Autogestión y valorización de biomasa residual, bajo enfoque de economía circular en sistemas productivos de tomate en Sutamarchán, Colombia

La economía circular (EC) ha cobrado importancia como alternativa de transición que contribuye al desarrollo sostenible. Se ha incorporado a la agricultura sustentable, buscando la recirculación de materiales, el aprovechamiento de residuos, y optimización de recursos, de forma que se reduzcan exter...

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Autores:
Tipo de recurso:
Doctoral thesis
Fecha de publicación:
2021
Institución:
Universidad de Bogotá Jorge Tadeo Lozano
Repositorio:
Expeditio: repositorio UTadeo
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:expeditiorepositorio.utadeo.edu.co:20.500.12010/28058
Acceso en línea:
http://hdl.handle.net/20.500.12010/28058
Palabra clave:
Biomasa residual
Biotecnología microbiana -- Tesis y disertaciones académicas
Biomasa -- Tesis y disertaciones académicas
Biomasa vegetal -- Tesis y disertaciones académicas
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Abierto (Texto Completo)
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description La economía circular (EC) ha cobrado importancia como alternativa de transición que contribuye al desarrollo sostenible. Se ha incorporado a la agricultura sustentable, buscando la recirculación de materiales, el aprovechamiento de residuos, y optimización de recursos, de forma que se reduzcan externalidades negativas. Atendiendo al papel del pequeño agricultor y al potencial que tiene la agricultura de pequeña escala para la valorización de los residuos, especialmente de la biomasa residual, es necesario que se planteen estrategias de circularidad desde la comprensión del contexto y desde una mirada integral. El objetivo del trabajo fue analizar desde el enfoque de Economía Circular la autogestión y valorización de biomasa residual en sistemas productivos de tomate en Sutamarchán (Boyacá). Se desarrolló en tres fases, inició con la evaluación del estado actual de implementación de la economía circular partir de un marco de indicadores, posteriormente se evaluó un escenario teórico alternativo en el que se aprovecha de la biomasa residual identificando las oportunidades y limitantes. En la segunda fase se caracterizaron los residuos resultantes del ciclo de producción de tomate, y se evaluaron in situ cuatro alternativas para la autogestión de biomasa residual, de manera que su potencial de valorización pudiera ser establecido. Finalmente, se realizó un análisis de decisión multi-criterio estableciendo un ranking de alternativas preferibles hacia la autogestión de biomasa residual. Se encontró que muchas de las acciones propuestas desde la economía circular no se están aplicando, haciéndose necesario aumentar la autosuficiencia, las prácticas de conservación, el uso eficiente de los recursos locales y renovables, especialmente a través del aprovechamiento de biomasa residual. Se encontró que adicionalmente, la producción de biochar en pequeña escala tuvo el desempeño esperado, sin embargo, los costos y la energía condicionan su desarrollo. En adición, la integración de tecnologías en el co-compostaje aumentó la cantidad de biomasa residual aprovechada, el nitrógeno total resultante del producto, reducción en la demanda de agua, energía, y una mejor valorización. Finalmente, al aplicar la metodología del análisis multi-criterio se identificó que el aspecto económico es el de mayor peso en la decisión del agricultor, aparte del cual fueron evaluados además aspectos como su percepción de utilidad en el sistema productivo, la apropiación tecnológica, la demanda de energía, el uso eficiente de recursos, y la madurez tecnológica. Se identificaron acciones para fomentar cambios y apoyar la toma de decisiones hacia la EC desde la autogestión y valorización de biomasa residual, incorporando las dinámicas del contexto de producción agrícola de pequeña escala.
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El objetivo del trabajo fue analizar desde el enfoque de Economía Circular la autogestión y valorización de biomasa residual en sistemas productivos de tomate en Sutamarchán (Boyacá). Se desarrolló en tres fases, inició con la evaluación del estado actual de implementación de la economía circular partir de un marco de indicadores, posteriormente se evaluó un escenario teórico alternativo en el que se aprovecha de la biomasa residual identificando las oportunidades y limitantes. En la segunda fase se caracterizaron los residuos resultantes del ciclo de producción de tomate, y se evaluaron in situ cuatro alternativas para la autogestión de biomasa residual, de manera que su potencial de valorización pudiera ser establecido. Finalmente, se realizó un análisis de decisión multi-criterio estableciendo un ranking de alternativas preferibles hacia la autogestión de biomasa residual. Se encontró que muchas de las acciones propuestas desde la economía circular no se están aplicando, haciéndose necesario aumentar la autosuficiencia, las prácticas de conservación, el uso eficiente de los recursos locales y renovables, especialmente a través del aprovechamiento de biomasa residual. Se encontró que adicionalmente, la producción de biochar en pequeña escala tuvo el desempeño esperado, sin embargo, los costos y la energía condicionan su desarrollo. En adición, la integración de tecnologías en el co-compostaje aumentó la cantidad de biomasa residual aprovechada, el nitrógeno total resultante del producto, reducción en la demanda de agua, energía, y una mejor valorización. Finalmente, al aplicar la metodología del análisis multi-criterio se identificó que el aspecto económico es el de mayor peso en la decisión del agricultor, aparte del cual fueron evaluados además aspectos como su percepción de utilidad en el sistema productivo, la apropiación tecnológica, la demanda de energía, el uso eficiente de recursos, y la madurez tecnológica. Se identificaron acciones para fomentar cambios y apoyar la toma de decisiones hacia la EC desde la autogestión y valorización de biomasa residual, incorporando las dinámicas del contexto de producción agrícola de pequeña escala.The circular economy (CE) has gained importance as a transitional alternative for sustainable development. It has been incorporated into sustainable agriculture, seeking the recirculation of materials, the use of waste, and optimization of resources, in a way that reduces negative externalities. Considering the role of the small farmer and the potential of small-scale agriculture for the valorization of waste, especially residual biomass, it is necessary to propose circularity strategies based on an understanding of the context and from an integral perspective. The objective of this work was to analyze from the Circular Economy approach the self-management and valorization of residual biomass in tomato production systems in Sutamarchán (Boyacá). It was developed in three phases, starting with the evaluation of the current state of implementation of the circular economy based on a framework of indicators, followed by the evaluation of an alternative theoretical scenario in which residual biomass is harnessed, identifying opportunities and limitations. In the second phase, the residues resulting from the tomato production cycle were characterized, and four alternatives for the self-management of residual biomass were evaluated in situ, so that their valorization potential could be established. Finally, a multi-criteria decision analysis was performed, establishing a ranking of preferable alternatives towards the selfmanagement of residual biomass. It was found that many of the actions proposed from the circular economy are not being applied, making it necessary to increase self-sufficiency, conservation practices, efficient use of local and renewable resources, especially using residual biomass. It was found that, additionally, small-scale biochar production had the expected performance, however, costs and energy conditions its development. In addition, the integration of technologies in co-composting increased the amount of residual biomass harnessed, the total nitrogen resulting from the product, reduction in the demand for water, energy, and better valorization. Finally, by applying the multi-criteria analysis methodology, it was identified that the economic aspect is the most important in the farmer's decision, apart from which aspects such as his perception of usefulness in the production system, technological appropriation, energy demand, efficient use of resources, and technological maturity were also evaluated. Actions were identified to promote changes and support decision making towards CE from self-management and valorization of residual biomass, incorporating the dynamics of the context of small-scale agricultural production124 páginasapplication/pdfspaUniversidad de Bogotá Jorge Tadeo LozanoDoctor en Ciencias Ambientales y SostenibilidadFacultad de Ciencias Naturales e IngenieríaBiomasa residualBiotecnología microbiana -- Tesis y disertaciones académicasBiomasa -- Tesis y disertaciones académicasBiomasa vegetal -- Tesis y disertaciones académicasAutogestión y valorización de biomasa residual, bajo enfoque de economía circular en sistemas productivos de tomate en Sutamarchán, ColombiaAbierto (Texto Completo)http://purl.org/coar/access_right/c_abf2AbdelRazzak, H., Alkoaik, F., Rashwan, M., Fulleros , R., & Ibrahim, M. (2019). Tomato waste compost as an alternative substrate to peat moss for the production of vegetable seedlings. Nutrition, 42(3), 287295. https://doi.org/10.1080/01904167.2018.1554682Acero, L., & Savaget, P. (2014). Journal of Plant Plural understandings of sociotechnical progress within the Organisation for Economic Cooperation and Development (OECD). In 12th Globelics International Conference.Acosta-Alba, I., & van der Werf, H. M. G. (2011). The use of reference values in indicator-based methods for the environmental assessment of agricultural systems. Sustainability. https://doi.org/10.3390/su3020424Acosta-Alba, I., Chia, E., & Andrieu, N. (2019). The LCA4CSA framework: Using life cycle assessment to strengthen environmental sustainability analysis of climate smart agriculture options at farm and crop system levels. Agricultural Systems, 171(May 2018), 155–170. https://doi.org/10.1016/j.agsy.2019.02.001Agronet. (2019). Colombian Ministry of Agriculture and Rural Development Statistics for the Agricultural Sector. 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Dairy manure compost pelleting process: A techno-economic analysis. Journal of Cleaner Production, 310. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2021.127481Álvarez, G. E., Florian, B. M., Peñuela, Z. L., & Cortés, O. E. (2018). AbE. Guía de adaptación al cambio climático basada en ecosistemas en Colombia. Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible, 160.Antón, A., Torrellas, M., Núñez, M., Sevigné, E., Amores, M. J., Muñoz, P., & Montero, J. I. (2014). Improvement of agricultural life cycle assessment studies through spatial differentiation and new impact categories: Case study on greenhouse tomato production. Environmental Science and Technology, 48(16), 9454–9462. https://doi.org/10.1021/es501474yBacenetti, J., Duca, D., Negri, M., Fusi, A., & Fiala, M. (2015). Mitigation strategies in the agro-food sector: The anaerobic digestion of tomato purée by-products. An Italian case study. Science of the Total Environment, 526, 88–97. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2015.04.069Barros, M. 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