1. Resumen

A) Los biocombustibles en México:

 

Diversificar la oferta energética e incrementar el uso de energías renovables es conveniente para México por razones estratégicas, económicas y ambientales. Los biocombustibles pueden jugar un papel destacado en este esfuerzo, pero es importante que su producción y su uso se apeguen a estrictos criterios de sustentabilidad.

Usando bien los biocombustibles, México puede contribuir a resolver los problemas globales y jugar un papel de liderazgo demostrando el uso responsable de sus recursos.

En México, para que efectivamente el uso de biocombustibles sea benéfico para la sociedad y para el medio ambiente, es necesario garantizar que:

  1. Reduzca realmente la emisión neta de gases de efecto invernadero.
  2. Contribuya al bienestar económico regional y nacional.
  3. No requiera de cuantiosos subsidios.
  4. No compita con la producción de alimentos o afecte negativamente a
  5. sus mercados.
  6. No impacte indebidamente a la calidad del aire, el agua y el suelo.
  7. No afecte a la biodiversidad ni contribuya a la deforestación.
  8. No conlleve el uso excesivo de fertilizantes y pesticidas que dañen los ecosistemas.
  9. No degrade o agote recursos naturales esenciales como el agua y los suelos fértiles.

Una política inteligente y responsable para promover los biocombustibles en México debe tomar en cuenta todos estos factores, así como aprovechar las experiencias y el conocimiento internacionales, muy abundantes ahora, para encontrar nuestro camino hacia el desarrollo energético sustentable.

Algunos de los sistemas de producción de biocombustibles que se han propuesto y adoptado en otros países, no cumplen con los criterios de sustentabilidad antes mencionados; y se han justificado en circunstancias económicas y energéticas muy diferentes a las que prevalecen en México. Por lo tanto, hay que ser cuidadosos y no adoptar sin más estrategias desarrolladas en contextos muy diferentes al nuestro, (desde la perspectiva de los biocombustibles, Brasil y Estados Unidos son muy diferentes a México).

Uno de los argumentos que más se usan para impulsar el uso de biocombustibles es su contribución a resolver el problema del calentamiento global resultante de la emisión de gases de efecto invernadero. Este aspecto ha sido motivo de muchos análisis y gran controversia, pero lo que está claro hoy en día, es que no cualquier biocombustible contribuye realmente a disminuir la cantidad de gases de efecto invernadero en la atmósfera. Por ejemplo, los estudios integrales de Ciclo de Vida de los biocombustibles indican que el etanol producido a partir de maíz no contribuye a resolver el problema, y el obtenido a partir de la caña de azúcar sólo tiene un efecto positivo si se obtiene en forma muy eficiente y se aprovechan íntegramente los subproductos. 

En general, si se utilizan fertilizantes y combustibles fósiles para la producción y transporte de los biocombustibles, las emisiones asociadas de bióxido de carbono y óxido nitroso (un gas de efecto invernadero muy potente) compensan en gran medida los beneficios de usar combustibles renovables. De hecho, está claro que en muchos casos el efecto neto es negativo, ya que en lugar de combatir el cambio climático se le promueve.

Para asegurarse que los biocombustibles realmente contribuyan a resolver el calentamiento global, es necesario en cada caso hacer un análisis integral de Ciclo de Vida que cuantifique todas las emisiones asociadas al uso de estos productos. Por esta razón, la normatividad que está en desarrollo en California y en Europa contempla regular la forma en que se producen los biocombustibles, a fin de garantizar que su impacto climático sea positivo. Con el mismo propósito se está desarrollando un sistema internacional de certificación para la producción sustentable de biocombustibles.

Por estas razones, hacer obligatorio el uso de combustibles de origen renovable sin regular la forma en que se producen implicaría costos económicos y ambientales y puede, por lo tanto, resultar contraproducente. En México, cualquier legislación que se establezca para promover el uso de estos productos debe incluir mecanismos de certificación y monitoreo que garanticen que realmente se alcancen los beneficios esperados (Centro Mario Molina www.centromariomolina.org).

B) Factores diversos:

La unión entre agricultura sustentable, biología y ecología puede generar capacidad y propiciar estrategias convenientes para incrementar la disponibilidad de energía y hacer eficiente la protección del medio ambiente global. 

 

En la obtención de agro-energía, optimizar el uso y almacenamiento de la energía solar, significa establecer cultivos no comestibles que puedan llevar a cabo el proceso de fotosíntesis al máximo, cada día del año, almacenando carbono directamente con requerimientos mínimos de nutrientes y agua. 

 

La organización de la fuerza laboral mediante asociaciones resulta fundamental en la planeación e implementación de proyectos sustentables relacionados con agro-energía y obtención de biocombustibles. Las tierras para cultivo de biomasa están allí, pero sin fuerza laboral nada puede hacerse en las tierras de cultivo. De tal manera, son las personas organizadas, no las tierras lo esencial. 

 

La producción local de biocombustibles mediante recursos vegetales no comestibles como la planta Jatropha en Latinoamérica, puede contribuir en la disponibilidad de energías renovables. Sin embargo, la producción extensiva e intensiva en gran escala que requieren los mercados internacionales puede destruir completamente las bases de producción sustentable en el campo, donde se requiere mejorar las formas de vida y combatir los efectos del cambio climático mediante la captura de carbono y la conservación de los ecosistemas.

 

Las consecuencias de producir biocombustibles extensivamente para exportación hacia países ricos, a fin de que se mantengan los estilos de vida en esas sociedades, pueden generar condiciones severas y agravar los problemas de seguridad alimentaria; inequidad social; pobreza; cambio climático y degradación de los ecosistemas en Latinoamérica, originando fenómenos sociales negativos e insospechados. No deseamos que Latinoamérica se convierta en el Golfo Pérsico de los biocombustibles. 

 

Los países Latinoamericanos pueden beneficiarse directamente de los biocombustibles que produzcan localmente en pequeña y mediana escala, sin destruir los ecosistemas, pero se requiere optimizar las leyes y reglamentos sobre bioenergía a fin de proteger a comunidades rurales y ecosistemas de las acciones voraces predadoras provenientes de corporaciones transnacionales con enorme ambición económica.

Los biocombustibles provenientes de vegetales no comestibles como la planta Jatropha, pueden producirse localmente para ser utilizados entre productores de comunidades y asociaciones agrícolas, pesqueras, ganaderas, etc. como combustible para tractores, maquinaria agrícola, barcos de pesca, generación de energía eléctrica, etc.

 

La biomasa para obtención de biocombustibles debe provenir de recursos vegetales no comestibles, cultivados en suelos no aptos para la producción conveniente y sustentable de alimentos donde los requerimientos de agua para irrigación sean mínimos y se considere la conservación y renovación de acuíferos, así como la captura de agua de lluvia. 

 

La diversificación en los recursos de energía renovable puede ser una opción viable para incrementar la disponibilidad de energía, porque no sólo un tipo de recurso renovable sería suficiente para disminuir ampliamente la utilización de combustibles fósiles. Entre los recursos de energía renovable se encuentran los siguientes:

 

a.      Agro-Energía mediante el cultivo de vegetales no comestibles como Jatropha e Higuerilla para elaboración de biodiesel, así como Miscanthus y Switchgrass para elaboración de etanol celulósico

b.      Micro-Algas cultivadas en foto-bio-reactores para elaboración de biodiesel y captura de dióxido de carbono.

 

    c.      Energía en el Clima como la solar, eólica y marítima. 

2. Perfil de la planta Jatropha


La planta Jatropha no es un árbol milagroso para producción de biodiesel. Sin embargo, el cultivo sustentable de esta planta, sin interferir con la producción de alimentos, puede ser opción viable en proyectos de energías renovables porque ofrece ventajas adicionales sobre otros cultivos. 

 

El aceite de las semillas de Jatropha (30% a 40%) puede ser transformado en biodiesel mediante proceso de esterificación y, en caso de variedades tóxicas de Jatropha, el aceite puede ser transformado en bio-pesticidas. Los sub-productos en la elaboración de biodiesel con aceite de Jatropha son: glicerina y pasta resultante de la extracción de aceite. 

 

La floración en la planta Jatropha puede presentarse entre el 1° y 2° años en condiciones muy favorables, pero normalmente toma más tiempo (3 años). La producción de semilla se estabiliza a partir del 4° ó 5° años. La formación de flores está relacionada con el periodo de lluvias. Puede florear nuevamente después de producir frutos cuando las condiciones permanecen favorables por otros 90 días, pero después de esta 2ª floración, la planta no florea nuevamente, sino que se desarrolla vegetativamente.

 

El desarrollo del fruto toma entre 60 y 120 días desde la floración hasta la madurez de la semilla. La reproducción se detiene al inicio del período de lluvias.  

 

Las plagas y enfermedades en la planta Jatropha en estado silvestre, no son gran problema. Sin embargo, en condiciones extensivas de monocultivo, las plagas y enfermedades pueden ser problema en el cultivo.

 

El desarrollo sustentable debe ser condición prioritaria ineludible en el cultivo de la planta Jatropha, porque las consecuencias negativas debido a la falta de sustentabilidad en los cultivos, pueden ser severas y agravar los problemas de seguridad alimentaria; inequidad social; pobreza; cambio climático y degradación de los ecosistemas en Latinoamérica.

 

3. Cultivo


La propagación se realiza mediante semillas y/o esquejes (estacas) en invernadero. 

 

Las semillas para siembra deben ser obtenidas de plantas que mostrado altas producciones. El almacenamiento de las semillas no deberá exceder de 10 a 15 meses, supervisando la calidad en las semillas durante este tiempo, considerando que contienen aceite. 

 

La germinación en las semillas tiene una duración de alrededor de 15 días, y puede comenzar incluso a partir del tercero al quinto días. El porcentaje de germinación oscila entre 60 y 90%. 

 

Las plántulas se desarrollan generalmente durante 3 meses en invernadero, y se transplantan al campo cuando tienen una altura entre 40 y 50 centímetros. 

 

Los esquejes (estacas) para propagación de la planta deben provenir de ramas con madera blanda cuya longitud sea  entre 20 y 40 centímetros, y diámetro entre 1.0 y 3.0 centímetros, a plantarse en bolsas de plástico dentro del invernadero. El crecimiento de raíces comienza en 8 a 15 días con alrededor de 75% a 80% de viabilidad. Los esquejes pueden plantarse también directamente en el campo cuando las condiciones de cultivo son favorables.

 

La plantación en campo puede realizarse a distancia de tres a cuatro metros entre plantas, en cepas (hoyos) de 30x30x30 centímetros. Habrá que controlar las malezas durante el establecimiento de la plantación y desarrollo inicial de las plantas. 

 

La fertilización puede realizarse mediante aplicación de estiércol durante el transplante en cantidad de 0.25 a 1.5 kilogramos por plántula y 150 gramos de superfosfato seguidos de 20 gramos de urea después de 30 días. La aplicación de nitrógeno (urea) y fósforo (superfosfato) propicia la floración. Estas cantidades no son definitivas, sino que varían en función del análisis en los suelos y la cantidad de humedad en el estiércol. 

La poda  a 35 ó 45 cm. de altura al inicio del 2° período de lluvia propicia el desarrollo de ramas laterales. La poda de formación en árboles adultos entre marzo y mayo mantiene la altura y forma en los árboles para facilitar la cosecha de frutos.

 

El clima para cultivo de Jatropha, es preferiblemente tropical o subtropical con temperatura media anual de 20°C. La planta soporta heladas leves de corta duración, siempre que la temperatura no se presente por debajo de 0°C. Se desarrolla en altitudes desde el nivel del mar hasta los 1200 metros preferentemente, y con precipitación pluvial desde 300 hasta 1800 milímetros anuales de lluvia ó más

 

Las plagas y enfermedades más frecuentes son debido al insecto Podagrica spp y al hongo Cercospera spp. Sin embargo existen otros insectos y hongos que pueden afectar las plantaciones en monocultivo extensivo e intensivo de Jatropha. En este sentido, las variedades de Jatropha tóxica son menos susceptibles a plagas por razón de su misma toxicidad. 

 

Los suelos para cultivo de Jatropha, deben ser arenosos, ventilados, bien drenados, PH entre 5 y 7, fertilidad media a escasa con profundidad mínima de 60 centímetros. 

 

La producción de frutos y semillas en los árboles de Jatropha puede comenzar a partir del segundo o tercer años en condiciones favorables, y se estabiliza a partir del cuarto o quinto años. La cantidad de semilla por hectárea con mil árboles en etapa de madurez oscila entre 0.5 y 10.0 toneladas anuales, dependiendo de las condiciones de cultivo.

 

La captura de carbono en plantaciones de Jatropha, así como en otros tipos de plantaciones, ocurre únicamente durante el desarrollo de las plantas hasta llegar su estado de madurez. Es en troncos y ramas donde el carbono queda almacenado. La cantidad de carbono (C02) que el árbol captura, consiste sólo en el pequeño incremento anual que se presenta en la madera del árbol multiplicado por la biomasa del árbol que contiene carbono. Entre 40% y 50% de la biomasa de un árbol (madera: materia seca) es carbono. Es necesario conservar los árboles para evitar que el carbono (C02)  contenido en ellos se emita a la atmósfera. 

 

La cosecha se realiza en dos o tres ocasiones durante al año, debido a que no todos los frutos maduran al mismo tiempo.

 

 

Plagas y Enfermedades Potenciales

Nombre

Síntomas/Daños

Fuente

Phytophora spp.

Pudrición de raíz

Heller 1992

Pythium spp.

Pudrición de raíz

Heller 1992

Fusarium spp.

Pudrición de raíz

Heller 1992

Helminthosporium tetramera.

Manchas en hojas

Singh 1983

Pestalotiopsis paraguarensis

Manchas en hojas

Singh 1983

Pestalotiopsis versicolor

Manchas en hojas

Phillips 1975

Cercospora Jatropha curcas

Manchas en hojas

Kar & Das 1987

Julus sp.

Pérdida de plántulas

Heller 1992

Oedaleus senegalensis

Hojas en plántulas

Heller 1992

Lepidoptera larvae

Galerías en hojas

Heller 1992

Pinnaspis strachani

Manchas negras en ramas

Van Harten

Ferrisia virgata

Manchas negras en ramas

Van Harten

Calidea dregei

Succionan frutos

Van Harten

Nezara viridula

Succionan frutos

Van Harten

Spodoptera litura

Larva se alimenta de hojas

Meshram & Joshi

Termitas e insecto dorado

Afectan toda la planta

Van Harten

 

 

4. Patrones en la producción vegetalInvestigación para detectar patrones en la producción de flores, frutos y semillas en plantas Jatropha Curcas (Euphorbiaceae) de un año de edad con relación a la variabilidad en la fertilidad y humedad de los suelos durante un período de doce meses en Nicaragua: 

a)    La conformación de la planta se ajusta al modelo Leeuwenberg. 

b)   La floración tiende a ser episódica y responde a la variación en la precipitación pluvial. 

c)    La deficiencia de nutrientes en plantas pequeñas ocasiona que la reproducción y el desarrollo         terminen mucho antes del final del período de lluvias. 

d)   El tamaño de las inflorescencias y la proporción de flores femeninas varían de acuerdo al vigor en los módulos de las plantaciones. 

e)    El desarrollo de los frutos se presenta frecuentemente disparejo y, el crecimiento de los frutos tardíos comienza hasta después de la maduración de los frutos tempranos.  

C.L. Aker, Departamento de Biología, Facultad de Ciencias, Universidad Nacional Autónoma de Nicaragua, León, Nicaragua.

5. Biotecnología para el mejoramiento de Jatropha Curcas


El cultivo de tejidos para la propagación rápida y mejoramiento en genotipos seleccionados de Jatropha Curcas resulta en ocasiones deseable. Esto permite proveer rápidamente material para nuevas plantaciones, considerando genotipos seleccionados de acuerdo a sus propiedades como productividad, resistencia, etc. El inicio de cultivos asépticos provenientes de semillas que fueron almacenadas entre uno y tres años, así como la fase de reproducción han sido optimizados a partir de distintos genotipos provenientes de regiones geográficas como Nicaragua, México, Cabo Verde, Santa Lucia (Nicaragua) y Madagascar. Además de la composición en los medios de cultivo, un factor esencial fue la técnica de corte durante el proceso de propagación. Experimentos para optimizar el enraizamiento y la resistencia a los efectos climáticos están en proceso. Paralelamente se están llevando a cabo experimentos para inducir la embriogénesis somática a partir de brotes, hojas, pecíolos y tallos. Esto representa las bases necesarias para el mejoramiento genético a partir de la transformación o mutagénesis.

A. da Câmara Machado, N.S. Frick, R. Kremen, H. Katinger, M. Laimer da Câmara Machado. Institute of Applied Microbiology, University of Agricultural Sciences, Vienna, Austria.

6. Plagas Asociadas a Jatropha Curcas en Nicaragua


Plagas y artrópodos benéficos se encontraron en plantaciones de Jatropha curcas L. (Euphorbiaceae) en Nicaragua. La plaga principal:  Pachycoris klugii Burmeister (Heteroptera: Scutelleridae) que daña los frutos en desarrollo. La segunda plaga más frecuente fue: Leptoglossus zonatus (Dallas) (Het.: Coreidae).  Adicionalmente, doce especies de insectos se alimentan de esta planta. Entre otras plagas se incluyen: el perforador de tallos Lagocheirus undatus (Voet) (Coleoptera: Cerambycidae), grillos, comedros de hojas y orugas. Entre los insectos benéficos se encontraron polinizadores, predadores y parásitos. El potencial de los insectos benéficos está en estudio.

C. Grimm, J.-M. Maes. Institute of Forest Entomology, Forest Pathology and Forest Protection, Universität für Bodenkultur, Vienna, Austria, Entomological Museum S.E.A., León, Nicaragua.

 

7. Potencial de los hongos entomopatógenos en el control biológico de plagas

Las plagas principales en Jatropha Curcas L. (Euphorbiaceae) que causan abortos en frutos y malformaciones en las semillas en Nicaragua son: Pachycoris klugii Burmeister (Heteroptera: Scutelleridae) y Leptoglossus zonatus (Heteroptera: Coreidae).  El control biológico potencial sobre estas plagas mediante hongos entomopatógenos Beauveria bassiana, Metarhizium anisopliae (Deuteromycotina: Hyphomycetes) mostró en laboratorio hasta 99% de mortandad en Leptoglossus zonatus y 64 % en Pachycoris klugi (Metsch, Sorok, Dallas Bals & Vuill).

Ambas especies de hongos son producidos masivamente en Nicaragua mediante dos etapas en los sistemas de producción sobre arroz esterilizado en bolsas de polipropileno. Fórmulas en aceite y agua fueron probadas exitosamente en las plantaciones utilizando aspersores.

C. Grimm, F. Guharay, Institute of Forest Entomology, Forest Pathology and Forest Protection, Universität für Bodenkultur, Vienna, Austria. Proyecto CATIE/INTA-MIP (NORAD), Managua, Nicaragua.

 

8. Actividad de la Lecitina en Variedades Tóxicas y No Tóxicas 

La actividad de la lecitina en la harina de semillas de variedades tóxicas y no tóxicas de Jatropha Curcas fue investigada mediante el método de aglutinación de látex. No hubo diferencia significativa en la actividad de la lecitina en variedades  tóxicas y no tóxicas. Ambas fueron sometidas a tratamientos en calor seco a 130°C y 160°C durante 20, 40 y 60 minutos, y en calor húmedo con 60% de humedad a 100°C y 121°C durante 20, 40 y 60 y 10, 20 30 minutos. Los tratamientos en calor húmedo a 100°C, y en calor seco a 130°C y 160°C durante 60 minutos, no inactivaron la lecitina en ninguna de las dos variables.

La aglutinación del látex se presentó a los 10 y 20 minutos en calor húmedo a 121 °C. Sin embargo la aglutinación no se presentó después de 30 minutos. Esto sugiere que el tratamiento con calor húmedo es más efectivo que con calor seco para inactivar las lecitinas; las lecitinas pueden ser inactivadas mediante calor húmedo a 121°C durante 30 minutos; las lecitinas probablemente no son el principio tóxico en la harina de semillas de Jatropha. La prueba de aglutinación fue llevada a cabo en presencia de iones de Ca2+, Mn2+ y Mg2+. El ión Mn2+ fue el mejor. Una concentración de 0.286 mM de Mn2+ fue mantenida en la mezcla del ensayo.

E.M. Aregheore, H.P.S. Makkar, K. Becker, Department of Agricultural Sciences, College of Education, Warri, Delta State, Nigeria. Institute for Animal Production in the Tropics and Subtropics, University of Hohenheim, Germany.

 

9. Toxicidad de las semillas de Jatropha Curcas 

Las semillas de Jatropha Curcas pueden contener hasta 60% de ácidos grasos en patrones similares a los aceites comestibles. La composición de los aminoácidos; el porcentaje de aminoácidos esenciales; y el contenido mineral de la pasta resultante de la extracción de aceite, puede ser comparada con pastas similares utilizadas como forraje. Pero, debido a diversos principios tóxicos en la Jatropha Curcas, incluyendo lecitina( curcina); ésteres de forbol; saponinas; inhibidores de proteasas y fitatos, el aceite, la semilla o la pasta resultante de la extracción de aceite de Jatropha Curcas puede ser utilizada en la nutrición animal o hum 

Se realizaron experimentos en peces para determinar la toxicidad de las diferentes fracciones, así como la influencia del calor y de la alcalinidad en la pasta resultante de la extracción de aceite. Los resultados mostraron que la pasta resultante de la extracción de aceite proveniente de semillas y/o harina de semillas tratadas con calor fue menos tóxica que aquella sin tratamiento previo mediante calor en las semillas, mientras que la toxicidad del extracto oleoso alcohólico no cambió después del tratamiento con álcali caliente.

M. Trabi, G.M. Gübitz, W. Steiner, N. Foidl, Institute of Biotechnology, Graz University of Technology, Graz, Austria, Proyecto Biomasa, Universidad Nacional de Ingeniería, Managua, Nicaragua.

10. Detoxificación del aceite y de la pasta resultante de la extracción de aceite


En laboratorio se efectuaron tratamientos para detoxificar el aceite y de la pasta resultante de la extracción de aceite de Jatropha Curcas, a fin de remover elementos tóxicos como los ésteres de forbol y la curcina.

Los peces alimentados únicamente con la pasta resultante de la extracción de aceite previamente tratada con calor presentaron una mortandad de 100%. Sin embargo, la extracción de aceite con etanol al 92% (o éter etílico) dio como resultado una pasta resultante de la extracción de aceite de Jatropha Curcas con la que se alimentó a los peces que se desarrollaron sin problemas y no presentaron síntomas de intoxicación.

Las misma pasta resultante de la extracción de aceite con etanol o éter etílico fue suministrada a un grupo de ratones que se desarrolló más lentamente que aquellos alimentados con soya. Los ratones tampoco presentaron síntomas de intoxicación.

H. Gross, G. Foidl, N. Foidl, Universidad Nacional de Ingeniería, Departamento de Biomasa, Managua, Nicaragua, Sucher & Holzer Austria.

  

11. Producción de Biogás con Cascarilla de Fruto


Digestión anaeróbica mediante cascarilla de  frutos de Jatropha Curcas fue realizada en laboratorio. El experimento se llevó a cabo en un filtro anaeróbico de flujo vertical con volumen de 23.8 litros. El reactor trabajando a temperatura ambiental. Reteniendo la masa 3 días y añadiendo NAOH únicamente al inicio de la reacción para estabilizar el pH. Se obtuvieron 2.5 litros de biogás por día (70% metano). La degradación del material fue entre 70 y 80%. Las cascarillas de los frutos se sometieron a un pre-tratamiento para separar las fibras a fin de evitar la obstrucción del reactor.

O. López, G. Foidl, N. Foidl, Universidad Nacional de Ingenieria, Departamento de Biomasa, Managua, Nicaragua. Sucher & Holzer, Austria.

 

12. Biogás con la pasta resultante de la extracción de aceite


Entre 50% y 60% del peso de las semillas de Jatropha Curcas queda como pasta resultante de la extracción del aceite conteniendo proteína, carbohidratos y compuestos tóxicos. Se requiere tratamiento posterior para alimentar a animales con esta pasta resultante de la extracción de aceite que es un buen sustrato para la producción de biogás. Se han utilizado biodigestores de flujo vertical para obtener biogás con filtros en cada reactor para la obtención de metano.

R. Staubmann, G. Foidl, N. Foidl, G.M. Gübitz, R.M. Lafferty, V.M. Valencia Arbizu, W. Steiner, Institute of Biotechnology, Graz Technical University, Austria, Proyecto Biomasa, Universidad Nacional de Ingeniería, Managua, Nicaragua.

 13. Hexano, agua y enzima proteasa en la extracción de aceite


Extracción de aceite con: Hexano 98%; Agua 38%; Proteasa Alcalina 86%.

E. Winkler, G.M. Gübitz, N. Foidl, R. Staubmann, W. Steiner, Institute of Biotechnology, Graz University of Technology, Austria. Proyecto Biomasa, Managua University of Technology (UNI), Nicaragua. 

14. Fermentación de la pasta resultante de la extracción de aceite


Un hongo fue aislado de la semillas de Jatropha Curcas en Nicaragua e identificado como Rhizopus oryzae (Went & Prinsen Geerlings). harina de semillas y pasta resultante de la extracción de aceite fueron utilizadas como sustratos para fermentaciones con el hongo Rhizopus oryzae.  

El hongo se desarrollo bien en ambos sustratos sin añadir levaduras, pero la cascarilla de las semillas sin adición de levaduras no fue un buen sustrato. El hongo produjo un amplio espectro de enzimas hidrolíticas apropiadas para incrementar la extracción de aceite. Incluso la fermentación de las semillas o de la pasta resultante de la extracción de aceite mediante el hongo Rhizopus oryzae podría ser factible para degradar las sustancias tóxicas.

Los experimentos mostraron que utilizar la pasta resultante de la extracción de aceite como sustrato para el hongo Rhizopus oryzae y producir más aceite, podría ser mejor que usarla como forraje, particularmente porque no existe una forma práctica y económica para su detoxificación. Trabi, G.M. Gübitz, W. Steiner, N. Foidl, Institute of Biotechnology, Graz University of Technology, Graz, Austria. Proyecto Biomasa, Universidad Nacional de Ingeniería, Managua, Nicaragua.

15. Harina de semillas como suplemento proteico para el ganado


Estudios en laboratorio mostraron que la harina de semilla de Jatropha Curcas conteniendo 1% a 2% de residuos de aceite presentó niveles de proteína cruda entre 58% y 64% de los cuales el 90% fue proteína verdadera. Los niveles de aminoácidos esenciales, excepto lisina, fueron altos. Sin embargo, la harina de semilla de variedades en Cabo Verde y Nicaragua fue altamente tóxica en la alimentación de peces, ratas y pollos, mientras que la harina de semillas de la variedad Mexicana no resultó tóxica. 
 
Durante 7 días se suministró harina de semillas de la variedad no tóxica a peces, en proporción al 50% con harina de pescado. Se observó mucosidad en las heces, y los rendimientos en el desarrollo de los peces no tuvieron variación comparados con el grupo de peces al que no se le suministró harina de semillas de Jatropha Curcas. El contenido de proteína y aminoácidos esenciales en la variedad no tóxica fue similar al de las variedades tóxicas, de Cabo Verde y Nicaragua.  Adicionalmente, en experimentos con ratas el índice de eficiencia de la proteína en la harina de semillas de la variedad no tóxica fue alrededor de 86% comparada con proteína proveniente de la caseína. Esto sugiere que ambas variedades, tóxica y no tóxica, son buenas fuentes de proteína. Pero la harina de semillas debe ser detoxificada antes de suministrarla como alimento a los animales.

La alimentación con harina de semillas de la variedad no tóxica, sin tratamiento previo con calor, puede tener efectos subclínicos negativos en el desempeño de los animales a largo y mediano plazos. Los factores que restringen la utilización óptima de la harina de semillas proveniente de ambas variedades, tóxica y no tóxica, son: Altos niveles de inhibidor de la actividad de la Tripsina (21 a 27 mg. de tripsina inhibida por cada gramo de materia seca); Lecitina (51 a 102 expresado como el inverso del la concentración mínima en miligramos de harina de semillas de Jatropha por milímetro en el ensayo que produjo hemaglutinación); Fitato (concentración entre 9% y 10%); Saponinas (en niveles entre 2.6% y 3.4%); Esteres de Forbol presente en la pulpa de las semillas de la variedad tóxica (2.2% a 2.7% miligramos por gramo, virtualmente ausentes en la variedad Mexicana 0.11 miligramos por gramo).

Taninos, cianógenos, inhibidores de amilasa y glucosinolatos no fueren detectados en ninguna de las variedades. Los inhibidores de tripsina, y la lecitina, pueden ser destruidos mediante tratamiento con calor. La harina de semillas, de las variedades tóxicas y no tóxicas, no tratada previamente con calor mostró bajos niveles de degradación del nitrógeno en rumen. La harina de semillas tratada con calor mostró un incremento en la degradación de nitrógeno en el rumen entre 38% y 65%. La harina de semillas, de la variedad Mexicana, tratada con calor y químicos como NaOH y NaOCl, o extrayendo el aceite con 80% a 90% de etanol, metanol o éter etílico, mostró posibilidades para detoxificar la harina de semillas en variedades tóxicas.  

H.P.S. Makkar, K. Becker, Institute for Animal Production in the Tropics and Subtropics (480), University of Hohenheim, D-70593 Stuttgart, Germany.  

16. Impactos y beneficios


Impactos positivos en el desarrollo:

·    Generación de empleos en comunidades rurales.

·    Beneficios para inversionistas y productores.

·    Productores en comunidades rurales aseguran ingreso adicional duradero.

·    Uso de terrenos improductivos.

·    Obtención de bonos de carbono y certificados de reducción de emisiones de CO2.

·    Se evita la utilización de alimentos para elaboración de biocombustibles.

·    Se participa en programas y mecanismos relacionados con energía limpia.

·    Promoción de la sustentabilidad en el medio rural. 

Impactos positivos en el medio ambiente:

·    Captura de CO2 atmosférico.

·    No se interviene en el ciclo del Carbono.

·    Se evita la desertificación, la deforestación y degradación en los suelos.

·    Se favorece la bio-diversidad y conservación ecológica en zonas marginales.

·    Reducción en el uso de energía fósil primaria.

·    Disminución de las emisiones de CO2 (gas de efecto invernadero).

Beneficios a inversionistas:

·    Ganancias económicas de acuerdo con los términos y condiciones en los proyectos.

·    Acceso al mercado de biomasa y biocombustibles.

·    Acceso al mercado de bonos de carbono.

·    Obtención de certificados de reducción de emisiones de CO2.

·    Deductibilidad de las inversiones

·    Creación de capacidad técnica y comercial.

 

Beneficios a productores:

·    Ganancias económicas de acuerdo con los términos y condiciones en los proyectos.

·    Aseguramiento de ingresos adicionales duraderos.

·    Acceso a biocombustibles.

·    Obtención de asistencia técnica y capacitación.

·    Aprovechamiento de suelos improductivos marginales.

·    Disminución de la dependencia en cultivos agrícolas alimentarios.

·    Mayor influencia en el ámbito rural.

·    S evita la degradación de los suelos y la deforestación.

·    Creación de capacidad técnica y comercial.

 

17. Objetivos en el cultivo de Jatropha



  • ·Producción sustentable de biomasa y biocombustibles para consumo local.
  • ·Captura de dióxido de carbono atmosférico (reducción de emisiones).
  • ·Asegurar recursos alternativos de energía.
  • · Disminuir la interdependencia y vulnerabilidad en el abastecimiento de petróleo.
  • · Opción frente al decremento en las reservas de petróleo y otros combustibles fósiles.
  • · Reducir las emisiones de CO2 frente al cambio climático global.
  • · Mejorar las condiciones económicas en el sector rural.
  • · Desarrollo regional mediante nuevas actividades.
  • · Fomentar la biodiversidad y la conservación ecológica.
  • · Propiciar cambios positivos considerando que el mercado agrario en países en desarrollo subsiste aceptando precios bajos, y en países desarrollados subsiste mediante subsidios altos.
  • · Promover inversión en ejidos y comunidades sin desplazar a sus habitantes.
  • · Fomentar el uso de energía renovable sustentable.
  • · Aprovechamiento de suelos no aptos para producción alimentos.
  • · Aprovechar las condiciones favorables de clima y suelos.
  • · Proporcionar asistencia técnica y capacitación a productores agrícolas y pecuarios.
  • · Apoyar a productores e inversionistas en el desarrollo de proyectos.
  • · Fomentar la expansión de cultivos regionales sustentables mediante proyectos piloto.
  • · Crear capacidad técnica y comercial.
  • ·Tener influencia positiva, nacional e internacional, en los sectores gubernamentales y privados con relación a leyes y reglamentos sobre la producción de biomasa para obtención de bio-energía.
  • ·Apoyar el desarrollo de infraestructura en un entorno equitativo y abierto.
  • · Aprovechamiento de los subproductos derivados de la elaboración de biocombustibles.
  • · Generar contratos de producción de biomasa en regiones rurales.
  • · Obtener beneficios de los bonos por captura de carbono en plantaciones.
  • · Obtener certificados por reducción de emisiones de CO2.
  • · Evitar la desertificación y la degradación de los suelos.
  • · No utilizar alimentos para producción de energía.
  • · Propiciar la formación de asociaciones de productores de biomasa y biocombustibles que permitan ingresos      adicionales a productores e inversionistas en comunidades rurales.

 

 
18. Riesgos


  • Riesgos Naturales: Incendios, plagas y enfermedades en los cultivos; productividad menor a la esperada; sequías; inundaciones; vientos dañinos y heladas.
  • ·Factores Antropogénicos: Invasión de terrenos; robo de cosechas; vandalismo; escasez de fuerza laboral y fenómenos sociales negativos e insospechados.
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