InGenio Journal
Revista de Ciencias de la Ingeniería de la Universidad Técnica Estatal de Quevedo
https://revistas.uteq.edu.ec/index.php/ingenio
e-ISSN: 2697-3642 - CC BY-NC-SA 4.0
Aprovechamiento de residuos agrícolas para
producción de electricidad en Latinoamérica: Revisión
literaria de casos exitosos en México, Colombia y
Brasil
(Agricultural Waste for Electricity Production in Latin America: A
Literature Review of Successful Cases in Mexico, Colombia, and Brazil)
Yulissa del Cisne Marín Apolo
, María Eliza Vega Iñiguez
, Danny Ochoa-Correa
InGenio Journal
Revista de Ciencias de la Ingeniería de la Universidad Técnica Estatal de Quevedo
https://revistas.uteq.edu.ec/index.php/ingenio
e-ISSN: 2697-3642 CC BY-NC-SA 4.0
Volumen 8 | Número 1 | Pp. 1–4 | Enero 2025 Recibido (Received): 2024/06/01
DOI: https://doi.org/10.18779/ingenio.v8i1.901 Aceptado (Accepted): 2024/11/20
Aprovechamiento de residuos agrícolas para
producción de electricidad en Latinoamérica: Revisión
literaria de casos exitosos en México, Colombia y
Brasil
(Agricultural Waste for Electricity Production in Latin America: A Literature
Review of Successful Cases in Mexico, Colombia, and Brazil)
Yulissa del Cisne Marín Apolo , María Eliza Vega Iñiguez , Danny Ochoa-Correa
Universidad de Cuenca, Cuenca, Ecuador
yulissa.marin@ucuenca.edu.ec, eliza.vegai@ucuenca.edu.ec, danny.ochoac@ucuenca.edu.ec
Resumen: En América Latina, diversos residuos ofrecen oportunidades para la generación
de energía eléctrica, promoviendo una matriz energética más sostenible. Ante esta realidad,
varios países de la región se encuentran en una transición energética y con investigaciones
encaminadas hacia este objetivo. La investigación reportada en este artículo persigue ofrecer
un panorama general acerca de la disponibilidad de residuos agrícolas para la generación de
electricidad. La investigación se enfoca en tres países latinoamericanos: México, Colombia
y Brasil; líderes en este avance. El objetivo principal es evaluar la viabilidad y el grado de
aprovechamiento de los recursos energéticos derivados de residuos agrícolas en cada país,
mediante un análisis comparativo de datos sobre bioenergía. La metodología incluye una
revisión bibliográfica, enfocada en la cantidad y tipo de residuos agrícolas en cada país, así
como la revisión de proyectos existentes en materia de bioenergía. Se obtuvo que México
produjo entre 17,5-58,1 millones de toneladas anuales de residuos agrícolas; Colombia,
alrededor de 21,54 millones de toneladas; y Brasil, con 798,34 millones de toneladas, siendo
este último con la mayor cantidad debido a su extensión territorial. Este estudio ha revelado
que, aunque Brasil y México utilizan eficientemente recursos como el bagazo de caña, y
Colombia el aceite de palma para generar electricidad, aún hay áreas de mejora en el manejo
de los residuos.
Palabras clave: biomasa, residuos agrícolas, energía eléctrica.
Abstract: In Latin America, various wastes offer opportunities for the generation of electric
energy, promoting a more sustainable energy matrix. Given this reality, several countries in
the region are undergoing an energy transition and are conducting research aimed at this
objective. The research reported in this article seeks to provide an overview of the availability
of agricultural waste for electricity generation. The research focuses on three Latin American
countries: Mexico, Colombia and Brazil; leaders in this advancement. The main objective is
to evaluate the viability and degree of use of energy resources derived from agricultural waste
in each country, through a comparative analysis of data on bioenergy. The methodology
includes a bibliographic review, focused on the quantity and type of agricultural waste in
each country, as well as a review of existing bioenergy projects. It was found that Mexico
produced between 17.5-58.1 million tons of agricultural waste annually; Colombia, around
21.54 million tons; and Brazil, with 798.34 million tons, the latter having the largest amount
due to its territorial extension. This study has revealed that, although Brazil and Mexico
efficiently use resources such as sugarcane bagasse, and Colombia uses palm oil to generate
electricity, there are still areas for improvement in waste management.
Keywords: biomass, agricultural residues, electricity.
Volumen 8 | Número 1 | Pp. 46–68 | Enero 2025
DOI: https://doi.org/10.18779/ingenio.v8i1.901
Recibido (Received): 2024/06/01
Aceptado (Accepted): 2024/11/20
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1. INTRODUCCIÓN
Ante la creciente conciencia mundial sobre la necesidad de transitar hacia fuentes de energía
sostenibles, América Latina emerge como un territorio estratégico para la exploración de
alternativas que reduzcan la dependencia de los combustibles fósiles. Pese a los avances globales
en la transición hacia energías sostenibles, los desafíos persisten, especialmente en los países en
vías de desarrollo de América Latina. En este escenario, la biomasa proveniente de residuos
agrícolas se presenta como una fuente potente de energía, con un gran potencial para contribuir a
la generación eléctrica en la región.
América Latina está transitando hacia las energías renovables debido a sus vastos recursos.
Los países sudamericanos cuentan con un potencial de energía renovable que sería suficiente para
cubrir la demanda energética local actual y futura [1]. La región tiene un potencial técnico para
residuos agrícolas y agroindustriales de 3 EJ/año (exajulio por año), similar al obtenido para el
sureste asiático [2]. La gestión adecuada de estos residuos es crucial para abordar los desafíos
ambientales y para capitalizar su potencial energético. Sin embargo, aún quedan estudios y
avances por realizar en relación con la generación basada en biomasa, para que los países
latinoamericanos puedan avanzar hacia una diversificación de su matriz energética y aprovechar
plenamente todos sus recursos disponibles.
De acuerdo con la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura
(FAO), las emisiones de gases de efecto invernadero derivadas de las actividades agrícolas
representaron el 21 % del total mundial, situándose como el segundo mayor emisor. Estas
emisiones agrícolas provienen de prácticas como la deforestación, las emisiones generadas por el
ganado, la gestión de suelos y nutrientes, incluyendo el uso de fertilizantes basados en
combustibles fósiles, el empleo de maquinaria agrícola, y la quema de biomasa [3]. No obstante,
se espera una reducción significativa de estas emisiones para 2030, mediante acciones como el
fortalecimiento del manejo de cultivos y ganado y la generación a partir de energía renovable [4].
Históricamente, tanto en Colombia y Brasil, la generación eléctrica se realiza principalmente
a través de la operación de grandes centrales hidroeléctricas [4], [5], a diferencia de México,
donde esta actividad depende de fuentes basadas en combustibles fósiles [6]. Depender
predominantemente de fuentes hídricas para la generación eléctrica en un país puede presentar
desafíos debido a la estacionalidad del recurso. Por otro lado, un país que basa mayoritariamente
su producción de electricidad en combustibles fósiles necesita avanzar hacia un modelo
energético sostenible. Resulta, por tanto, menester encontrar un equilibrio en la matriz energética
de un país para diversificar las fuentes de generación eléctrica. Esto permitiría reducir las
emisiones de gases de efecto invernadero, al disminuir la dependencia de los combustibles fósiles,
y también el aprovechamiento más eficiente de los recursos disponibles.
En Ecuador, el país cuenta con varias centrales eléctricas que aprovechan residuos agrícolas
para la generación eléctrica. Entre las más importantes se encuentran San Carlos (73,60 MW),
Ecoelectric (35,20 MW) y Ecudos A-G (27,60 MW), que utilizan los residuos del proceso de
producción de azúcar para cogenerar electricidad [7]. Durante seis meses al año, estas centrales
operan con turbogeneradores que, además de abastecer los procesos internos de las industrias,
inyectan el excedente al Sistema Nacional Interconectado. No obstante, la generación de
electricidad mediante biomasa representa solo una fracción mínima dentro de la matriz energética
nacional, alcanzando apenas un 1,62 %. Esto indica que, aunque la biomasa contribuye a la
conformación de la oferta de generación eléctrica, su impacto en la producción total de Ecuador
es limitado. Esta realidad resalta la necesidad de fortalecer y ampliar el uso de la biomasa como
una alternativa viable dentro del contexto energético ecuatoriano, con el objetivo de diversificar
aún más la matriz energética y reducir la dependencia de fuentes convencionales.
En el contexto latinoamericano, el reciente interés en la biomasa como recurso energético
alternativo ha llevado a un creciente esfuerzo por encontrar soluciones sostenibles que impulsen
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el acceso a la electricidad y fomenten prácticas de explotación energética respetuosas con el
medio ambiente. Países líderes en este ámbito, como México, Colombia y Brasil, han sido
pioneros en el desarrollo de iniciativas que aprovechan la biomasa para aplicaciones de
generación eléctrica.
Este artículo presenta los resultados de una exhaustiva prospección de la literatura enfocada
en explorar el potencial de los residuos agrícolas para la producción de bioenergía en México,
Colombia y Brasil, con énfasis en la cuantificación de la biomasa disponible y la evaluación de
tecnologías para su conversión en electricidad. El estudio responde a tres preguntas clave:
disponibilidad y tipos de residuos agrícolas, tecnologías empleadas para su aprovechamiento y el
grado de integración en las matrices energéticas nacionales, comparando su desempeño con otras
fuentes renovables. Al analizar las características y desafíos específicos de cada país, esta
investigación busca aportar al estado del conocimiento general sobre la biomasa tomando como
base países líderes en América Latina en este tópico y, además, ofrecer perspectivas prácticas que
impulsen la adopción de enfoques sostenibles en la matriz energética en un ámbito regional,
nacional y local.
2. METODOLOGÍA
América Latina cuenta con varias zonas donde las condiciones ambientales, climáticas, de
terreno y otras características favorecen el uso de la biomasa como una fuente de energía
prometedora, impulsada por políticas y programas en varios países. Esta investigación se ha
delimitado en Colombia, México y Brasil, tres países latinoamericanos con un gran avance en
materia de producción de biocombustibles y una destacada participación en la generación de
energía renovable a partir de biomasa. Esta investigación busca responder a las siguientes
preguntas clave: ¿Qué tipos y volúmenes de residuos agrícolas están disponibles en cada uno de
los tres países seleccionados para la producción de bioenergía? ¿Qué tecnologías están siendo
utilizadas actualmente para convertir esos residuos en electricidad y qué nivel de eficiencia y
sostenibilidad ofrecen? ¿Cuál es el grado de integración de la generación de bioenergía en las
matrices energéticas nacionales de México, Colombia y Brasil, y cómo se compara su desempeño
en relación con otros tipos de energías renovables?
El marco metodológico diseñado para este estudio consiste en la recopilación de información
que aborde el potencial de generación de energía a partir de residuos agrícolas en los países
seleccionados por medio de una revisión exhaustiva de la literatura. En esta, se realizó un análisis
del potencial energético, considerando la cantidad y tipo de residuos generados y su idoneidad
para la generación de bioenergía. Además, se examinó las tecnologías actuales de generación
eléctrica a partir de biomasa en cada país, evaluando su eficiencia y sostenibilidad.
La revisión de literatura se tomó como fuentes de consulta bases de datos prestigiosas como:
Researchgate, Scopus, Google Academic y ScienceDirect. Se utilizaron los términos de búsqueda:
“BIOMASA”, “BIOMASS”, “BIOENERGÍA”, “BIOENERGY”, “BIOCOMBUSTIBLE”,
“BIOFUEL”, complementados con el nombre de los tres países seleccionados. La búsqueda se
realizó en el periodo comprendido entre 2010 y 2024. La Figura 1 muestra la secuencia de
búsqueda seguida para la selección de los estudios, la cual revela que inicialmente, se
identificaron 98 estudios mediante la búsqueda en bases de datos. Después de aplicar criterios de
exclusión, como la falta de referencia a los países seleccionados o la limitada accesibilidad al
contenido, se redujo el número a 58 estudios. Finalmente, tras una revisión más detallada del
título, resumen e introducción de los estudios, se seleccionaron 28 estudios para el análisis final.
La secuencia de búsqueda y filtrado de estudios siguió un proceso estructurado y riguroso,
similar al que se utiliza en las revisiones sistemáticas de literatura mediante el método PRISMA
(Elementos Preferidos para Reportar Revisiones Sistemáticas y Metaanálisis). No obstante, es
importante señalar que la revisión reportada en este artículo no tiene el carácter de una revisión
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| 4
sistemática estricta. Se aplicó periféricamente algunos aspectos del método PRISMA, como la
organización del proceso de búsqueda y la creación de un diagrama de flujo que visualiza los
pasos seguidos para seleccionar y excluir estudios. Esta estructura aporta transparencia y rigor,
permitiendo que el lector entienda claramente cómo se llevó a cabo la revisión.
Figura 1. Diagrama de flujo del proceso seguido para la selección de estudios.
La revisión de literatura basada en los 28 estudios seleccionados presenta una distribución
interesante en términos de temporalidad y tipo de fuente. En cuanto a los artículos por año (Figura
2(a)), se observan dos recursos de actualidad, 2024. Las estadísticas también muestran una
concentración significativa en 2023, con 9 artículos, mientras que años como 2009, 2010, 2013 y
2016 tienen solo 1 artículo cada uno. Esto sugiere que, en el último año ha habido un creciente
interés reciente en la investigación sobre bioenergía y biomasa en los tres países objetivo.
Respecto al tipo de obras bibliográficas cuya estadística se ilustra en la Figura 2(b), se aprecia
que en la muestra seleccionada predominan los artículos de revista, con 15 ítems, lo que resalta
el valor de la literatura revisada por pares en este campo. Además, se incluyen 7 reportes, 2 libros,
y una menor cantidad de notas de prensa y artículos de conferencias, reflejando una amplia
variedad de fuentes de información.
En términos de la aplicación de la biomasa por país, el mapa de la Figura 3 muestra que
Colombia lidera la temática con 7 estudios, seguida de Brasil con 6 y México con 5; también se
incluyen trabajos de otras regiones como Costa Rica, Bolivia, Argentina, Chile y Ecuador, lo que
demuestra un enfoque geográficamente diverso. La frecuencia de estudios en Colombia, Brasil y
México refleja su papel clave en la investigación y desarrollo de la bioenergía en América Latina.
Proceso de revisión de literatura
Número de estudios identificados
mediante búsqueda en bases de
datos (98)
Número de estudios encontrados
menos los estudios excluidos (58)
Número de estudios seleccionados
para la revisión de literatura (28)
Criterios para omitir estudios (40):
• Tratan temas diferentes a los que
se centra la investigación.
• No hacen referencia a los paises
bajo estudio.
• Acceso limitado al contenido.
Criterios para omitir estudios (30):
• Revisión del título.
• Revisión del resumen.
• Revisión de introducción.
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| 5
(a) (b)
Figura 2. Estadísticas bibliométricas: a) Publicación de obras por año, b) Distribución de
publicaciones por fuente.
Figura 3. Investigación y aplicación de soluciones basadas en biomasa para producción de
electricidad por país.
La Tabla 1 presenta un resumen de los ítems seleccionados para la revisión de la literatura,
cuya discusión se presenta en las siguientes subsecciones. En esta tabla se ofrece información
detallada sobre el título de cada obra, los autores, un resumen conciso de los temas abordados, el
año de publicación, el país de enfoque y los resultados más relevantes.
Tabla 1. Resumen de la literatura consultada para el proceso de síntesis.
N°
Título
Autores
Resumen
Año
País
Ref.
1
Holistic assessment of
Brazil's bioenergetic
potential
De Sousa, Silva
Lora, De Lisboa,
Filho, Del Olmo
Análisis de uso
energético de residuos
agrícolas y forestales,
excretas animales y
otros en Brasil.
2023 Brasil [27]
2
The energy potential of
agriculture, agroindustrial,
livestock, and
slaughterhouse biomass
wastes through direct
combustion and anaerobic
digestion.
The case of
Colombia
Sagastume
Gutiérrez,
Cabello Eras,
Hens,
Vandecasteele
Potencial energético
de residuos agrícolas y
ganaderos en
Colombia usando
combustión y
digestión anaeróbica.
2020 Colombia [4]
3
Agricultural residue-based
bioenergy: Regional
potential and scale-up
strategies
IRENA
Estimación de
residuos agrícolas para
bioenergía en diversas
regiones del mundo.
2023 - [2]
1 1 1
2
1
3
2
3
1
2
9
2
0
2
4
6
8
10
2009 2010 2013 2014 2016 2017 2019 2020 2021 2022 2023 2024
Libro
Artículo de revista
Nota de
prensaReporte
Página web
Artículo de
conferencia
Libro Artículo de conferencia
Artículo de revista Nota de prensa
Reporte Página web
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| 6
4
Assessment of energy
production potential from
agricultural residues in
Bolivia
Morato, Vaezi,
Kumar
Cuantificación de
residuos agrícolas en
Bolivia para
generación de energía.
2019 Bolivia [1]
5
The nexus of renewable
energy-agriculture-
environment in BRICS
Liu, Zhang, Bae
Relación entre energía
renovable, agricultura
y emisiones de CO2
en los países BRICS.
2017 BRICS [3]
6
GIS-based modeling of
residual biomass availability
for energy and production in
Mexico
Lozano-García,
Santibañez-
Aguilar, Lozano,
Flores-
Tlacuahuac
Modelo SIG para
identificar áreas con
potencial energético
de biomasa en
México.
2020 México [8]
7
Annual biomass variation of
agriculture crops and
forestry residues, and
seasonality of crop residues
for energy production in
Mexico
Honorato-
Salazar,
Sadhukhan
Análisis de biomasa
de cultivos y residuos
para energía en
México.
2020 México [6]
8
Evaluation of Potential
Substrates for Biogas
Production in Colombia
using Anaerobic Digestion
Systems
Ramón, Vásquez,
Delgado,
Domínguez-
Carvajal,
Mosquera-Mena,
Molina, Peñuela-
Vásquez
Identificación de
sustratos para biogás
en Colombia usando
digestión anaeróbica.
2023 Colombia [10]
9
Evaluación de diferentes
métodos para la
transformación de la pulpa
de café en abono orgánico
en fincas cafeteras
Moreno Clavijo,
Romero Jiménez
Métodos para
convertir pulpa de café
en abono orgánico en
fincas.
2016 Colombia [9]
10
Biogas Production from
Anaerobic Co-digestion of
Palm Oil Mill Effluent and
Empty Fruit Bunches
Saelor, Kongjan,
O-Thong
Producción de biogás
a partir de efluentes de
aceite de palma y
racimos vacíos.
2017 Tailandia [11]
11
Renewable energy statistics
2023
IRENA
Estadísticas globales
de energía renovable
en la última década.
2023 - [18]
12
Bioenergía: Fuentes,
conversión y sustentabilidad
Rincón, Silva
Fuentes y
sostenibilidad de la
bioenergía en la región
iberoamericana.
2014 Colombia [5]
13
Biofuel production in Latin
America: A review for
Argentina, Brazil, Mexico,
Chile, Costa Rica and
Colombia
Vega, Bautista,
Campos, Daza,
Vargas
Revisión de
biocombustibles en
Argentina, Brasil,
México, Chile, Costa
Rica y Colombia.
2024 - [12]
14
Produção e uso de
biocombustíveis no Brasil
Vidal
Brasil como productor
destacado de etanol y
biodiésel.
2019 Brasil [17]
InGenio Journal, 8(1), 46–68 52
InGenio Journal, 8(1), 1–4
| 7
15
Atlas de los biocombustibles
líquidos 2021-2022
Torroba, Orozco
Atlas del potencial de
biocombustibles en
América Latina.
2022 - [26]
16
Biomass as energy source in
Brazil
Lora, Andrade
Potencial de biomasa
como fuente de
energía en Brasil.
2009 Brasil [28]
17
Biorefinery study of
availability of agriculture
residues and wastes for
integrated biorefineries in
Brazil
Forster-Carneiro,
Berni, Dorileo,
Rostagno
Residuos agrícolas en
Brasil para integrar en
biorrefinerías.
2013 Brasil [15]
18 Censo Agro 2017 IBGE
Censo Agro 2017:
residuos agrícolas y
potencial energético
en Brasil.
2017 Brasil [14]
19
Conversión energética de la
Biomasa: bases para su
aprovechamiento
Manrique, Aien,
Salvo, Binda,
Subelza,
Mosconi,
Balderrama
Tecnologías de
conversión energética
de la biomasa en
América Latina.
2023 - [13]
20
Informe de Avance
Proyectos de Generación -
Julio 2023
UPME
Actualización de
proyectos energéticos
en Colombia.
2023 Colombia [32]
21
Plataforma Nacional de
Energía, Ambiente y
Sociedad
Conahcyt
Repositorio nacional
de energía y cambio
climático en México.
2023 México [19]
22
Atlas del potencial
energético de la Biomasa
residual en Colombia
SIAME
Atlas del potencial
energético de biomasa
en Colombia.
2023 Colombia [21]
23
Distribution and potential of
bioenergy resources from
agricultural activities in
Mexico
Valdez-Vazquez,
Acevedo-
Benítez,
Hernández-
Santiago
Residuos agrícolas en
México para
bioenergía mediante
combustión y
fermentación.
2010 México [25]
24
Global Electricity Review
2021
Ember
Disminución del uso
de carbón impulsada
por energía eólica y
solar.
2021 - [29]
25
Technologies for biogas to
electricity conversion
Kabeyi,
Olanrewaju
Conversión de biogás
a electricidad
mediante diversas
tecnologías.
2022 - [24]
26
Introducción a las
tecnologías de
aprovechamiento de
biomasa
Arauzo, Bimbela,
Ábrego, Sánchez,
Gonzalo
Tecnologías para
valorizar la biomasa y
diversificación
energética.
2014 España [23]
27
Informe Perspectiva
Sectorial - Energía
Castro, Mojica
Perspectiva del sector
energético colombiano
en 2023.
2023 Colombia [31]
InGenio Journal, 8(1), 46–68 53
InGenio Journal, 8(1), 1–4
| 8
28
Plan Maestro de Electricidad
– Ministerio de Energia y
Minas
No Author
Plan maestro para la
implementación de
energías renovables en
Ecuador.
2024 Ecuador [7]
2.1. Residuos agrícolas disponibles para aprovechamiento energético
• México
En México, los residuos agrícolas se clasifican en primarios y secundarios. Los primeros son
restos vegetales en el campo después de la cosecha del producto principal, como paja, tallos y
hojas. Los segundos son residuos procesados, como cáscaras, cascarillas, bagazo, mazorcas de
maíz y cascarilla de café [8].
En este país, la disponibilidad total de residuos varía entre 17,5 y 58,1 millones de toneladas de
materia seca al año, divididas en 14,5 a 50,7 millones de toneladas para residuos primarios y 3,0 a 7,4
millones de toneladas para residuos secundarios. Destacan los residuos de maíz y sorgo, representando
un 43,9 % y 31,3 %, respectivamente del total de residuos primarios. Le siguen en importancia los
residuos de caña de azúcar (9,9 %), trigo (7,7 %), cebada (1,8 %) y fréjol (1,2 %) [6].. En cuanto a los
residuos secundarios, maíz y caña de azúcar representan el 53,8 % y 40,7 %, respectivamente,
seguidos, en menor medida, por residuos de café (2,1 %) y bagazo de agave (1,8 %). El maíz es el
cultivo más importante en México y, por lo tanto, produce la mayor cantidad de residuos brutos
disponibles [6].
En México, cuatro productos principales ocupan más del 80 % de la superficie dedicada al
cultivo: la caña de azúcar, maíz, trigo y sorgo. En la Tabla 2 se detallan los datos en toneladas de
materia seca por año (tMS/año) para cada uno de estos cultivos durante la temporada de lluvias.
La Figura 4 presenta la distribución y la cantidad de residuos agrícolas primarios de estos
productos en el territorio.
Tabla 2. Residuos del sector agrícola disponibles más importantes en México.
Residuo
Producción (tMS/año)
Caña
15,00
Maíz
44,00
Trigo
5,02
Sorgo
4,50
Fuente: [6].
Figura 4. Potencial energético de residuos agrícolas en toneladas de materia seca por hectárea
por año. Fuente: [6].
InGenio Journal, 8(1), 46–68 54
InGenio Journal, 8(1), 1–4
| 9
• Colombia
Según Sagastume et al. [4], la disponibilidad de residuos agrícolas para aplicaciones
energéticas está condicionada por los procedimientos de cosecha. Aunque algunos residuos, como
los de caña de azúcar, caña de panela, plátano, banano, papa, arroz, café, entre otros, se suelen
utilizar para enriquecer el suelo, otros, como la paja de caña de azúcar, tienen potencial como
biomasa. Sin embargo, la recolección a largo plazo de residuos agrícolas con fines energéticos es
limitada. Por otro lado, los residuos agroindustriales están totalmente disponibles para
aplicaciones energéticas, dependiendo de la cantidad de la producción agrícola [4].
En Colombia, los principales cultivos generadores de residuos agrícolas y agroindustriales
incluyen la caña de azúcar, el plátano, el arroz, el banano, la piña, el maíz, el aceite de palma, el
café, la papa y la yuca. Sin embargo, no todos estos residuos están completamente disponibles
para su uso energético. Entre los cultivos mencionados, los que más residuos ofrecen para
aprovechamiento energético son el banano, con 5642,133x10
3
t/año; el café, con 4133,800x10
3
t/año; la piña, con 5199,200x10
3
t/año; y el aceite de palma, con 3726,100x10
3
t/año disponibles.
Estos hallazgos destacan la importancia de identificar las fuentes más relevantes de residuos con
potencial energético. Los resultados expuestos en el estudio de Sagastume Gutiérrez et al. [4] en
lo que respecta a la cantidad de residuos disponibles en el sector agrícola y agroindustrial para su
aprovechamiento energético se sintetizan en la Tabla 3 y en la Figura 5.
Tabla 3. Residuos del sector agrícola disponibles para aprovechamiento energético en
Colombia.
Cultivo
Residuos
agrícolas
disponibles
(10
3
t/año)
Residuos
agroindustriales
(10
3
t/año)
Total de residuos
(10
3
t/año)
Caña de azúcar 0,000 7,993 7,993
Plátano 571,350 0,014 571,364
Papas 0,000 0,023 0,023
Arroz 0,000 0,509 0,509
Yuca 1182,560 0,344 1182,904
Banano 320,130 5322,003 5642,133
Maíz 679,500 0,000 679,500
Aceite de palma 0,000 3726,100 3726,100
Panela de caña 0,000 370,600 370,600
Cítricos 0,000 9,400 9,400
Café 2329,100 1804,700 4133,800
Piña 5015,700 183,500 5199,200
Tomate 0,000 11,400 11,400
Fuente: [4].
InGenio Journal, 8(1), 46–68 55
InGenio Journal, 8(1), 1–4
| 10
Figura 5. Disponibilidad de residuos agrícolas para aprovechamiento energético Colombia (103
t/año) [4].
La industria del café en particular es una de las más importantes del país, reportando una
producción de 13,8 millones de sacos de café entre los años 2017-2018, según la Federación
Nacional de Cafeteros de Colombia [9]. Esta actividad agroindustrial genera grandes cantidades
de pulpa y mucílago, con altos contenidos de azúcar, que son un potencial sustrato para la
producción de biogás por medio de digestión anaerobia [10].
Asimismo, la industria del aceite de palma genera una gran cantidad de subproductos, tales
como fibras (12 %), almendras o cascarones de palma (5 %), racimos vacíos o raquis (23 %), y
aguas residuales de cada racimo de frutas frescas procesadas [11]. Otro importante residuo de esta
actividad es el efluente de molino de aceite de palma (POME, por sus siglas en inglés). Se estima
que, por cada tonelada de racimos frescos de frutas procesadas, se producen de 0,5 a 0,7 m3 de
POME. Este subproducto se ha implementado como materia prima para la producción de biogás
a nivel industrial en países con una alta producción de aceite de palma, como Malasia e Indonesia.
Bajo condiciones específicas de temperatura, se puede llegar a producir 28 m3 de biogás a partir
de 1 m3 de POME [10]. El cultivo de aceite más utilizado para la producción de biodiesel es la
palma africana, con un área potencial de cultivo de 150000 hectáreas. Estudios internacionales
afirman que el biodiesel producido en Colombia se encuentra entre los mejores del mundo [12].
• Brasil
Los residuos agrícolas emergen como una opción con alto potencial para obtener bioenergía
en la actualidad. Con millones de toneladas de desechos disponibles anualmente, provenientes de
la producción agroindustrial, estos recursos son accesibles y continuos. Una gestión eficiente
ofrece oportunidades de reutilización sin generar costos adicionales. Es importante tener en cuenta
un estudio de la viabilidad de los residuos agrícolas como fuente de bioenergía, considerando el
potencial energético de la materia, el territorio y las características climáticas de la región. En
algunos casos, una fracción del residuo se queda en el terreno para mejorar su mantenimiento
[13].
De acuerdo con la actualización (2021-2022) anual del Atlas Nacional de Brasil Milton Santos
2010, con mapas elaborados con información del IBGE y otras instituciones públicas [14] se
obtuvo información de datos estadísticos de productos agrícolas. La Tabla 4 resume los
principales datos de producción de cultivos y residuos [14], [15].
0,00
1000,00
2000,00
3000,00
4000,00
5000,00
6000,00
Residuos agrícolas disponibles
(103 t/año)
Residuos agroindustriales (103
t/año)
Total de residuos (103 t/año)
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Tabla 4. Cultivos y residuos del sector agrícola disponibles en Brasil.
Cultivo/Residuo
Producción (10
6
t/año)
Coeficiente de
Residuo (CR)
Cantidad de
Residuo (10
6
t/año)
Caña de azúcar/bagazo
638,70
0,90
574,83
Maíz/tallo, mazorca
39,30
1,00
39,30
Soja/tallos
103,20
1,40
144,48
Arroz/paja, cascarilla
11,10
1,70
18,87
Algodón/ramas
3,70
2,45
9,07
Trigo/paja
4,70
1,30
6,11
Yuca/tallo, ramas
6,60
0,80
5,28
Café/cascarilla
1,90
0,21
0,40
Fuente: [14], [15].
Según estadísticas a nivel mundial [16], Brasil es el mayor productor de azúcar y el segundo
productor de etanol, consolidándose como líder latinoamericano en la producción de energía a
partir de biomasa de caña de azúcar. Para este país, se tiene que la producción del biodiesel usa
como principal materia prima la soya, aunque también ricino, sésamo, girasol, o palma aceitera.
En las regiones sur y centro-oeste del país existe la mayor producción de soya, lo que concentra
la mayor producción de biodiésel en estas áreas [17]. La agroindustria de la soya en Brasil
involucra empresas que participan desde la producción hasta la comercialización, siendo así que
varias de estas empresas son grandes productoras de biodiésel.
Brasil, gracias a la gran biodiversidad y oportunidades para el trabajo agrícola, posee un gran
potencial como productor de bioetanol de primera y segunda generación, siendo la caña de azúcar
su principal materia prima. Sin embargo, el desarrollo del bioetanol de caña de azúcar se encuentra
limitado por la competencia con otros cultivos alimenticios y la necesidad de expandir los
territorios de cultivo [12].
2.2. Potencial energético a partir de residuos agrícolas
• México
En la literatura revisada se discute la variación en el potencial bioenergético total en México,
que varía de 313,4 a 1039,4 PJ/año (Petajoules por año), debido a la variación en la producción
de cultivos y la disponibilidad de residuos [8]. De forma general, en la Tabla 5 se utiliza la unidad
MtMS/a, que corresponde a millones de toneladas de materia seca por año. Esta tabla ofrece una
visión general del potencial energético de la biomasa, desglosada por tipo, facilitando así la
evaluación de la capacidad energética de cada categoría [5].
Según estudios revisados, la caña de azúcar es el producto con mayor potencial para
generación eléctrica, así como para pilas de combustible de hidrógeno en México. Datos
actualizados por la Agencia Internacional de Energías Renovables (IRENA) revelan que el bagazo
de caña en México cuenta con una capacidad de generación de energía de 816 MW en 2022.
Además, se estima un potencial de generación de bioenergía de 984 MW, una capacidad de 66
MW de biogás y 918 MW de biocombustibles sólidos y residuos renovables para el mismo año
[18].
Pese a que México se ubica dentro de los 13 mayores productores de alimentos en el mundo
y cuenta con 818 tipos de productos que generan significantes cantidades de residuos orgánicos,
apenas se aprovecha el 0,4 % de su capacidad total de 86154 MW para bioenergía [19]; una
muestra de que el potencial energético basado en residuos agrícolas está claramente subutilizado
en México.
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Tabla 5. Potencial energético de acuerdo con el tipo de biomasa en México.
Tipo
Producción
(MtMS/a)
Potencial energético
(PJ/año)
Residuos industriales de cultivos (bagazo y otros)
29
431
Residuos agrícolas de cosechas (RAC)
13
227
Residuos de cultivos alimenticios y forrajeros
15
114
Residuos agrícolas de cosechas de cultivos dedicados
8
86
Caña de azúcar para etanol
206
338
Aceite de palma aceitera para biodiesel
13
121
Fuente: [5].
Las plantas de producción de electricidad y/o calor que utilizan de combustible el biogás o
bagazo, registran una capacidad instalada que va desde aproximadamente 70 kW hasta los 50
MW [19]. En la Figura 7 se presenta las diferentes centrales eléctricas en operación con
generación a partir de biomasa en México, en donde destaca la planta generadora Tampico
Renewable Energy con la mayor producción de electricidad (180,33 GWh) proveniente del
aprovechamiento del bagazo de caña [20].
Figura 6. Centrales eléctricas de generación a partir de biomasa en México [20].
• Colombia
Según Sagastume Gutiérrez et al. [4], el potencial energético de los residuos agrícolas varía
dependiendo de su contenido de humedad y del método de conversión. Aquellos con menos del
50 % de humedad tienen potenciales energéticos entre 2000 y 6000 kWh/t (kilovatios-hora por
tonelada) con combustión directa, mientras que los que tienen más del 50 % de humedad ofrecen
entre 100 y 3000 kWh/t con digestión anaeróbica. En general, la combustión directa produce un
mayor potencial energético que la digestión anaeróbica para la misma fuente de biomasa. Los
resultados de este estudio se sintetizan en la Tabla 5.
El análisis revela que los desechos agrícolas, ganaderos y agroindustriales potencialmente
generan entre 60 y 120 GWh de energía mediante combustión directa o digestión anaeróbica.
Específicamente, los desechos agrícolas se destacan como una fuente con un enorme potencial
energético, capaz de satisfacer significativamente la demanda eléctrica actual en Colombia. En
2022, el país contaba con una capacidad instalada de generación de 9 MW a partir de biogás [18],
principalmente generado a partir de estiércol y residuos sólidos municipales. Además, según
estadísticas de IRENA [18], se utilizó el bagazo de caña para generar 387 MW de electricidad.
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La Figura 7 muestra el mapa del potencial energético municipal anual de los residuos agrícolas,
obtenido del Atlas del Potencial Energético de la Biomasa Residual en Colombia [21].
Tabla 6. Potencial energético por residuo en Colombia.
Cultivos Residuo
Potencial energético (kWh/t)
Combustión directa Digestión anaeróbica
Caña de azúcar
AW
2594,8
803,3
Bagazo
2062,9
1171,1
Torta de filtrado
2144,8
1151,1
Plátano
Raquis
-
120,9
Pseudo-tallo
-
202,5
Desechos de plátano
-
538,1
Cáscara - 280,6
Papas
Tallos y hojas
-
851,6
Cáscara
-
423,5
Arroz
Tallos
3850,4
1637,7
Cáscara
4187,5
1277,8
Yuca
Tallos
3716,7
1510,6
Rizoma
2947,2
1378,0
Cáscara
-
598,2
Bagazo
-
362,0
Banano
Raquis
-
120,0
Pseudo-tallo
-
202,0
Desechos de plátano
-
538,1
Cáscara
-
1962,4
Maíz
Rastrojo
3985,3
1831,4
Mazorca
3939,9
1675,3
Residuo de la planta
4433,9
1920,9
Aceite de palma
Cáscara
4634,9
592,4
Fibra
4967,3
1794,0
Racimos vacíos
5178,9
1849,0
POME
-
268,4
Panela de caña
AW
2594,8
1171,1
Bagazo
2062,9
803,3
Cítricos
Cáscara, semillas
3844,4
2755,7
Café
Pulpa
164,7
272,0
Cascarilla
4386,3
1187,7
Tallos cortados
4338,0
2126,1
Piña
Rastrojo
4527,8
2022,4
Corona
4750,0
2491,5
Núcleo
-
427,3
Cáscara
-
427,3
Tomate
Hojas
5905,0
1794,3
Tallo
5893,7
1794,3
Cáscaras
5718,1
447,4
Semillas
5928,4
447,4
Fuente: [4].
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Figura 7. Mapa del potencial energético municipal anual de los residuos agrícolas en Colombia
[21].
• Brasil
Brasil cuenta con una amplia reserva de energía primaria (13000 PJ), principalmente derivada
de biomasa residual, concentrada en restos de cultivos clave como caña de azúcar, maíz y soya
en microrregiones del centro-oeste y sureste del país. Asimismo, investigaciones sugieren que la
integración de la biomasa como fuente de energía renovable puede beneficiar las actividades
agrícolas y reducir impactos ambientales en Brasil [5].
El bagazo de la caña de azúcar representa el mayor porcentaje de la energía obtenida de la
biomasa (Figura 8). El biogás, el pasto elefante, carbón vegetal, cáscara de arroz, lejía, aceites
vegetales, leña de residuos de madera, el licor negro derivado de la industria de papel, son otros
tipos de biomasa que se utilizan en la actualidad para la generación de bioenergía [22].
Figura 8. Capacidad instalada de generación eléctrica por tipos de biomasa, 2022 [22].
Bagazo
71,53%
Biogás
1,42%
Hierba Elefante
0,19%
Carbón Vegetal
0,23%
Cáscara de Arroz
0,32%
Lejía
19,92%
Gas de Alto Horno -
Biomasa
0,77%
Aceites Vegetales
0,10%
Leña de Residuos de
Madera
5,51%
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2.3. Tecnologías aplicadas para la generación eléctrica a partir de biomasa
Existen diversas alternativas de conversión de residuos para producir energía a partir de
fuentes de biomasa, clasificadas en procesos termoquímicos y de bioconversión. Para las fuentes
con más del 50 % de humedad, se prefieren los procesos de bioconversión, como la digestión
anaeróbica; mientras que, para las fuentes con menos del 50 % de humedad, los procesos
termoquímicos, como la combustión de biomasa, son más adecuados [4].
Las tecnologías termoquímicas para la generación de energía eléctrica incluyen la torrefacción
(precalentamiento de biomasa a temperaturas entre 200° y 300° C para su posterior combustión),
la pirólisis (calentamiento de biomasa en ausencia total de oxígeno) y la gasificación (biomasa
sometida a reacciones a altas temperaturas con un agente gasificante), permiten generar energía
eléctrica mediante la combustión controlada de biomasa [23].
Las tecnologías de conversión del biogás en electricidad abarcan motores de combustión
interna, turbinas y pilas de combustible. Las pilas de combustible aprovechan el hidrógeno verde
producido a partir de biogás para generar electricidad, requiriendo un biogás procesado con al
menos 65 % de metano y 35 % de CO2. Otra tecnología, de las más utilizadas, son las turbinas
de gas y microturbinas, comúnmente empleadas en aplicaciones a mediana escala, entre 3 y 5
MW, mientras que las turbinas a pequeña escala son viables con potencias entre 30 y 75 kW.
Estas opciones tecnológicas permiten aprovechar eficientemente la biomasa y el biogás para la
generación de electricidad en diferentes escalas [24].
• México
En México, se emplean varias tecnologías para tratar la biomasa, como el ciclo de
combustión/vapor, el motor de gasificación/combustión interna y el motor de
combustión/Stirling. Las decisiones sobre qué tecnología utilizar dependen del potencial de
biomasa disponible y las características de los residuos, como de su nivel de humedad [25]. Se
investigan nuevas tecnologías como la hidrólisis y fermentación separadas (SHF), la
sacarificación y cofermentación simultaneas (SSCF) y bioprocesamiento consolidado (CBP), esta
última considerada más factible al utilizar un solo reactor para las principales etapas del proceso
[12].
En cuanto a la producción de bioetanol, se emplea la tecnología de transesterificación, y se
están explorando alternativas de catalizadores para reducir costos [25]. Aunque la producción de
biogás en México es baja, es relevante por el uso de biodigestores tipo bolsa y estiércol de granjas
bovinas como materia prima [12].
• Colombia
Actualmente, el país cuenta con nueve plantas de generación de biogás a partir de aceite de
palma, representando aproximadamente el 9 % del consumo eléctrico promedio entre 2016 y 2017
mediante la digestión anaeróbica y el 18 % a través de la quema directa [26]. Tres empresas
colombianas han desarrollado proyectos de cogeneración utilizando el gas metano de efluentes
de aceite de palma, específicamente de POME, generando 8 MW de energía limpia anualmente y
obteniendo beneficios económicos por la venta de excedentes [10]. El proyecto más reciente,
“Manuelita”, transforma lodo de producción de aceite de palma en biogás con dos biodigestores
de flujo continuo que generan 317732 m3 al mes [12].
La transesterificación es la tecnología más utilizada en Colombia para producir biodiesel,
mientras que la gasificación y la digestión anaeróbica destacan para la generación de biogás, con
cinco sistemas instalados utilizando materias primas como aguas residuales de la producción de
cerveza, estiércol de cerdo, pollo y agua, y el lodo de plantas de tratamiento de aguas residuales
[12].
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• Brasil
Es indispensable analizar las características de la biomasa disponible para determinar el
proceso óptimo de conversión, ya sea termoquímico, bioquímico o fisicoquímico. En Brasil, la
producción de biodiesel se realiza mediante transesterificación alcalina [27], mientras que para el
bioetanol se emplea el proceso de fermentación [5]. Brasil es considerado mundialmente como
uno de los mayores productores de biogás, con 810 plantas generadoras. Aunque su producción
interna es menor en comparación con otros biocombustibles, los residuos agrícolas pasan por un
proceso de separación, homogeneización y digestión anaeróbica antes de su utilización. Se usan
reactores anaeróbicos de diferentes tecnologías dependiendo de las características de la materia
prima. En Brasil, las plantas de biogás mayoritariamente generan electricidad (86 %), energía
térmica (10 %), biometano (3 %) y energía mecánica (1 %) [12].
Las tecnologías rentables para la generación de energía a partir de biomasa incluyen el ciclo
de vapor, el biodiesel/MCI y la gasificación con combustión interna y motor Stirling. Sin
embargo, aún no se ha definido tecnologías óptimas económicamente viables para sistemas de
generación a pequeña escala [28].
Según [15], en Brasil, 405 centrales térmicas utilizan el bagazo de caña como combustible,
además de 3 centrales que emplean biogás a partir de residuos agrícolas. Dos centrales utilizan
hierba elefante, 13 cascarilla y paja de arroz, y una etanol. Otras utilizan el gas de alto horno, el
licor negro y, finalmente, 54 basadas en residuos forestales.
2.4. Revisión de la matriz energética de los países de estudio
• México
La matriz energética de México ha estado en constante transición, con una histórica dependencia
de combustibles fósiles. Hasta 2021, tres cuartos de la electricidad provenían de estos combustibles,
con una capacidad instalada de 86154 MW, siendo el 66,9 % de unidades térmicas a base de estos.
Las energías renovables representaban una fracción menor, con hidroelectricidad (14,6 %), eólica
(8,0 %), fotovoltaica (6,9 %), nuclear (1,8 %), geotérmica (1,3 %) y bioenergía (0,5 %) (Figura 9)
[19], [29]. Aunque el uso de carbón ha disminuido, las tecnologías de generación eléctrica con
combustibles fósiles siguen predominando en la matriz eléctrica del país. México ha experimentado
un aumento del 48,4 % en generación de energías renovables entre 2017 y 2022 [30]. Sin embargo,
estos cambios han sido inestables debido a políticas emergentes.
Figura 9. Capacidad instalada según tecnologías de generación [19], [29].
Bioenergía
0,51%
Ciclo combinado
49,24%
Combustión
interna
1,01%
Geotérmica
1,39%
Carboeléctrica
7,95%
Cogeneración
eficiente
3,41%
Eólica
10,23%
Hidroeléctrica
18,43%
Nuclear
2,40%
Turbogás
5,43%
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• Colombia
Según [31], la capacidad efectiva de generación neta para enero de 2023 fue de 18777 MW,
con una predominante participación de energía hidráulica con 66,80 %, un 30,50 %
correspondiente a energía térmica, 1,58 % de generación solar y eólica y 1,03 % de cogeneración
de calor y electricidad a partir de biomasa (Figura 10). Actualmente, Colombia participa con un
0,80 % de la generación a partir de biomasa a nivel mundial.
Figura 10. Matriz energética por tipo de tecnología en Colombia 2023 [31].
El gobierno colombiano se planteó como objetivo para el 2023, mediante las resoluciones
40715 de 2019 y 40060 de 2021 del Ministerio de Minas y Energía, que las fuentes renovables
no convencionales cubran el 10 % de la demanda final de energía en 2023 [31]. Hasta septiembre
de 2023, se registraron un total de 291 proyectos de generación, abarcando tanto energías
renovables como no renovables, con una destacada presencia de la energía solar [32]. En la Figura
11 se muestran los proyectos vigentes de generación a partir de energías renovables, según el tipo
de tecnología en MW.
Figura 11. Proyectos vigentes de generación, clasificados por su potencia instalada en MW
[32].
El número de proyectos de biomasa, clasificados según su potencia instalada, se muestran en
la Tabla 7. Aunque se han iniciado proyectos de biomasa en diversas etapas, desde prefactibilidad
Hidráulica
66,83%
Térmica
30,56%
Cogenerador
1,03%
Solar + Eólica
1,58%
43
942
1866
7945
11585
0 2000 4000 6000 8000 10000 12000
Biomasa
Térmico
Hidráulico
Eólico
Solar
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hasta factibilidad, su implementación se ve obstaculizada por desafíos logísticos, lo que dificulta
el cumplimiento de los objetivos establecidos.
Tabla 7. Proyectos vigentes de generación eléctrica basada en biomasa.
Rango Proyectos vigentes
1-10 MW
3
20-50 MW
1
Total
4
Fuente: [32].
• Brasil
Brasil se destaca por su significativa contribución para la generación eléctrica mediante
energías renovables, lo que lo posiciona como uno de los líderes en la mitigación de los impactos
ambientales asociados al uso de combustibles fósiles. A pesar de ser uno de los mayores
consumidores de energía, su matriz energética es una de las menos contaminantes a nivel mundial
[33].
La abundancia de recursos naturales en Brasil, junto con su diversidad geográfica,
proporciona una amplia gama de residuos agrícolas adecuados para la generación de energía. En
general, la biomasa en Brasil presenta un alto potencial y está disponible en todo el país durante
todo el año, representando el 7,7 % de la producción total de energía eléctrica en la matriz nacional
(ver Figura 12).
Figura 12. Generación eléctrica por fuente en Brasil, 2022 [34].
3. RESULTADOS Y DISCUSIÓN
El desarrollo de la investigación ha permitido identificar las principales características que
poseen México, Colombia y Brasil con respecto a su potencial energético a partir de residuos
agrícolas. Se logró identificar que los principales residuos en los tres países se obtienen del maíz,
caña de azúcar y trigo para México; banano, aceite de palma y café para el caso de Colombia; y
caña de azúcar, soya y maíz para Brasil.
Brasil lidera en la generación de residuos, con 798,34 millones de toneladas anuales, cifra que
supera significativamente al caso de México (17,5-58,1 millones t/año) y Colombia (21,535
millones t/año). Esto puede deberse a la gran extensión en territorio de Brasil, motivo por el cual
tiene más disponibilidad de recurso que los otros dos países. Asimismo, para el año 2023, se
1,20%
1,20%
2,10%
2,10%
4,40%
6,20%
7,70%
12,10%
63%
0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70%
Derivados de petroleo
Carbón
Nuclear
Otros
Solar
Gas natural
Biomasa
Eólica
Hidráulica
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obtuvo que la capacidad máxima de generación neta de plantas de bioenergía de cada país fue de
984 MW, 397 MW y 17210 MW para México, Colombia y Brasil, respectivamente [18]; sin
embargo, el porcentaje de generación a partir de biomasa en Colombia y México es inferior al 2,0
%, mientras que en Brasil representa el 7,7 % de la producción total de energía eléctrica. Estos
datos sugieren que Brasil aprovecha de manera más efectiva sus recursos de biomasa en
comparación con los otros dos países.
Colombia, posee un importante potencial energético derivado de residuos agrícolas. A pesar
de que cuenta con varias plantas de generación de biogás y biodiesel, sería beneficioso para el
país aumentar su participación en este sector para reducir la dependencia de los combustibles
fósiles y promover el uso de energías renovables para la generación eléctrica. Aunque la energía
hidroeléctrica es la fuente predominante dentro de la matriz energética, Colombia sigue
dependiendo en un 30,5 % de generación térmica a base de combustibles fósiles. A partir de la
información expuesta en la Tabla 6, Colombia cuenta con un potencial energético teórico de
43,229 MWh a partir de sus residuos agrícolas, mediante digestión anaerobia y 98,759 MWh
mediante combustión directa.
México, siendo uno de los principales productores de alimentos, cuenta con un amplio
potencial de residuos para la generación de energía a partir de la biomasa. Sin embargo, su matriz
energética ha dependido en gran medida de combustibles fósiles, representando más del 60 % de
su generación eléctrica. Actualmente, el país está en proceso de transición hacia una matriz
energética más limpia, donde las fuentes eólicas y solares están ganando relevancia. Aunque la
biomasa tiene una baja participación en la matriz energética actual, se están desarrollando
proyectos para potencializar su uso como fuente de energía.
Los tres países han desarrollado amplia experiencia en la producción y comercialización de
biodiesel y bioetanol. México está mejorando sus tecnologías para la producción de bioetanol y
ya tiene un nivel de desarrollo considerable. Colombia destaca en la producción de biodiesel a
partir de palma africana, reconocido por su alta calidad a nivel mundial. Brasil sobresale como
uno de los principales productores globales de bioetanol y biogás, principalmente utilizando caña
de azúcar.
Este estudio evidencia que los tres países disponen de tecnologías maduras para la producción
de biocombustibles, siendo México el que presenta un menor nivel de desarrollo en esta área pese
a su gran potencial. Es importante destacar que México, además, emplea menos recursos de
residuos agrícolas en comparación con Colombia y Brasil para la producción de biocombustibles.
Esto destaca la necesidad de potenciar estrategias de aprovechamiento de biomasa en el sector
energético en México para equiparar su posición con otros países en la región.
Las tecnologías empleadas en la generación de energía a partir de biomasa en los tres países
incluyen la transesterificación para la generación de biodiesel, fermentación para la obtención de
bioetanol, digestión anaeróbica para la obtención de biogás y otros procesos como la gasificación,
pirólisis y combustión directa para la conversión en energía eléctrica. El tipo de tecnología que
se utilice para la conversión de energía se ve directamente influenciado por la calidad y
composición del gas o subproducto generado, además del tamaño, humedad y composición de la
partícula de biomasa.
4. CONCLUSIONES
El análisis llevado a cabo ha proporcionado una visión detallada del nivel de desarrollo en
tres países latinoamericanos en relación con la utilización de biomasa derivada de residuos
agrícolas. Aunque se ha observado un eficiente aprovechamiento de estos recursos para la
generación de biocombustibles, se destaca que la matriz energética general de estos países aún
muestra una influencia limitada por el uso de biomasa. A pesar de contar con plantas generadoras
que emplean de manera efectiva recursos como el bagazo de caña en Brasil y México y el aceite
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de palma en Colombia, se identifican importantes oportunidades de mejora en la gestión de
residuos.
En México, el potencial bioenergético se estima entre 313,4 y 1039,4 PJ/año, con una
producción destacada de 44 millones de toneladas de residuos de maíz. Sin embargo, su
integración ha sido limitada por una histórica dependencia del 60 % en combustibles fósiles, y la
biomasa representa solo el 0,5 % de su matriz energética. Esto sugiere la necesidad de acelerar
los proyectos actuales para mejorar la adopción de esta fuente renovable.
Colombia ha logrado avances en la generación de biogás y biodiesel, especialmente a partir
del aceite de palma, con una capacidad de 387 MW. A pesar de contar con recursos abundantes,
como 5642 millones de toneladas de banano y 4133 millones de toneladas de café, la dominancia
de la energía hidráulica (66,8 %) y térmica (30,5 %) sigue restringiendo la diversificación hacia
bioenergía.
Brasil lidera la región con 798,34 millones de toneladas de residuos agrícolas al año,
consolidándose como el mayor productor de bioenergía, donde el bagazo de caña aporta 574,83
millones de toneladas. La biomasa ya representa el 7,7 % de su matriz energética, aunque aún
enfrenta desafíos por la expansión de cultivos y la competencia con cultivos alimenticios.
A partir de los hallazgos, se identificaron tres áreas clave para futuras investigaciones: (1) la
optimización de tecnologías de conversión con foco en eficiencia y sostenibilidad; (2) la
integración más efectiva de la bioenergía en las matrices energéticas; y (3) la superación de
barreras logísticas y regulatorias.
Una gestión más eficiente de estos residuos contribuiría al avance en la generación de energía
limpia y diversificación de las matrices energéticas, reduciendo los costos asociados al transporte
y la quema de desechos. La colaboración entre los sectores académico, gubernamental e industrial
será esencial para desarrollar políticas públicas que fomenten el uso sostenible de la biomasa.
Esta investigación se presenta como un referente valioso para futuros estudios orientados a
maximizar el aprovechamiento de la biomasa en países latinoamericanos con condiciones
similares. Abordar los vacíos de conocimiento identificados mediante estudios específicos sobre
nuevas tecnologías y modelos de negocio será crucial para impulsar la adopción de bioenergía.
Así, se propone como un punto de partida para explorar enfoques sostenibles que promuevan el
desarrollo energético y medioambiental en la región.
AGRADECIMIENTOS: Los autores agradecen a la Universidad de Cuenca por facilitar el
acceso al Laboratorio de Micro-Red, Facultad de Ingeniería, en cuyas instalaciones fue realizada
la presente investigación. Este trabajo forma parte de las actividades investigativas del proyecto
titulado «Promoviendo la sostenibilidad energética: Transferencia de conocimientos en
generación solar y micromovilidad eléctrica dirigida a la población infantil y adolescente de la
parroquia Cumbe», ganador de la XI Convocatoria de proyectos de servicio a la comunidad
organizado por la Dirección de Vinculación con la Sociedad de la Universidad de Cuenca,
Ecuador, bajo la dirección de uno de los autores.
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