N3 Avanzado · Lección 5 de 8 · 50 min

Deuda de carbono: ¿aplica a los residuos agroindustriales?

Sostenibilidad, certificación y normativa

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

Explicar los conceptos de deuda de carbono, tiempo de repago y tiempo de paridad.
Analizar qué variables determinan la deuda (tasa de descomposición del contrafactual, rotación, desplazamiento fósil).
Evaluar con evidencia si la deuda de carbono de la biomasa forestal es trasladable a la cascarilla o al bagazo.

Conviene saber antes

Lecciones 8.1 y 8.3

Searchinger et al. (2009) señalaron un error de contabilidad: tratar toda la bioenergía como neutra ignora que cosechar biomasa puede reducir el carbono almacenado en la tierra. La deuda de carbono es el exceso de CO2 en la atmósfera que causa usar biomasa frente a no usarla; el tiempo de repago es lo que tarda el sistema en recuperar el carbono perdido, y el tiempo de paridad lo que tarda en igualar al escenario fósil de referencia (Mitchell et al., 2012; Lamers y Junginger, 2013). Haberl et al. (2012) propusieron la corrección: solo reduce emisiones la biomasa adicional, es decir, la de crecimiento adicional o la que se habría descompuesto rápidamente si no se usara.

C_{\text{contraf}}(t)=C_0\,e^{-kt}\qquad D(t)=C_0\left(1-e^{-kt}\right)\Big|_{\text{emitido sin uso}}\ \Rightarrow\ \Delta(t)=C_0\,e^{-kt}

Modelo de descomposición de primer orden del contrafactual: si el residuo no se quema, su carbono se libera con tasa k; quemarlo adelanta la emisión del carbono que aún quedaría, Δ(t).

Variables de la ecuación 1
Símbolo	Significado	Unidad
$C_0$	Carbono inicial del residuo	t C
$k$	Tasa de descomposición del contrafactual	1/año
$\Delta(t)$	Carbono que la combustión adelanta respecto del contrafactual en el año t	t C

Ejemplo resuelto 1

Dos contrafactuales: residuo herbáceo y tocón

Con el modelo de primer orden y tasas ilustrativas (supuestos: k = 1,0/año para un residuo herbáceo fino que se descompone o se quema en el campo; k = 0,05/año para un tocón), calcule qué fracción del carbono seguiría almacenada a los 2 y a los 20 años si no se usara.

Datos del ejemplo 1
Dato	Valor	Unidad	Fuente
$k_{herb}$	1,0	1/año	Supuesto ilustrativo
$k_{\text{tocón}}$	0,05	1/año	Supuesto ilustrativo

Residuo herbáceo a 2 y 20 años.
$e^{-1\times2}=0{,}135;\quad e^{-1\times20}\approx 0$
Tocón a 2 y 20 años.
$e^{-0{,}05\times2}=0{,}905;\quad e^{-0{,}05\times20}=0{,}368$

Resultado

\Delta_{herb}(20)\approx0;\quad \Delta_{\text{tocón}}(20)\approx37\,\%\ \text{de}\ C_0

Interpretación: Quemar un residuo que se descompone en uno o dos años apenas adelanta emisiones: la deuda es pequeña y se paga rápido. Quemar un tocón adelanta emisiones de décadas. La tasa k, no la palabra «residuo», decide.

Ejemplo resuelto 2

La emisión indirecta de los residuos forestales frente al bunker

Repo et al. (2011) estimaron la emisión indirecta de usar ramas de 2 cm de un bosque boreal: 340 kg CO2eq/MWh al inicio y 70 kg CO2eq/MWh tras 100 años de práctica. Compárela con el CO2 del bunker por unidad de energía del combustible.

Datos del ejemplo 2
Dato	Valor	Unidad	Fuente
$e_{ind}$	340 → 70	kg CO2eq/MWh	Repo et al. (2011), resumen
$FE_{bunker}$	77,4	kg CO2/GJ	IPCC 2006, Tabla 2.3

Convertir a kg/GJ (1 MWh = 3,6 GJ).
$\frac{340}{3{,}6}=94{,}4;\quad \frac{70}{3{,}6}=19{,}4\ \mathrm{kg/GJ}$
Comparar con el bunker.
$\frac{94{,}4}{77{,}4}=1{,}22;\quad\frac{19{,}4}{77{,}4}=0{,}25$

Resultado

e_{ind,0}\approx1{,}22\times FE_{bunker};\ \ e_{ind,100}\approx0{,}25\times FE_{bunker}

Interpretación: Al inicio, la emisión indirecta de las ramas boreales supera la del propio bunker por GJ de combustible; tras un siglo baja a una cuarta parte. En residuos de descomposición lenta, la neutralidad no es inmediata.

Figura 1Emisión indirecta de usar residuos forestales boreales (kg CO2eq/MWh) según Repo et al. (2011)

Cuanto más lenta es la descomposición del residuo (tocones), más tarda en bajar su emisión indirecta. Para la sustitución de carbón por madera de bosque, Sterman et al. (2018) estimaron tiempos de repago de 44 a 104 años.

Ver los datos en una tabla

Datos de la figura 1: Emisión indirecta de usar residuos forestales boreales (kg CO2eq/MWh) según Repo et al. (2011)
Residuo	Al inicio	Tras 100 años
Ramas (2 cm)	340	70
Tocones (26 cm)	340	160

Fuente: Repo, Tuomi y Liski (2011), GCB Bioenergy 3(2), resumen; Sterman, Siegel y Rooney-Varga (2018), Environmental Research Letters 13, resumen.

Hipótesis contrastadas

¿La deuda de carbono de la biomasa forestal aplica a los residuos agroindustriales como la cascarilla o el bagazo?

H1 Sí; toda biomasa emite CO2 al quemarse antes de que se recapture, así que toda tiene deuda.
Evidencia a favor
- Cherubini et al. (2011) muestran que incluso los sistemas neutros en flujo contribuyen al calentamiento mientras el CO2 permanece en la atmósfera (índice GWPbio).
- En la chimenea, la biomasa emite más CO2 por GJ que el bunker (IPCC 2006).
Evidencia en contra
- El GWPbio de Cherubini et al. (2011) es función del periodo de rotación: para cultivos anuales, el CO2 vuelve a capturarse en la siguiente cosecha.
- La cascarilla no se cosecha para energía: es un subproducto del pilado que existe igual y cuyo carbono se libera de todos modos.
Fuentes: Cherubini, F., Peters, G. P., Berntsen, T., Strømman, A. H., & Hertwich, E. (2011). CO2 emissions from biomass combustion for bioenergy: Atmospheric decay and contribution to global warming. GCB Bioenergy, 3(5), 413–426.; Gómez, D. R., Watterson, J. D., et al. (2006). Stationary combustion. En H. S. Eggleston, L. Buendia, K. Miwa, T. Ngara & K. Tanabe (Eds.), 2006 IPCC guidelines for national greenhouse gas inventories (Vol. 2, cap. 2). IGES.
H2 No en sentido material; la deuda depende del contrafactual del residuo, y para residuos anuales que se queman o se descomponen rápido es cercana a cero.
Evidencia a favor
- Haberl et al. (2012): la biomasa que se habría descompuesto rápidamente si no se usara es «adicional» y sí reduce emisiones.
- Lamers y Junginger (2013): los residuos pequeños de cosecha o procesamiento ofrecen beneficios netos casi inmediatos; el tamaño de la deuda lo determinan el tipo de biomasa y si hay cambio de uso del suelo.
- La cascarilla se quema o se desecha en las piladoras de Guayas y Los Ríos (Arteaga, 2020, citando al MEER, 2014).
Evidencia en contra
- Si la cascarilla tuviera un uso material que almacena carbono por años (por ejemplo, en materiales de construcción), quemarla sí adelantaría emisiones.
- No hay mediciones publicadas de la tasa de descomposición de los acopios de cascarilla en Ecuador.
Fuentes: Haberl, H., Sprinz, D., Bonazountas, M., Cocco, P., Desaubies, Y., Henze, M., et al. (2012). Correcting a fundamental error in greenhouse gas accounting related to bioenergy. Energy Policy, 45, 18–23.; 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.
H3 Aunque la deuda sea nula, el beneficio depende de lo que se sustituya y de la cadena.
Evidencia a favor
- Lamers y Junginger (2013): el potencial de mitigación lo determina la eficacia del desplazamiento fósil.
- La huella de transporte de la cascarilla suelta a larga distancia reduce la ganancia a menos de la mitad (lección 8.4).
Evidencia en contra
Fuentes: 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.; Directiva (UE) 2018/2001 del Parlamento Europeo y del Consejo, de 11 de diciembre de 2018, relativa al fomento del uso de energía procedente de fuentes renovables (versión consolidada al 16 de julio de 2024).

Certeza media

Conclusión: Sobrevive H2, complementada por H3. La deuda de carbono es un problema real de la biomasa forestal de rotación larga y de los residuos de descomposición lenta, y no se traslada automáticamente a los residuos agroindustriales anuales cuyo contrafactual es quemarse o descomponerse en pocos años. Para la cascarilla de piladora la deuda es cercana a cero, siempre que no exista un uso material alternativo que almacene su carbono. La certeza es media porque falta medir el contrafactual local (quema, descomposición o uso en cama avícola).

Figura 2Comparación de la permanencia del carbono en un residuo herbáceo y en un tocón a lo largo del tiempo

Ejercicios

Cálculo●●○
Con k = 0,3/año (supuesto), ¿cuántos años tarda en descomponerse el 90 % del carbono de un residuo?
Ver la solución
$e^{-0{,}3t} = 0{,}1 \Rightarrow t = \ln(10) \div 0{,}3 = 7{,}7$ años.
Criterio●●●
Una piladora vende su cascarilla como cama avícola y la gallinaza resultante se aplica al suelo. ¿Cambia eso el análisis de deuda de carbono de quemarla?
Ver la solución
Sí: el contrafactual ya no es la quema, sino un uso que aporta materia orgánica al suelo. Parte del carbono podría estabilizarse por años; quemarla adelantaría esas emisiones y además quitaría un insumo agrícola. Hay que medir el destino real antes de afirmar neutralidad.
Criterio●○○
Explique la diferencia entre tiempo de repago y tiempo de paridad.
Ver la solución
Repago: tiempo en volver al carbono previo a la cosecha. Paridad: tiempo en igualar las emisiones acumuladas del escenario de referencia fósil (Lamers y Junginger, 2013).

Autoevaluación

Según Haberl et al. (2012), reduce emisiones la biomasa…
1. De cualquier origen
2. Adicional: de crecimiento adicional o que se descompondría rápido
3. Solo la importada
4. Solo la madera
Ver la respuesta
Respuesta: B. Esa es la corrección propuesta al error de contabilidad.
¿Qué parámetro decide más el tamaño de la deuda de un residuo?
1. Su color
2. Su tasa de descomposición en el contrafactual
3. Su precio
4. Su humedad
Ver la respuesta
Respuesta: B. Una tasa alta implica que el carbono se emitiría igual en poco tiempo.
Sterman et al. (2018) estimaron, para sustituir carbón por madera de bosque, repagos de…
1. 0–1 años
2. 5–10 años
3. 44–104 años
4. Más de 500 años
Ver la respuesta
Respuesta: C. Según el tipo de bosque, suponiendo que la tierra sigue siendo bosque.

Referencias

Searchinger, T. D., Hamburg, S. P., Melillo, J., Chameides, W., Havlik, P., Kammen, D. M., et al. (2009). Fixing a critical climate accounting error. Science, 326(5952), 527–528. https://doi.org/10.1126/science.1178797
Haberl, H., Sprinz, D., Bonazountas, M., Cocco, P., Desaubies, Y., Henze, M., et al. (2012). Correcting a fundamental error in greenhouse gas accounting related to bioenergy. Energy Policy, 45, 18–23. https://doi.org/10.1016/j.enpol.2012.02.051
Cherubini, F., Peters, G. P., Berntsen, T., Strømman, A. H., & Hertwich, E. (2011). CO2 emissions from biomass combustion for bioenergy: Atmospheric decay and contribution to global warming. GCB Bioenergy, 3(5), 413–426. https://doi.org/10.1111/j.1757-1707.2011.01102.x
Repo, A., Tuomi, M., & Liski, J. (2011). Indirect carbon dioxide emissions from producing bioenergy from forest harvest residues. GCB Bioenergy, 3(2), 107–115. https://doi.org/10.1111/j.1757-1707.2010.01065.x
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
Mitchell, S. R., Harmon, M. E., & O'Connell, K. E. B. (2012). Carbon debt and carbon sequestration parity in forest bioenergy production. GCB Bioenergy, 4(6), 818–827. https://doi.org/10.1111/j.1757-1707.2012.01173.x
Sterman, J. D., Siegel, L., & Rooney-Varga, J. N. (2018). Does replacing coal with wood lower CO2 emissions? Dynamic lifecycle analysis of wood bioenergy. Environmental Research Letters, 13(1), 015007. https://doi.org/10.1088/1748-9326/aaa512

Para profundizar

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. — La síntesis más útil para entender por qué los estudios de deuda llegan a conclusiones distintas: compara supuestos y escenarios de referencia.
Haberl, H., Sprinz, D., Bonazountas, M., Cocco, P., Desaubies, Y., Henze, M., et al. (2012). Correcting a fundamental error in greenhouse gas accounting related to bioenergy. Energy Policy, 45, 18–23. — Breve y contundente: el concepto de biomasa adicional que salva a los residuos de rápida descomposición.
Creutzig, F., Ravindranath, N. H., Berndes, G., Bolwig, S., Bright, R., Cherubini, F., et al. (2015). Bioenergy and climate change mitigation: An assessment. GCB Bioenergy, 7(5), 916–944. — Evaluación amplia del potencial de mitigación de la bioenergía, con sus riesgos y condiciones.

Cómo citar esta lección

APA 7, para tu tesis o tu informe:

Equipo docente de biomasa360. (2026). Deuda de carbono: ¿aplica a los residuos agroindustriales? (Versión 2026-10) [Lección del curso «Sostenibilidad, certificación y normativa»]. Academia 360, biomasa360. Recuperado el 26 de octubre de 2026, de https://biomasa360.com/academia/sostenibilidad-certificacion-y-normativa/deuda-de-carbono-en-residuos/

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