Análisis de ciclo de vida para determinar el consumo de agua en la producción de biocombustibles obtenidos de aceite de palma como herramienta para generar estrategias de mitigación de impactos ambientales

Pedraza Cardozo, Juan Manuel

Publicación:
Análisis de ciclo de vida para determinar el consumo de agua en la producción de biocombustibles obtenidos de aceite de palma como herramienta para generar estrategias de mitigación de impactos ambientales

dc.contributor.advisor	Suarez Suarez, Luz Adriana
dc.contributor.author	Pedraza Cardozo, Juan Manuel
dc.date.accessioned	2023-07-14T20:48:54Z
dc.date.available	2023-07-14T20:48:54Z
dc.date.issued	2023
dc.description.abstract	Durante la primera fase del proyecto de la Universidad ECCI y la Fuerza Aérea “Uso de bioqueroseno como combustibles en aeronaves de la fuerza aérea”; se hizo un análisis de ciclo de vida con análisis de artículos científicos e información secundaria, como resultados se encontraron que los mayores impactos están hacia la calidad del agua. Por lo tanto, para esta segunda fase denominada “Evaluar el impacto de las mezclas de biocombustibles en el rendimiento de las turbinas aeronáuticas”, se hizo contacto con empresas involucradas en la cadena de producción de biocombustibles. Se logró con el apoyo de BIO D, llegar a Inparme empresa cultivadora de palma africana (materia prima para producir combustible), la cual apoyó el proceso, para ello se hizo una visita técnica, para así obtener los datos y lo mismo se hizo con Bio D ya que se hizo un convenio específico con ellos, para el desarrollo de los proyectos. Para el desarrollo del proyecto se delimitó hacer el análisis de ciclo de vida desde el cultivo hasta la producción (cultivo, extracción y producción), posterior a ello se realizó un inventario de entradas y salidas para solicitar la información de cada etapa y así poder mediante la metodología ReCiPe encontrar los impactos asociados a la producción de biocombustible desde el cultivo hasta la producción, se logró encontrar que los mayores impactos son asociados al uso del agua por lo tanto se deben desarrollar proyectos específicos que puedan atender estos problemas.	spa
dc.description.degreelevel	Pregrado	spa
dc.description.degreename	Tecnólogo en Procesos Químicos Industriales	spa
dc.description.program	Tecnología en Procesos Químicos Industriales	spa
dc.description.tableofcontents	Tabla de contenido Capítulo 1: Generalidades 13 1.1 Problema de la investigación 13 1.1.1 Formulación del problema 14 1.2. Objetivo general 14 1.2.1. Objetivos específicos 14 1.3 Justificación y delimitación de la investigación 14 Capítulo 2: Marco Teórico 16 2.1 Investigaciones en la huella de agua 16 2.1.1 Importancia del uso del agua a nivel mundial 16 2.1.2 Investigaciones en la huella de agua a nivel Regional Latinoamérica 19 2.1.3 Investigaciones en la huella de agua a nivel Nacional Colombia 25 2.1.4 Investigaciones sobre la producción de biocombustibles 35 2.1.5 Investigaciones sobre biocombustibles a base de palma 37 2.2 Marco legal 40 2.3 Marco histórico 41 Capítulo 3 Metodología 44 3.1. Actividades empleadas en la investigación 45 3.2 Definición del objetivo y alcance de la huella de agua 46 3.2.1 Etapa 1: Cultivo 46 3.2.2 Extracción 47 3.2.3 Transesterificación 48 3.3 Inventario por fases 50 3.4 Uso software para análisis y evaluación del impacto 52 3.5 Análisis de factores contaminantes 53 3.6 Generación de estrategias de mejora 56 3.7 Interpretación de resultados y estrategias de mejora 56 Capítulo 4: Resultado y discusión 57 4.1 Recolección de la información 57 4.2 Análisis del inventario 58 Etapa de cultivo 58 Etapa de extracción 58 Etapa de producción 59 4.3 Evaluación del impacto de la huella de agua 59 Consumo de agua 59 Acidificación terrestre 63 Eutrofización de agua dulce y Eutroficación marina 64 Consumo de agua 66 Ecotoxicidad terrestre 68 Ecotoxicidad marina 70 Ecotoxicidad en agua dulce 72 Acidificación terrestre 74 Eutrofización de agua dulce 76 Eutrofización marina 78 4.4 Interpretación de resultados y estrategias de mejora 80 4.4.1 Impacto social y económico 82 4.5 Estudio de Medidas de Mitigación 82 5.1 Conclusiones. 87	spa
dc.format.extent	91 p.	spa
dc.format.mimetype	application/pdf	spa
dc.identifier.uri	https://repositorio.ecci.edu.co/handle/001/3486
dc.language.iso	spa	spa
dc.publisher	Univeersidad ECCI	spa
dc.publisher.faculty	Facultad de Ingenierías	spa
dc.publisher.place	Colombia	spa
dc.relation.references	Akram, H., Levia, D. F., Herrick, J. E., Lydiasari, H., & Schütze, N. (2022). Water requirements for oil palm grown on marginal lands: A simulation approach. Agricultural Water Management, 260, 107292. https://doi.org/10.1016/j.agwat.2021.107292	spa
dc.relation.references	Alherbawi, M., Mckay, G., & Al-ansari, T. (2023). Development of a hybrid biorefinery for jet biofuel production. Energy Conversion and Management, 276(December 2022), 116569. https://doi.org/10.1016/j.enconman.2022.116569	spa
dc.relation.references	Alzate, C., & Ariel, C. (2009). Perspectivas de la producción de biocombustibles en Colombia: contextos latinoamericano y mundial Perspectives of Biofuels Production in Colombia: Latinamerican and World Contexts.	spa
dc.relation.references	André, P., Feroldi, M., Feiden, A., Gustavo, J., José, D., Dieter, J., … Antonelli, J. (2015). Current scenario and prospects of use of liquid biofuels in South America. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 43, 352–362. https://doi.org/10.1016/j.rser.2014.11.064	spa
dc.relation.references	Anyaoha, K. E., & Zhang, L. (2022). Transition from fossil-fuel to renewable-energy-based smallholder bioeconomy: Techno-economic analyses of two oil palm production systems. Chemical Engineering Journal Advances, 10(February), 100270. https://doi.org/10.1016/j.ceja.2022.100270	spa
dc.relation.references	Asignatura, I. I. D. E. L. A. (2010). Facultad de Ingeniería Escuela de Ingeniería Civil Carrera: Ingeniería Civil.	spa
dc.relation.references	Beese, L., Dalponte, M., Asner, G. P., Coomes, D. A., & Jucker, T. (2022). International Journal of Applied Earth Observations and Geoinformation Using repeat airborne LiDAR to map the growth of individual oil palms in ˜ o Malaysian Borneo during the 2015 – 16 El Ni n. 115(September).	spa
dc.relation.references	Buenfil, M. (2022). Huella Hídrica de América Latina: retos y oportunidades. (May). https://doi.org/10.29104/phi-aqualac/2012-v4-1-05	spa
dc.relation.references	Buitrago Tello, R. (2014). Evaluación de los efectos ambientales de la gasolina, diesel, biodiesel y etanol carburante en Colombia por medio del análisis de ciclo de vida. 132. Retrieved from http://www.bdigital.unal.edu.co/50031/1/02300580.2014.pdf	spa
dc.relation.references	Búsqueda, L. A., & Equilibrio, D. E. U. N. (2001). La búsqueda de un equilibrio: Población y escasez de agua en Oriente Medio y África septentrional. 1–8.	spa
dc.relation.references	Cardona, C. M., & Ochoa, B. C. (2013). impacto en el uso del agua Water footprint , an impact indicator in water use. 20–25.	spa
dc.relation.references	Chuck, C. J., Mcmanus, M., Allen, M. J., & Singh, S. (2016). Chapter 2. Feedstocks for Aviation Biofuels. In Biofuels for Aviation. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-804568-8.00002-0	spa
dc.relation.references	Dayana, L., & Caballero, O. (2014). Ciencia Unisalle Cálculo de la huella hídrica de los sistemas productivos agrícolas de la microcuenca Quebrada Cune, municipio de Villeta Cundinamarca	spa
dc.relation.references	Delgado, J. E., & Salgado, J. J. (2015). Perspectivas de los biocombustibles en Colombia Prospects of biofuels in Colombia. 14(27), 13–28.	spa
dc.relation.references	Faleh, N., Khila, Z., Wahada, Z., Pons, M. N., Houas, A., & Hajjaji, N. (2018). Exergo-environmental life cycle assessment of biodiesel production from mutton tallow transesterification. Renewable Energy, 127, 74–83. https://doi.org/10.1016/j.renene.2018.04.046	spa
dc.relation.references	Falkenmark, M. (2003). Freshwater as shared between society and ecosystems: from divided approaches to integrated. (November), 2037–2049. https://doi.org/10.1098/rstb.2003.1386	spa
dc.relation.references	Franco Rodríguez, J. M., Ordoñez Noriega, L. H., Herrera Orozco, I., & Torres Ortega, J. A. ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA PARA LA PRODUCCIÓN DE BIODIESEL DERIVADO DE PALMA DE ACEITE CASO COLOMBIANO Life Cycle Analysis for biodiesel production from. García, H. M. (2020). La emisión de gases de efecto invernadero en tiempos de COVID-19. 16–21.	spa
dc.relation.references	Guadarrama-Tejas, R., KIDO-MIRANDA, J., ROLDAN-ANTUNEZ, G., SALAS-SALGADO, M., Mata-García, M., & VÁZQUEZ-BRIONES, M. D. C. (2016). Contaminación del agua. Revista de Ciencias Ambientales y Recursos Naturales, 2(5), 1-10.	spa
dc.relation.references	Hoekstra, A. Y., & Mekonnen, M. M. (2012). The water footprint of humanity. 109(9). https://doi.org/10.1073/pnas.1109936109	spa
dc.relation.references	Janssen, R., & Rutz, D. D. (2011). Sustainability of biofuels in Latin America: Risks and opportunities. Energy Policy, 39(10), 5717–5725. https://doi.org/10.1016/j.enpol.2011.01.047	spa
dc.relation.references	Jaramillo, P., Castañeda, P., & Pimienta, M. (2009). Informática educativa. 159–179.	spa
dc.relation.references	Jaroenkietkajorn, U., & Gheewala, S. H. (2021). Science of the Total Environment Understanding the impacts on land use through GHG-water-land-biodiversity nexus: The case of oil palm plantations in Thailand. Science of the Total Environment, 800, 149425. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2021.149425	spa
dc.relation.references	Jenkins, R. W., Munro, M., Nash, S., & Chuck, C. J. (2013). Potential renewable oxygenated biofuels for the aviation and road transport sectors. Fuel, 103, 593–599. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2012.08.019	spa
dc.relation.references	Mann, J., Gourich, W., Lye, C., & Pin, C. (2021). Improved biodiesel production from sludge palm oil catalyzed by a low-cost liquid lipase under low-input process conditions. Renewable Energy, 177, 348–358.	spa
dc.relation.references	Neuling, U., & Kaltschmitt, M. (2018). Techno-economic and environmental analysis of aviation biofuels. Fuel Processing Technology, 171(November 2017), 54–69. https://doi.org/10.1016/j.fuproc.2017.09.022	spa
dc.relation.references	Nookwam, K., Cheirsilp, B., Maneechote, W., & Boonsawang, P. (2022). Bioresource Technology Microbial fuel cells with Photosynthetic-Cathodic chamber in vertical cascade for integrated Bioelectricity, biodiesel feedstock production and wastewater treatment. Bioresource Technology, 346(October 2021), 126559. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2021.126559	spa
dc.relation.references	Paredes, L., & Pozo, M. (2020). Movilidad Eléctrica y Eficiencia Energética en el Sistema de Transporte Público del Ecuador un Mecanismo para Reducir Emisiones de CO2. Revista Técnica “Energía,” 16(2), 91–99. https://doi.org/10.37116/revistaenergia.v16.n2.2020.356	spa
dc.relation.references	Paerl, H. W., & Otten, T. G. (2013). Harmful cyanobacterial blooms: causes, consequences, and controls. Microbial Ecology, 65(4), 995–1010. https://doi.org/10.1007/s00248-012-0159-y	spa
dc.relation.references	Pinheiro, E., Mosquera, K., Rocha, S., Bomfim, B., Druzian, J. I., & Assis, D. D. J. (2022). Journal of Environmental Chemical Engineering A review of microalgae-based biorefineries approach for produced water treatment: Barriers, pretreatments, supplementation, and perspectives. 10(May). https://doi.org/10.1016/j.jece.2022.108096	spa
dc.relation.references	Rocha-hoyos, J. (2017). Producción e Impacto del Biodiesel: Una Revisión. 2(7), 59–76.	spa
dc.relation.references	Rockstro, J., Falkenmark, M., Karlberg, L., Hoff, H., Rost, S., & Gerten, D. (2009). Future water availability for global food production: The potential of green water for increasing resilience to global change. 45, 1–16. https://doi.org/10.1029/2007WR006767	spa
dc.relation.references	Rojas Restrepo, J. (2015). Fertilidad de suelos en plantaciones forestales del trópico colombiano.	spa
dc.relation.references	Saulino, F. (n.d.). Implicaciones del desarrollo de los biocombustibles para la gestión y el aprovechamiento del agua.	spa
dc.relation.references	Senan, S., Sobri, M., & Al-rajabi, M. M. (2023). Journal of Water Process Engineering Water reclamation from palm oil mill effluent (POME): Recent technologies, by-product recovery, and challenges. Journal of Water Process Engineering, 52(January), 103488. https://doi.org/10.1016/j.jwpe.2023.103488	spa
dc.relation.references	Serrano-ruiz, J. C., & Luque, R. (2011). Biocombustibles líquidos: procesos y tecnologías. 107, 383–389.	spa
dc.relation.references	Siregar, K., Tambunan, A. H., Irwanto, A. K., Wirawan, S. S., & Araki, T. (2015). A Comparison of Life Cycle Assessment on Oil Palm (Elaeis guineensis Jacq.) and Physic Nut (Jatropha curcas Linn.) as Feedstock for Biodiesel Production in Indonesia. Energy Procedia, 65, 170–179. https://doi.org/10.1016/j.egypro.2015.01.054	spa
dc.relation.references	Sonwani, S., Kumar, P., Sharma, P., Hooda, H., & Parveen, B. (s/f). India 2020: Environmental challenges, policies and green technology. Apsi.tech. Recuperado el 29 de mayo de 2023, de https://www.apsi.tech/material/notes/note_AcidRainAndItsEnvImpacts.pdf	spa
dc.relation.references	Stichnothe, H., & Schuchardt, F. (2011). Life cycle assessment of two palm oil production systems. Biomass and Bioenergy, 35(9), 3976–3984. https://doi.org/10.1016/j.biombioe.2011.06.001	spa
dc.relation.references	UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA Ensayo de grado Jaiver Emiro Bautista Peña Código d7302930 Guillermo Andrés Cortés Cortés Facultad de Estudios a distancia Ingeniería Civil Bogotá Colombia. (n.d.).	spa
dc.relation.references	Valencia-barrera, E. (2022). Tropical wetlands and land use changes: The case of oil palm in neotropical riverine floodplains. 1–23. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0266677	spa
dc.relation.references	Vázquez, R., Óscar, M., & Rodríguez, B. (2012). huELLA híDRICA DE AMÉRICA LATInA : RETOS Y OPORTunIDADES LATIn AMERICA ’ S WATER FOOTPRInT : ChALLEnGES AnD OPPORTunITIES Resumen INTRODUCCIÓN Los conceptos de agua virtual y de huella hídrica- introducidos en 1998 y 2002 respectivamente- , pare- cen apuntar a un cambio de paradigma en la Gestión Integrada de los Recursos Hídricos y en las políticas hídricas , agropecuarias y comerciales en todo el mundo . Tradicionalmente se ha considerado al agua como un recurso nacional, o, en el caso de cuencas compartidas, internacional, pero difícilmente se reconoce al agua como un recurso global. Incluso se recomienda, para una buena gobernanza, que las decisiones de asignación de los recursos hídricos sean tomadas al nivel apropiado más bajo, atendiendo al principio de subsidiariedad. Los especialistas en recursos hídricos usualmente abordan la demanda de agua en función de las necesidades de los usua- rios de la región de que se trate, sin tomar en cuenta la demanda de productos de exportación. Por otro lado, los economistas usualmente no consideran las implicaciones del comercio internacional para el sec- tor agua. No obstante, el intenso comercio de agua virtual y sus consecuencias, tanto en los países ex- portadores como en los importadores, nos llevan a reflexionar sobre la importancia de estudiar más a fondo la relación entre el comercio de agua virtual, la escasez de agua y la soberanía alimentaria. Es un hecho que grandes volúmenes de agua se emplean y contaminan para producir bienes de ex- portación. Sin embargo, las reglas del comercio in- ternacional no toman en cuenta el uso sostenible del agua en los países productores, bajo el principio de “no discriminación”, entre productos similares. El comercio de agua virtual, a través de productos con altos requerimientos hídricos, no sólo genera un importante consumo de agua en los países expor- tadores , sino que además tiene una serie de costos sociales y ambientales que muchas veces se pasan por alto y no se reflejan en el precio que pagan los países importadores . Por otro lado, para los países importadores, el comercio de agua virtual constituye un “ahorro” de agua, que no tuvieron que utilizar para obtener los bienes en cuestión, a costa de una mayor dependencia del exterior y una menor soberanía alimentaria. Esto último puede ser inevitable en el caso de naciones con insuficientes recursos hídricos. La buena noticia es que el comercio internacional puede ayudar…. 4, 41–48.	spa
dc.relation.references	Velázquez, E. (2010). Agua Virtual, Huella Hídrica Y El Binomio Agua-Energía: Repensando Los Conceptos. … De: Http://Archivo. Ecodes. Org/Pages/ …, 12. Retrieved from http://hispagua2.adasasistemas.com/sites/default/files/hispagua_documento/agua_virtual.pdf	spa
dc.relation.references	Victoria, V., Bonilla, A., Fernando, D., & López, M. (2015). Ciencia Unisalle Evaluación de huella hídrica en la producción de un cultivo de papa R12 ubicado en el municipio El Rosal Cundinamarca Verónica Victoria Amézquita Bonilla Daniel Fernando Motta López Facultad de ingeniería Bogotá D . C.	spa
dc.relation.references	Vidal, A. I., Quintero, J. C., & Herrera, I. (2017). Análisis de ciclo de vida de la producción de biodiesel a partir de aceite vegetal usado. Dyna, 84(201), 155–162. https://doi.org/10.15446/dyna.v84n201.54469	spa
dc.relation.references	Viteri, O., Francisco, C., & Terneus, P. (2021). Analysis of biofuel production in Ecuador from the perspective of the water-food-energy nexus. 157(July).	spa
dc.relation.references	Vörösmarty, C. J. (2013). Water Threats, Water Security and a Hippocratic Oath for Water. (June).	spa
dc.relation.references	Zhong, H., Feng, K., Sun, L., Tian, Z., Fischer, G., & Cheng, L. (2021). Resources, Conservation & Recycling Water-land tradeoffs to meet future demands for sugar crops in Latin America and the Caribbean: A bio-physical and socio-economic nexus perspective. Resources, Conservation & Recycling, 169(February), 105510. https://doi.org/10.1016/j.resconrec.2021.105510	spa
dc.relation.references	Živković, S. B., Veljković, M. V., Banković-Ilić, I. B., Krstić, I. M., Konstantinović, S. S., Ilić, S. B., … Veljković, V. B. (2017). Technological, technical, economic, environmental, social, human health risk, toxicological and policy considerations of biodiesel production and use. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 79(February), 222–247. https://doi.org/10.1016/j.rser.2017.05.048	spa
dc.rights	Derechos Reservados - Universidad ECCI, 2023	spa
dc.rights.accessrights	info:eu-repo/semantics/openAccess	spa
dc.rights.coar	http://purl.org/coar/access_right/c_abf2	spa
dc.subject.proposal	Biocombustible	spa
dc.subject.proposal	Aceite de palma	spa
dc.subject.proposal	Procesos de producción	spa
dc.subject.proposal	Biofuels	eng
dc.subject.proposal	Palm oil	eng
dc.subject.proposal	Production processes	eng
dc.title	Análisis de ciclo de vida para determinar el consumo de agua en la producción de biocombustibles obtenidos de aceite de palma como herramienta para generar estrategias de mitigación de impactos ambientales	spa
dc.type	Trabajo de grado - Pregrado	spa
dc.type.coar	http://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f	spa
dc.type.coarversion	http://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85	spa
dc.type.content	Text	spa
dc.type.driver	info:eu-repo/semantics/bachelorThesis	spa
dc.type.redcol	https://purl.org/redcol/resource_type/TP	spa
dc.type.version	info:eu-repo/semantics/updatedVersion	spa
dspace.entity.type	Publication