras naturales son calificados como no administrado, incluyendo áreas de vegetación herbácea o césped no se utiliza y con sin evidencia de corte. La clase de tierra abandonada es el más difícil de caracterizar e identificar. Se incluye áreas anteriormente a la agricultura u otras actividades de gestión (por ejemplo, recreación, minería, etc) que ahora pueden ser calificados como no sean gestionados, y en el caso de las antiguas tierras agrícolas allí evidencia de colonización por la vegetación leñosa.

El más común de los recursos de tierras que ofrecen la biomasa para la producción de bioenergía en la actualidad son agrícolas y forestales tierras. También otros tipos de uso del suelo producir materias primas de biomasa (por ejemplo, verde urbano; banquinas laterales) pero su uso es todavía limitado. La biomasa forestal es generalmente un subproducto del bosque (residuos forestales primarios) y papel industria (restos de bosque secundario). Bosque primario productos rara vez se utilizan para la generación de bioenergía. Materia prima de bioenergía se diferencian generalmente en cuatro categorías.

•     Primaria subproductos: En la fuente ¼ tapas de remolacha azucarera, paja, borde césped, podas, residuos de efecto invernadero, etc.

<!--[if !supportLists]-->

<!--[if !supportLists]-->·         <!--[endif]-->secundaria subproductos, más adelante en la cadena de producción de papa ¼cáscaras, pulpa de remolacha, aserrín,etc.

<!--[if !supportLists]-->·         <!--[endif]-->Terciario subproductos, ha tenido un uso ¼ de aceite usado para freír, residuos de los mataderos, el estiércol animal, orgánicos domésticos residuos, papel usado, madera de demolición.

<!--[if !supportLists]-->·         <!--[endif]-->específicas cultivos, la colza (Brassicanapus), granos energía(Miscanthussp.), Switchgrass (Panicumvirgatum), de ciclo cortomonte bajo, remolacha de azúcar para etanol, etc

Todo este material de alimentación puede ser producida en el Europeo comercializar o importar.

3. Resultados

3,1. Objetivos de energía renovable, la demanda de biomasa y presiones sobre los recursos terrestres

Países de la UE (y de los países objeto de estudio por igual) difieren en el brechas que necesitan para llenar para llegar a la energía renovable 2020objetivos. Éstos se presentan en el plan nacional de energías renovables de Acción (PANER), publicado en 2010 [26] (Tabla 1). Estas deficiencias se deben a una combinación de factores de los cuales importante una serie de preferencias políticas, los tipos de recursos renovables ya está disponible, los recursos de tierras y la disponibilidad de subproductos, relacionados con los usos competitivos y las cuestiones de transporte y accesibilidad. En 2011, los países debían informar sobre su logrando. Algunos de los países que no tienen todavía (mediados de 2012) presentaron los informes, pero para cuatro de los países estudiados, la distancia al objetivo se puede evaluar, así como la dependencia sobre las importaciones (Tabla 1).

La participación en el consumo final de energía que se dirige a provenir de fuentes de biomasa a base varía entre los países en su descripción de los 2005 y 2020 los objetivos de energía renovable (Tabla 1).

La principal fuente de las energías renovables en todos los países es la biomasa. Especialmente Bélgica, pero también Finlandia y Dinamarca, dependen muy gran medida de la energía basada en la biomasa para alcanzar su meta de 2020. En Bélgica, la producción de biomasa tiene que crecer desde el 26,4 PJ en 2005 a 183,7 PJ en 2020 que representa un aumento de casi el 700%. También en los Países Bajos y Eslovaquia crecimiento de la biomasa producción de energía basada necesitará aumentar enormemente en términos relativos. En Suecia, el crecimiento relativo de la biomasa basada energía se limita al 50% entre 2005 y 2020, pero desde el cuota global de energías renovables está destinado a aumentar a un 49% esto todavía implica un crecimiento absoluto de la energía basada en la biomasa potencial de 167 PJ.

Los informes sobre el rendimiento en 2010 muestran que Suecia tenía ya casi cumplido el objetivo de la energía renovable consumo como porcentaje del total, y un crecimiento significativo (4E5% del consumo total) ha llevado a cabo en Dinamarca y Eslovaquia, mientras que la distancia al objetivo de Dinamarca es aún sustancial (Tabla 1). En los Países Bajos, el crecimiento es aún pequeña, y la distancia al objetivo de gran tamaño.

La mayor parte de los recursos de biomasa está dirigido a conversión a electricidad y calor para la generación de biocombustibles, mientras que las acciones de biomasa absoluta de entrada son menores en todo estudio de caso países, y el crecimiento desde 2005 es pequeño.

3,2. El uso de los recursos de tierras basadas en la bioenergía

Los recursos de la tierra presentes entrega de la biomasa principal materia prima para la energía renovable varían ampliamente entre la países (Tabla 2). Como consecuencia, las estimaciones de la cantidad de energía producida por los diferentes recursos también variar mucho. De la lista en la Tabla 2, es evidente que la madera y astillas de madera procedentes de bosques propios son la fuente principal de bioenergía en todos los países.

La superficie forestal se especifica en la columna 2 de la Tabla 2 se refiere a la superficie total de bosques con la extracción de madera.

El otro principal recurso de la biomasa es la tierra de la tierra agrícola. El área con cultivos energéticos es claramente casi ausente en Bélgica, Los Países Bajos y Finlandia, mientras que en Suecia, Dinamarca y Eslovaquia dedicado cultivo de cualquiera de los cultivos para biocombustibles o perennes o ambos han despegado e ya sea en forma de primera generación cultivos como la colza o cereales, o perennes a menor medida. En la República Eslovaca una considerable tendencia de abandono de tierras se puede observar, en la actualidad acerca de 3000 e 4000 km2 de tierras de cultivo utilizado existir, proporcionando oportunidades para la biomasa cultivo. Alguna conversión en plantaciones de árboles de crecimiento rápido ya ha tenido lugar. La mayor parte de la producción es exportada a la República Checa, Hungría y Austria.

Estudios recientes indican que los avances en la productividad agrícola y prácticas de gestión, las rotaciones se combinan, el biogás y las medidas ambientales de una manera inteligente puede tener potencial considerable para que la energía neta de la agricultura productor, con reducciones simultáneas en las emisiones de GEI [28]. Todos los países incluidos en este estudio objetivo de aumentar su proporción de la biomasa para la producción de energía (Tabla 3). Sin embargo, dados los niveles actuales de producción de biomasa, estos objetivos no se pueden alcanzar sin aumentos significativos en la producción de biomasa para energía.

3,3. Los posibles efectos de la demanda de biomasa en la biodiversidad en las categorías de uso del suelo

Los estudios de casos estudiados, las direcciones de los efectos sobre la diversidad biológica de la biomasa aumentó de cultivo y cosecha puede estimarse aproximadamente dada la limitada de información.

3.3.1. Las tierras agrícolas

Los efectos sobre la biodiversidad de los cultivos de biomasa en la agricultura tierras dependen principalmente de los tipos de cambios de uso del suelo inducido y el tipo de cultivos de biomasa y manejo de la tierra prácticas utilizados (Tabla 4).

3.3.1.1. La conversión de la producción de alimentos y piensos a la biomasa cultivo.

La conversión de la producción de alimentos y piensos a los biomasa para cultivos energéticos puede tener lugar temporalmente durante áreas limitadas en los países con una planificación agrícola muy flexible, como los Países Bajos, Alemania y Dinamarca [7].Generalmente, los estas áreas tienen prácticamente ninguna superposición con áreas de refugio una gran diversidad biológica, incluidos, por ejemplo, en la naturaleza de alto Valor (AVN) tierras agrícolas [31] y / o categorías del anexo I del Hábitat [32]. Las conversiones de estos tipos de uso de la tierra hacia la biomasa para la producción de energía tanto, no sería probable que tenga principales impactos sobre biodiversidad e incluso podría mejorar la situación ya que puede conducir a una menor utilización de insumos (por ejemplo, agua, pesticidas y así el agotamiento del agua más bajo y los riesgos de emisiones de GEI.

3.3.1.2. La conversión de tierras agrícolas de intensidad media en los cultivos bioenergéticos.

Conversiones en la intensidad media categorías de uso del suelo puede tener lugar, entre ellos las más intensivas praderas permanentes, a corto plazo la retirada de tierras y la más extensamente cultivada cosecha de alimentos y piensos.

Los efectos indirectos sobre la biodiversidad a través de mejora de la calidad del agua y del suelo pueden venir cuando cambió a cultivos de biomasa perennes. Pero este cambio de este último también puede conducir a consumo de agua aumentó en lugares cuando sea escaso. Este tipo de conversión puede esperarse toda Europa en los casos en que los agricultores pretenden diversificar sus ingresos agrícolas, y en donde la producción de heno no es crítica para el sistema de producción, lo que implica una considerable amenaza para la biodiversidad.

3.3.1.3. La conversión de tierras agrícolas de baja intensidad en cultivos de biomasa.

Intensidad de manejo bajo se puede convertir en el cultivo de biomasa. Estos incluyen tierras de cultivo con altos valores de biodiversidad como la agro silvicultura áreas (por ejemplo, las dehesas y los montados de España y Portugal), largo término tierras retiradas y en barbecho, permanente praderas de pastos de baja intensidad y rozó arbusto las tierras, los brezales y páramos.

3.3.2. Bosques

Existen claras diferencias en la utilización de los bosques para bioenergía, entre Escandinavia (Finlandia y Suecia) y los países de Europa Central y Occidental (Eslovaquia, Bélgica, Los Países Bajos).

En Escandinavia, la recolección de madera para energía en los bosques es ya es muy importante para la producción de energía y práctica común en muchos bosques. De acuerdo con nuestros datos, en el sur de Finlandia, en el 50% de los bosques también la corona biomasa se ​​cosecha y como en el 5% de los bosques de los tocones también. Este procedimiento se informó hace ya 10 años. La intensidad de la explotación forestal en los países escandinavos pueden tener impactos negativos sobre la biodiversidad a través de:

<!--[if !supportLists]-->·         <!--[endif]-->Pérdida de la madera muerta, que es considerado el más importante factor que incide negativamente la biodiversidad en los bosques manejados.

<!--[if !supportLists]-->·         <!--[endif]-->Eliminación de los tocones y raíces y residuos forestales también pueden tener un impacto negativo sobre la diversidad de especies vegetales y forestales fauna del suelo, así como sobre las especies saproxílicos.

<!--[if !supportLists]-->·         <!--[endif]-->El aumento de la fertilización (N y ceniza de madera) pueden tener impactos en la vegetación.

En Bélgica y los Países Bajos la explotación de los bosques es relativamente intensiva todavía hay un uso limitado de bosques para la recolección de materia prima bioenergética. Este último es también en el caso de Eslovaquia. En estos países, los residuos forestales son no se utiliza, los troncos no se cosechan y es la cosecha anual no más del 60% del crecimiento anual (tallo madera). En cosecha a estos países más de la biomasa para la energía hace no conduce automáticamente a una pérdida de la biodiversidad.

3.3.3. Espacios naturales de protección

Conclusiones específicas sobre la explotación de la biomasa para energía a partir de áreas de protección de la naturaleza son difíciles de dibujar porque muy poco la experiencia ha sido adquirida hasta ahora. En general, es evidente que esto se refiere a los ecosistemas vulnerables en el que las perturbaciones del equilibrio natural es negativo para la biodiversidad. Eliminación de la biomasa por lo tanto se debe hacer con mucho cuidado y medido dentro de los límites estrictos de conservación.

 Eliminación de biomasa a partir de un natural o semi-natural del ecosistema es la turba de premios. Turba excavación de turberas de primeros drásticos efectos sobre la biodiversidad, tanta composición de las especies y los hábitats enteros se ven afectados.

Algunos estudios han demostrado éxito de la restauración, mientras que otros sitios de excavación cambian de forma permanente en un tipo de hábitat diferente. También hay mucha literatura sobre las consecuencias ambientales y de salud de turba de combustión.

Cosecha turba deben ser considerado como una amenaza para la biodiversidad en la mayoría de los casos, aunque en muy pequeña escala a veces se sugiere que podría contribuir a la conservación de la biodiversidad. Debe ser señaló, sin embargo, que la turba no es realmente renovable biomasa. Hay sólo 20% del carbono original de fitomasa queda en la turba, casi la misma que en petróleo o carbón. Así turba debe ser considerado como un combustible fósil.

3.3.4. Tierras abandonadas o degradadas

Estudios han demostrado que hay gran cantidad de biomasa recursos disponibles en las tierras abandonadas o degradadas, que puede ayudar a cumplir con el mundo cada vez mayor de energía demandas. Campbell et al. Estiman que la superficie mundial de tierras agrícolas abandonadas es 385 a 472 millones de hectáreas, que podría satisfacer casi el 8% de la energía mundial actual demanda. La conversión de abandono tierras en cultivos de biomasa pueden tener efectos positivos biodiversidad en la rehabilitación, siempre que los cultivos selecciona dos ofrecen hábitats para las especies de tierras de cultivo tradicionales.

3.3.5. Urbana verdes y zonas de recreo

Los recursos de la tierra urbanos con considerable potencial de biomasa y donde el aprovechamiento de biomasa es mejor para ser combinado con biodiversidad incluyen plantaciones de la calle, los arcenes de la carretera, urbanos secundarios tipos verdes y zonas de recreo de muchos.

 4. discusión

4,1. Bioenergía: amenazas a la biodiversidad

Bioenergía resultados de cosecha en una serie de amenazas a la biodiversidad. El aumento de los cultivos de biomasa puede conducir a una mayor intensificación de la agricultura y para la conversión de los hábitats de alto valor en biodiversidad en tierras de cultivo con la biodiversidad disminuye. Este efecto puede incluso ser amplificada a través de la una mayor presión sobre la tierra de otra manera disponible para alimentos producción. La conversión a cultivos de biomasa en zonas sensibles (ya sea secas o humedales) es especialmente amenazante para la biodiversidad, debido a los cambios sustanciales en la gestión del agua y por lo tanto, los ecosistemas del suelo.

La mayor demanda de biomasa puede aumentar aún más la presión sobre las tierras agrícolas preciosa de gran valor medioambiental y recursos forestales con alto valor de biodiversidad.

La recolección excesiva de madera muerta de los bosques puede tener impacto negativo sobre la fauna del suelo y de la biodiversidad en la planta de especies. Además, la perturbación por una gestión más frecuente de los bosques puede afectar negativamente los suelos y la biodiversidad.

Por último, la cosecha de turba debe ser considerada una amenaza para biodiversidad en la mayoría de los casos.

4,2. Hacia aprovechamiento sostenible de la bioenergía

Las  tierras de cultivo altamente intensivo se convierten en diversificación de cultivos de biomasa, esto sin duda puede llevar a un aumento de la biodiversidad a través de la disminución de las entradas adversos y  especialmente con perturbación perenne e decreciente de cultivos suelo y la biota en general. Las tierras abandonadas se convierten en el cultivo de biomasa, esto puede tener efectos positivos en biodiversidad rehabilitación cuando los cultivos se eligen esa oferta hábitats para las especies de tierras de cultivo tradicionales. Planificado la cosecha de biomasa puede aliviar los costes de gestión de semi-naturales tierras, cuando los objetivos de gestión requieren eliminación de nutrientes o arbustos y árboles.

El uso de residuos de la tala y el material de primeros aclareos en el sector forestal para la producción de energía es, en muchos casos positivo para la biodiversidad, a través de una disminución de la cantidad de descomposición de la materia orgánica repentino en el bosque equilibrado los ecosistemas. En los ecosistemas de la biodiversidad mediterránea puede verá reforzada por la recolección de biomasa a través de una disminución en el riesgo de los incendios forestales.

 En áreas agrícolas de alta producción intensiva también es probable que la introducción de cultivos bioenergéticos dé lugar a aumento de la demanda de importaciones y por lo tanto con el uso indirecto de la tierra cambios. Sin embargo, estudios recientes indican que una fuerte centrarse en los métodos de producción y gestión inteligente puede revelar nuevas oportunidades de combinar esfuerzos para la energía producción, la reducción de las emisiones de GEI y el medio ambiente protección de la agricultura.

En la producción forestal también hay oportunidades para cosechar residuos de madera adicionales que no han sido eliminados por existente propósitos de la industria forestal. La eliminación de estos madera residuos pueden ser económicamente atractivo bajo aumento de la demanda de biomasa. En países como Suecia y Finlandia, que tienen ya un más eficiente manejo forestal y las altas tasas de cosecha, las posibilidades de eliminación aumento de la biomasa que conduce a la pérdida de biodiversidad son mucho mayor que en países como Eslovaquia, Países Bajos y Flandes, donde las tasas de captura son mucho menores.

Además, existe un potencial considerable de biomasa que puede ser explotada de las tierras que tienen otras funciones de uso del suelo, tales como áreas de recreación, arcenes de carreteras laterales, semi-naturales y los espacios naturales y de las tierras que no tienen uso actual porque que han sido abandonados, contaminados o degradados.

5. Conclusiones

5,1. Biodiversidad efectos diferenciados por regiones Europa

De nuestro estudio se puede concluir que conectado a los métodos predominantes de producción de biomasa en la dependencia sobre las características geográficas, sino las más conspicuas efectos de la biodiversidad son diferentes. Los siguientes efectos adversos están asociados con las diversas opciones de producción de bioenergía, típico de las regiones estudiadas:

5.1.1. La conversión de tierras agrícolas en biomasa

Zonas de producción (especialmente Europa Central)

<!--[if !supportLists]-->·         <!--[endif]-->Conversión de las tierras altas valor natural agrícolas con bajo producción potencial de biomasa en los monocultivos producción.

<!--[if !supportLists]-->·         <!--[endif]-->Amenazas para la estabilidad territorial de cambio agrícola producción; aumento de los riesgos naturales y riesgos en monocultivo sistemas de producción.

5.1.2. La biomasa forestal y e menos extensa e turba explotación (sobre todo el norte de Europa)

<!--[if !supportLists]-->·         <!--[endif]-->Disminución de la cantidad de madera muerta y de la biodiversidad en el suelo organismos, la actividad microbiana y la diversidad.

<!--[if !supportLists]-->·         <!--[endif]-->Creciente acidificación y la eutrofización.

<!--[if !supportLists]-->·         <!--[endif]-->Perturbación física del suelo.

<!--[if !supportLists]-->·         <!--[endif]-->Alteración del ciclo hidrológico.

<!--[if !supportLists]-->·         <!--[endif]-->Disminución de raros y de gran valor natural los ecosistemas de turberas.

5.1.3. El uso de estiércol animal y maíz de energía en pequeña escala instalaciones de biogás (especialmente las tierras bajas: Bélgica, Países Bajos y Dinamarca

•      Acidificación a través de emisión de NH3;
•     Abuso de recortes en los paisajes agrícolas;
•     Pérdida de cultivos permanentes, convertida en maíz energía cultivo.

5,2. El reto de los cultivos bioenergéticos crecientes

Los países de seis casos de estudio, así como de la UE en general tienen decidido sobre los retos sustanciales en términos de la creciente proporción de fuentes de energía renovables en los sistemas energéticos. Una parte sustancial de este incremento dependerá de la biomasa para la bioenergía y aumentos en todos los países se han alcanzado desde 2005, sin embargo revela grandes diferencias en el crecimiento en los años anteriores, así como las grandes diferencias en la distancia al objetivo.

Las tierras abandonadas se pueden beneficiar de ser mantenido en la producción, si el uso no es intensivo. Amenazas más grandes y graves están relacionadas con las áreas, que son hoy en día de alta biodiversidad, y en condiciones de baja y extensa gestión. Estos casi seguro que se deterioran en términos de la biodiversidad.

Diferentes tendencias se pueden observar en toda Europa. En este estudio vemos que algunos países avanzar más rápido hacia adelante que los demás e Suecia demostrando un crecimiento del 8% en la participación del consumo de 2005 a 2010, mientras que para los países bajos solo un crecimiento 1,2% es observado. Además, algunos países importan una mayor proporción de otros (Dinamarca importó el 23% de la materia prima bioenergética en 2010). Sin embargo, en los países formas utilizadas por su biomasa para bioenergía, el potencial de mejora parece ser disponible, por ejemplo en un gran recurso no utilizado en los residuos agrícolas.

5,3. Las nuevas medidas de investigación para una óptima base en tierra

La investigación sobre los efectos de la conversión de la tierra y la gestión debería por tanto dar prioridad a la mayoría de los cambios posibles y no deben sólo se centran en los efectos ambientales y ecológicos, sino también en los aspectos económicos y técnicos.

 Está claro que hay mucha necesidad de más empíricamente basada en la investigación sobre los efectos de la biodiversidad de los cultivos de biomasa y la cosecha. A pesar de una serie de circunstancias que está cubierto por los países estudiados, no pueden evidentemente representan la amplio espectro de países de la UE, especialmente no el Mediterráneo y los países alpinos.

 El problema, sin embargo, es que experimental investigación es todavía limitada, con muestras muy pequeñas Sólo en los primeros años después del establecimiento. Dado que estas plantaciones de existir por años 15 a 20, observaciones a largo plazo son necesarias, pero prácticamente no está disponible todavía. Otras necesidades de investigación están relacionados con la identificación y pruebas de campo de la gestión agrícola prácticas para el cultivo de biomasa en diferentes escalas dentro la amplia variación de los europeos agro-ecosistemas. 

1.-¿Cuales son las 4 categorías de materia prima?

2.-¿Como se dan los impactos negativos sobre la biodiversidad?

3.-¿Cual es la estimacion de la superficie abandonada de tierras agrícolas?

REFERENCIAS

 Pedroli Bas,Elbersen Berien,et al,La energía de cultivo en Europa compatible con la biodiversidad?

Oportunidades y amenazas para la diversidad biológica de la tierra basada en

Producción de biomasa con fines bioenergéticos, el sevier,(2012) 1-14,pp1-14

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