El uso de hojas de caña de azúcar, conocido como basura o paja, para producir electricidad y etanol de segunda generación (2G) se ha defendido como un medio para aumentar la generación de bioenergía sin ampliar la superficie cultivada. Sin embargo, un estudio realizado en Brasil y publicado en la revista Investigación en bioenergía muestra que quitar la paja en lugar de dejarla en el suelo después de la cosecha podría duplicar la cantidad de fertilizante que requieren las plantaciones de caña de azúcar brasileñas para 2050.

La advertencia proviene de investigadores afiliados a la Facultad de Agricultura Luiz de Queiroz de la Universidad de São Paulo (ESALQ-USP) y al Laboratorio Nacional de Biorenovables (LNBR) del Centro Nacional de Investigaciones de Energía y Materiales (CNPEM) en Campinas. Estado de São Paulo, quienes realizaron el estudio con el apoyo de la Fundación de Investigaciones de São Paulo — FAPESP y el Fondo Tecnológico (FUNTEC) administrado por BNDES, el banco nacional de desarrollo.

Los recolectores de caña de azúcar cortan los tallos por la base, quita las hojas y corta los tallos en gajos. Los tallos se quitan para procesarlos y producir azúcar y etanol. Las hojas se expulsan y se dejan en el suelo, eventualmente secándose para formar una gruesa capa de paja. Esta biomasa es rica en nutrientes y contribuye a la fertilización del suelo, los autores del estudio subrayan.

Por primera vez, calcularon la cantidad de nutrientes retenidos por la paja de caña de azúcar y la cantidad de fertilizante que se requeriría sin la capa de paja.

"En el estudio, convertimos el valor de los nutrientes de la paja en equivalente de fertilizante [nitrógeno, fósforo y potasio, NPK]. Los productores que eliminen esta biomasa deberán comprar NPK y usarlo para reponer los nutrientes del suelo. Medimos este valor, que hasta ahora era invisible, "Maurício Cherubin, investigador de ESALQ y primer autor del artículo, dicho.

Mantener la paja en el suelo ayuda al ciclo de nutrientes. Los nutrientes del suelo se absorben y almacenan en las hojas, y los nutrientes se devuelven al suelo cuando las hojas mueren y se descomponen, lo que asegura que pueda comenzar un nuevo ciclo. Quitar la pajita interrumpe este proceso.

"Generar bioenergía quemando paja significa utilizar un tercio del potencial energético de la caña de azúcar, que es mucho, Cherubin dijo. Por otro lado, como muestra el estudio, Es importante dejar una proporción sustancial de paja en el suelo para proteger el suelo de la lluvia. reducir las emisiones de gases de efecto invernadero y, sobre todo, mantener el ciclo de nutrientes ".

Nutrición del suelo

Artículos anteriores publicados en Investigación en bioenergía por el mismo grupo de investigadores presentó datos sobre los efectos de la remoción de paja, como la disminución de la actividad biológica en el suelo, control de plagas menos eficiente, compactación del suelo más intensa, aumento de las emisiones de gases de efecto invernadero y menor rendimiento de los cultivos.

"El propósito de nuestra investigación ha sido realizar una revisión integral de los problemas relacionados con la remoción de la paja. Algunos productores se han dado cuenta de la importancia de la paja para la productividad porque influye en la protección del suelo y la nutrición, "Dijo Cherubin.

El artículo más reciente informa los resultados de estudios de campo realizados para medir la pérdida de nutrientes del suelo, los hallazgos del análisis económico, y proyecciones de escenarios basados ​​en datos de uso de fertilizantes para el centro-oeste, sureste y sur de Brasil de la Asociación Nacional de Fertilizantes (ANDA).

Se discuten cinco posibles escenarios. Las estrategias con menos impactos negativos mantienen las hojas verdes y eliminan las hojas secas, mientras que el escenario más extremo asume la remoción total de paja.

Definición de criterios

Según el artículo, La remoción total de paja da como resultado un requerimiento anual de fertilizante de 195 kg por hectárea (kg / ha), que cuesta aproximadamente USD $ 90. Esto es el doble de la cantidad de fertilizante que se usa actualmente en las tres regiones anteriores, donde se cultiva la mayor parte de la caña de azúcar de Brasil.

El escenario menos radical, suponiendo que solo se elimine moderadamente la paja seca con hojas verdes en el suelo, resulta en un requerimiento de fertilizante de 27 kg / ha que cuesta USD $ 27.

"Como puede verse, La decisión de dejar o no paja en el suelo tiene un impacto significativo en el cultivo y en toda la industria. Hoy dia, cada molino usa sus propios criterios para definir cuánto dejar y dónde. Necesitamos avanzar. Necesitamos un esfuerzo colectivo para definir criterios para esta práctica, con todos los beneficios asociados en términos de producción de bioenergía, calidad y productividad del suelo, "Dijo Cherubin.

Brasil tiene unos 10 millones de hectáreas de tierra cultivada con caña de azúcar y representa aproximadamente el 40 por ciento de la producción mundial. La mayor parte de la caña de azúcar (92 por ciento) se cultiva en cinco estados:Paraná en el sur, São Paulo y Minas Gerais en el sureste, y Goiás y Mato Grosso do Sul en el centro-oeste de Brasil.

El estudio no compara los costos de los fertilizantes con los precios de la bioenergía generada a partir de la paja de la caña de azúcar. El valor de un kilovatio-hora por hectárea varía con la demanda, localización, época del año y clima (estación húmeda versus estación seca).

Uso creciente de fertilizantes

Según el estudio, si la superficie cultivada con caña de azúcar continúa expandiéndose como lo ha hecho durante las últimas tres décadas, el consumo de fertilizantes NPK por parte de los productores de caña de azúcar aumentará en un 80 por ciento para 2050. El uso de fertilizantes NPK aumentó en 46, 500 toneladas métricas por año entre 1986 y 2016, cuando alcanzó 1,75 millones de toneladas, o el 11,6 por ciento de todos los fertilizantes NPK consumidos en Brasil.

"El uso de paja de caña de azúcar para bioenergía es una gran oportunidad, pero hay pros y contras. Mejora la eficiencia productiva en un área determinada. Por otra parte, como muestra el estudio, es importante dejar parte de la paja en el suelo, "Dijo Cherubin.