N2 Aplicado · Lección 4 de 8 · 30 min

Residuos agroindustriales: cuánto hay y cuánto se puede usar

Fundamentos de la biomasa y la bioeconomía

Equipo docente de biomasa360 · Responsable: Dirección de oferta, calidad y Academia · Revisada el 25 de octubre de 2026 (revisión científica de cálculos y citas)

Al terminar podrás

Distinguir entre potencial teórico, técnico y sostenible de un residuo.
Calcular la energía contenida en la oferta nacional de un residuo con su PCI en base recibida.
Argumentar por qué no todo el residuo de campo debe retirarse del suelo.

Conviene saber antes

Lección «Tipos de biomasa y su composición lignocelulósica».

Hay dos familias de residuos. Los residuos de campo (pajas, rastrojos, hojas) quedan en la parcela; recogerlos cuesta y retirarlos tiene efectos en el suelo. Los residuos de proceso (cascarilla en la piladora, bagazo en el ingenio, raquis, fibra y cuesco en la extractora de palma) ya están concentrados en un punto, y muchas veces son un problema de disposición. Por eso los residuos de proceso son la primera biomasa que se comercializa.

Para hablar de potencial conviene separar tres niveles: el teórico (todo lo que se genera), el técnico (lo que se puede recoger con la tecnología disponible) y el sostenible (lo que se puede usar sin dañar el suelo, la biodiversidad ni otros usos ya existentes, como cama de animales o abono).

Figura 1Residuos de proceso estimados en Ecuador (t/año, base húmeda)

El bagazo es el residuo más abundante, pero los ingenios lo usan en sus propias calderas. La cascarilla, el raquis y la fibra son los residuos con más volumen disponible para terceros.

Ver los datos en una tabla

Datos de la figura 1: Residuos de proceso estimados en Ecuador (t/año, base húmeda)
Residuo	Toneladas
Cascarilla de arroz	355.650
Raquis de palma	664.174
Fibra de palma	407.561
Cuesco de palma	166.044
Bagazo de caña	1.899.045

Fuente: Derivado por biomasa360: producción INEC, ESPAC 2025 (tabulados T16, T23 y T28) × factores de residuo de IRENA (2017; arroz 20 %; caña 30 %, de bagazo húmedo) y Wageningen según Corley y Tinker (2003; palma).

E = m_{\mathrm{res}} \cdot \mathrm{PCI}_{\mathrm{ar}}

Energía química contenida en una masa de residuo, usando el poder calorífico inferior en base recibida (la humedad con la que realmente llega).

Variables de la ecuación 1
Símbolo	Significado	Unidad
$E$	energía contenida	GJ (1 PJ = 10⁶ GJ)
$m_{\mathrm{res}}$	masa de residuo	t
$\mathrm{PCI}_{\mathrm{ar}}$	poder calorífico inferior en base recibida	MJ/kg = GJ/t

Ejemplo resuelto 1

La energía de toda la cascarilla de Ecuador

Con la oferta estimada de cascarilla y su PCI a 10 % de humedad, calcula la energía contenida.

Datos del ejemplo 1
Dato	Valor	Unidad	Fuente
$m$	355.650	t/año	derivado: ESPAC 2025 × 0,20 (IRENA)
$\mathrm{PCI}_{\mathrm{ar}}$	12,89	MJ/kg a 10 % bh	Tipanluisa et al. (2015), Tabla 2 (calculado por los autores)

Toneladas por GJ/t dan GJ.
$E = 355.650\ \mathrm{t} \times 12{,}89\ \mathrm{GJ/t} = 4.584.334\ \mathrm{GJ}$
Se pasa a petajulios.
$E = 4{,}58\ \mathrm{PJ/a\tilde{n}o}$

Resultado

E \approx 4{,}6\ \mathrm{PJ/a\tilde{n}o}

Interpretación: Es energía química, no útil: una caldera entrega al vapor una fracción de ella. Y es potencial teórico: parte de la cascarilla ya se usa en secado de arroz, cama de aves o ladrilleras.

Ejemplo resuelto 2

La energía de los residuos de cosecha del mundo

Lal (2005) estima que los residuos de 27 cultivos alimenticios suman 3758 millones de toneladas al año y que su valor energético es 11,3 × 10¹⁵ kcal. Exprésalo en exajulios.

Datos del ejemplo 2
Dato	Valor	Unidad	Fuente
$Q$	11,3 × 10¹⁵	kcal/año	Lal (2005), resumen
$1\ \mathrm{kcal}$	4,184	kJ	definición de la caloría termoquímica

Conversión a julios.
$Q = 11{,}3\times10^{15}\ \mathrm{kcal} \times 4184\ \mathrm{J/kcal} = 47{,}3\times10^{18}\ \mathrm{J}$
1 EJ = 10¹⁸ J.
$Q \approx 47{,}3\ \mathrm{EJ/a\tilde{n}o}$

Resultado

Q \approx 47\ \mathrm{EJ/a\tilde{n}o}

Interpretación: Es del mismo orden que toda la bioenergía que usa hoy el mundo (56 EJ en 2023, WBA 2025). Pero Lal advierte que retirar incluso 30–40 % del residuo puede agravar la erosión y reducir el carbono del suelo.

Hipótesis contrastadas

¿Todo residuo agrícola es un potencial energético disponible?

H1 Sí: el residuo es un desecho sin valor y todo puede convertirse en energía.
Evidencia a favor
- En Ecuador la cascarilla se quema a cielo abierto o se bota en terrenos, ríos y orillas de carreteras (Arteaga, 2020): ese residuo no tiene hoy otro uso.
- Los residuos de proceso ya están concentrados en piladoras, ingenios y extractoras, lo que reduce el costo de recolección.
Evidencia en contra
- Lal (2005): retirar 30–40 % del residuo de campo puede agravar la erosión y agotar el carbono orgánico del suelo.
- Muchos residuos ya tienen usos (bagazo en las calderas del ingenio, cama de animales, abono) que se desplazarían.
Fuentes: Lal (2005); Arteaga (2020)
H2 Depende del tipo de residuo: los de proceso sin uso son potencial real; los de campo solo en parte.
Evidencia a favor
- Los residuos de proceso no cumplen una función en el suelo y su disposición tiene un costo; los de campo protegen y alimentan el suelo.
- Lamers y Junginger (2013) muestran que usar residuos de procesamiento ofrece beneficios climáticos casi inmediatos, a diferencia de la madera en pie.
Evidencia en contra
- Incluso un residuo de proceso puede tener un uso alternativo local (por ejemplo, la cascarilla como cama de aves o en ladrilleras) que no aparece en las estadísticas.
Fuentes: Lamers y Junginger (2013); Lal (2005)

Certeza alta

Conclusión: La segunda hipótesis sobrevive: el potencial sostenible de los residuos de proceso sin uso es casi igual a su potencial teórico; el de los residuos de campo es solo una fracción, que depende del suelo y del manejo. La cifra que importa para un negocio es la oferta de proceso medida en báscula, menos los usos ya existentes.

Figura 2Flujo de una piladora de arroz: entra arroz en cáscara, sale arroz pilado, polvillo y cascarilla

Ejercicios

Cálculo●○○
Si el factor real de cascarilla fuera 22 % en lugar de 20 %, ¿cuántas toneladas más habría en Ecuador con la producción de 1.778.252 t?
Ver la solución
1.778.252 × 0,02 = 35.565 t más al año. Una diferencia de dos puntos en el factor cambia la oferta en ≈10 %: por eso se mide en báscula.
Criterio●○○
Clasifica como residuo de campo o de proceso: paja de arroz, cascarilla de arroz, raquis de palma, hojas de caña, bagazo, cáscara de cacao en la finca.
Ver la solución
Campo: paja de arroz, hojas de caña y cáscara de cacao abierta en la finca. Proceso: cascarilla (piladora), raquis (extractora), bagazo (ingenio).
Caso●●○
Una planta quiere asegurar 10.000 t/año de cascarilla. ¿Qué fracción de la oferta nacional estimada representa y qué riesgo comercial ves?
Ver la solución
10.000 ÷ 355.650 = 2,8 % de la oferta estimada. Parece poco, pero la cascarilla está dispersa en cientos de piladoras y la cosecha es estacional; el riesgo es de logística y de estacionalidad, no de cantidad total.

Autoevaluación

¿Qué potencial descuenta los usos actuales y la protección del suelo?
1. Teórico
2. Técnico
3. Sostenible
4. Comercial
Ver la respuesta
Respuesta: C. El potencial sostenible descuenta lo que el suelo necesita y los usos ya existentes.
Según Lal (2005), retirar qué fracción del residuo de campo ya puede agravar la erosión?
1. 1–2 %
2. 5–10 %
3. 30–40 %
4. Solo el 100 %
Ver la respuesta
Respuesta: C. Incluso una remoción parcial de 30–40 % puede agravar la erosión y agotar el carbono del suelo.
¿Por qué los residuos de proceso se comercializan antes que los de campo?
1. Tienen más energía
2. Ya están concentrados en un punto
3. No tienen ceniza
4. Son más húmedos
Ver la respuesta
Respuesta: B. La concentración en la piladora, el ingenio o la extractora elimina el costo de recolección en el campo.

Referencias

Lal, R. (2005). World crop residues production and implications of its use as a biofuel. Environment International, 31(4), 575–584. https://doi.org/10.1016/j.envint.2004.09.005
Instituto Nacional de Estadística y Censos. (2026). Encuesta de Superficie y Producción Agropecuaria Continua (ESPAC) 2025: tabulados [Conjunto de datos]. INEC. https://www.ecuadorencifras.gob.ec/documentos/web-inec/Estadisticas_agropecuarias/espac/2025/Tabulados_excel_2025.xlsx
IRENA. (2017). Renewable energy statistics training: Data validation and estimation [Presentación]. International Renewable Energy Agency. https://www.irena.org/-/media/Irena/Files/Capacity-building-Statistics-Training/7-Data-validation-and-estimation.pdf
Tipanluisa, L., Moreno, G., Guasumba, J., Celi, S., & Molina, J. (2015). Estudio experimental de la combustión de la cascarilla de arroz en una cámara de lecho fijo. Revista de la Facultad de Ciencias Químicas, Universidad de Cuenca. https://publicaciones.ucuenca.edu.ec/ojs/index.php/quimica/article/download/337/284/1143
Arteaga Quintana, J. F. (2020). Caracterización de cascarilla de arroz como biomasa residual para combustible [Tesis de maestría, Universidad Internacional SEK]. https://repositorio.uisek.edu.ec/jspui/bitstream/123456789/3742/1/JUAN%20FRANCISCO%20ARTEAGA%20QUINTANA.pdf
Lamers, P., & Junginger, M. (2013). The 'debt' is in the detail: A synthesis of recent temporal forest carbon analyses on woody biomass for energy. Biofuels, Bioproducts and Biorefining, 7(4), 373–385. https://doi.org/10.1002/bbb.1407
World Bioenergy Association. (2025). Global bioenergy statistics report 2025: Summary (12.ª ed.). WBA. https://www.worldbioenergy.org/uploads/251118%20GBSR%20Summary.pdf

Para profundizar

Lal (2005), Environment International. — El estudio clásico sobre cuánto residuo agrícola existe y por qué no conviene retirarlo todo. Sus cifras son de órdenes de magnitud; úsalas como tales.
Ficha de la cascarilla de arroz en biomasa360. — Reúne los datos ecuatorianos verificados (humedad, ceniza, PCI, precio de referencia) con su fuente.

Cómo citar esta lección

APA 7, para tu tesis o tu informe:

Equipo docente de biomasa360. (2026). Residuos agroindustriales: cuánto hay y cuánto se puede usar (Versión 2026-10) [Lección del curso «Fundamentos de la biomasa y la bioeconomía»]. Academia 360, biomasa360. Recuperado el 26 de octubre de 2026, de https://biomasa360.com/academia/fundamentos-de-la-biomasa/residuos-agroindustriales-y-potencial/

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