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Inventario espaciotemporalmente desagregado de Inventario espaciotemporalmente desagregado de Inventario espaciotemporalmente desagregado de Inventario espaciotemporalmente desagregado de emisiones de material particulado generado por la quema emisiones de material particulado generado por la quema emisiones de material particulado generado por la quema emisiones de material particulado generado por la quema
de caña de azúcar en el Valle del Caucade caña de azúcar en el Valle del Caucade caña de azúcar en el Valle del Caucade caña de azúcar en el Valle del Cauca
Andrea CardozoAndrea CardozoAndrea CardozoAndrea Cardozo----Valencia Valencia Valencia Valencia 1111, , , , Germán Germán Germán Germán Rueda, Rueda, Rueda, Rueda, Germán Germán Germán Germán RestrepoRestrepoRestrepoRestrepo3333, Rodrigo , Rodrigo , Rodrigo , Rodrigo JimenezJimenezJimenezJimenez 2222,,,,****
1 Universidad Nacional de Colombia – Palmira, Departamento de Ingeniería, Grupo de Investigación en Prospectiva Ambiental, Palmira, Colombia
2 Universidad Nacional de Colombia – Bogotá, Departamento de Ingeniería Química y Ambiental, Grupo de Investigación en Calidad del Aire, Bogotá, Colombia
3 Corporación Autónoma Regional del Valle del Cauca (CVC), Cali, Colombia
• Autor corresponsal: [email protected]
Workshop
PM & BC PM & BC PM & BC PM & BC concentrationsconcentrationsconcentrationsconcentrations and emissions in and emissions in and emissions in and emissions in ColombianColombianColombianColombian citiescitiescitiescities
Cali, octubre 9-11 de 2019
Cultivo de la caña de azúcarCultivo de la caña de azúcarCultivo de la caña de azúcarCultivo de la caña de azúcar
Genera el 0,6% PIB nacional.
No hay zafra
• Producción de azúcar (2,3 millones detoneladas)
• Bioetanol (incrementó 16%)
• Miel
• Electricidad
Valle del Cauca 77%Cauca 20%
Risaralda 1%
Caldas 1%
Quindío, Norte de Santander y Meta
1%
Área cultivada de caña de azúcar en Colombia
Área de la zona plana del Valle del Cauca: 400.000 haÁrea de la zona plana del Valle del Cauca: 400.000 haÁrea de la zona plana del Valle del Cauca: 400.000 haÁrea de la zona plana del Valle del Cauca: 400.000 ha
Fuente: Informe Anual Asocaña 2018-2019; DANE ,2012
Fuente: Informes anuales Asocaña, 2008-2018
Cultivo de la caña de azúcarCultivo de la caña de azúcarCultivo de la caña de azúcarCultivo de la caña de azúcar
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Año
Cosecha de caña de azúcar en colombia
• Monóxido de carbono (CO)
• Óxidos de nitrógeno (NO),(NO2), (NOx)
• Metano (CH4)
• Hidrocarburos no metálicos(NMHC)
• Material particulado
Fuente: Muñoz Prada and García Robayo, 2011
• Reduce exceso de biomasa.• Aumenta el contenido de
azúcar en el tallo (segúnvariedad).
• Mejora la eficiencia delcortero.
• Elimina plagas y malezas.
Beneficios Contaminantes atmosféricos
Quema precosecha de caña de azúcarQuema precosecha de caña de azúcarQuema precosecha de caña de azúcarQuema precosecha de caña de azúcar
• Incendio y quemacontrolada
• Incendio: caso fortuito ocausado por terceros.
Por la cual se establecenrequisitos, términos,condiciones y obligaciones,para las quemas abiertascontroladas en áreas ruralesen actividades agrícolas ymineras.• Horario de quema: Entre
8:00 am y 2:00 am• Prohibida requema.
Fuente: Manuelita, 2016; Resolución 532 de 2005
Regulación de la quema precosechaRegulación de la quema precosechaRegulación de la quema precosechaRegulación de la quema precosecha
Reportes cosecha para cada mes del año 2018:
• Código de la cosecha (verde, quema o incendio)
• Fecha
• Nombre del municipio, corregimiento y hacienda.
• Código de la suerte.
• Área total y cosechada.
• Edad de la caña
• Código estación
• Hora final e inicial
• Velocidad inicial y final
• Dirección inicial y final
Información cosecha de caña de azúcarInformación cosecha de caña de azúcarInformación cosecha de caña de azúcarInformación cosecha de caña de azúcar
Quema controlada
Fuente: Foto tomada de internet
Área cosechada: 90,25% del área sembrada.
Quema precosecha en el año 2018Quema precosecha en el año 2018Quema precosecha en el año 2018Quema precosecha en el año 2018
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Meses
Área cosechada en verde 66% Área cosechada en quema 26% Área cosechada en incendio 8%
TOTAL (ha) 98,212 38,132 11,311
Quema precosecha en el año 2018Quema precosecha en el año 2018Quema precosecha en el año 2018Quema precosecha en el año 2018
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Municipios
Cantidad de quemas e incendios 2018
No. eventos quema No. eventos incendio
Quema precosecha en el año 2018Quema precosecha en el año 2018Quema precosecha en el año 2018Quema precosecha en el año 2018
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Hora del día
Hora de inicio quema precosecha
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Tiempo (min)
Duración de las quemas
Quema precosecha en el año 2018Quema precosecha en el año 2018Quema precosecha en el año 2018Quema precosecha en el año 2018
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1.91 5.72 9.53 13.35 17.16
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Área (ha)
Área cosechada de quema e incendio
0.00
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0.40
0.60
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0.15 0.46 0.77 1.08 1.38
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Tasa (h/min)
Tasa de quema
Quema precosecha en el año 2018Quema precosecha en el año 2018Quema precosecha en el año 2018Quema precosecha en el año 2018
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Municipios
Área cosechada en quema e incendio para cada municipio del Valle del Cauca
Referencia: Mugica et al., 2018
Estimación de las emisionesEstimación de las emisionesEstimación de las emisionesEstimación de las emisiones
Emisión total año 2018: 1092,43 ton PM 2.5
Variable Valor Unidades
�= Biomasa arbórea disponible
para quema
160 Kg BS quemable/ ha
�= Factor de actividad 49,443 ha/ año
�= Fracción de residual de
cosecha
0.2 Kg residuo/kg BH
�= Fracción de materia seca 0.8954 Kg BS/ kg BH
� =Fracción de residuos
quemados
0.72 Kg BH/ kg residuo
�= Eficiencia de combustión 0.9 Kg BS quemada/ kg BS
�= factor de emisión 1.19 kg PM 2.5/ kg BS quemada
E = B ∙ A ∙ S ∙ r ∙ �∙ α
Referencia: França et al., 2014
Estimación de las emisionesEstimación de las emisionesEstimación de las emisionesEstimación de las emisiones
Emisión total año 2018: 1851,15 ton PM 2.5EPA AP42: factor de emisión partículas finas 2.3- 3.5 g/kg
Variable Valor Unidades
�= Biomasa arbórea disponible
para quema
160 Kg BS quemable/ ha
�= Factor de combustión 0.09 kg BS quemada/ kg BS
quemable
�= Factor de emisión 2.6 kg PM 2.5/ kg BS quemada
�= Factor de actividad 49,443 ha/ año
E = α ∙ �∙ e ∙ A
Estimación de las emisiones por municipioEstimación de las emisiones por municipioEstimación de las emisiones por municipioEstimación de las emisiones por municipio
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Bu
gala
gran
de
Tulu
a
Gu
acar
í
Jam
un
dí
Zarz
al
Bu
ga
Car
tago
Rio
frío
Gin
ebra
San
Ped
ro
Ob
and
o
Cal
i
An
sem
anu
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Yoto
co
An
dal
ucí
a
La U
nió
n
La V
icto
ria
Toro
Ro
ldan
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Bo
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Yum
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Municipios
Emisión de material particulado en el año 2018
(França et al., 2014) (Mugica et al., 2018)
• Global Fire Emissions Database GFED:registra 106 quemas y área quemada hastael 2016.
- Área 2016: 45,527 ha
- Área GFD: 5,700 ha (12,5%)
• Global forest watch fires- Poder deradiotativo de fuego (FRP):
- MODIS C6: 168 quemas.
- VIIRS: 531 quemas.
Información satelital Información satelital Información satelital Información satelital
MODIS C6VIIRS
ConclusionesConclusionesConclusionesConclusiones
• La producción de caña de azúcar principalmente en el departamento del Valle del Cauca71% del área cosechada de todo el país. Se registraron eventos de quemas e incendios en28 de los 42 municipios del departamento.
• El área cosechada en el Valle del Cauca se da principalmente en verde 67%, el restante selleva a cabo por quema e incendio a una tasa de 0,15 ha/min. En las temporadas lluviosas(mayo y noviembre) se registró menor área quemada e incendiada; mientras en las secasse duplica (marzo y julio). El horario más frecuente para quema e incendio es de 4-8 pm.
ReferenciasReferenciasReferenciasReferencias• Asocaña. (2018). Aspectos generales del sector agroindustrial de la caña 2018-2019 Informe Anual. Colombia. Retrieved from
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• Consejo Nacional de Política Económica y Social. (2009). PROGRAMA PARA EL SANEAMIENTO, MANEJO Y RECUPERACIÓN AMBIENTAL DE LA CUENCA ALTA DELRÍO CAUCA- CONPES 3624. Colombia: Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial Ministerio de Hacienda y Crédito Público DNP – DDU - SDAS.Retrieved from https://www.elpais.com.co/elpais/archivos/compes-rio-cauca.pdf
• DANE. (2012). Cuenta satélite piloto de la agroindustria del cultivo de caña de azúcar 2005-2012. Dirección de Síntesis y Cuentas Nacionales (DSCN). Colombia.https://doi.org/1. Departamento Administrativo Nacional de Estadística (DANE) [Internet]. [cited 2015 Mar 5]. Available from:http://www.dane.gov.co/index.php/poblacion-y-demografia/censos
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• Manuelita (2016) Conoce el procedimiento de quemas controladas con fines de cosecha. Available at: http://www.manuelita.com/manuelita-noticias/conoce-procedimiento-quemas-controladas-fines-cosecha/?
• Ministerio de ambiente y desarrollo sostenible (2005) Resolución 532. Colombia. Available at: http://www.minambiente.gov.co/images/normativa/app/resoluciones/cc-Resolución 0532 de 2005 - Quemas abiertas.pdf.