La energia y la produccion de alimentos (presentacion) (energy and food production)

La Energía y la Producción de Alimentos

Ing. Nelson Hernández (Energista)

Blog: Gerencia y Energía

La Pluma Candente

Twitter: @energia21 Febrero 2017Periódico on line: Energy News

de Alimentos

… A todos los seres humanos que

Dedicatoria

… A todos los seres humanos que sufren de Inseguridad Alimentaria.

Mundo. Exportación Premium de cada país

Mundo. Pobreza Energética (millones de habitantes)

661

379

836

289

423

8

653585

China

No cocina limpia

No servicio eléctrico

379289

85

31India

América Latina

África sub Sahara

Otros Asia

Fuente: FAO Infografía: Nelson Hernández

26581292

Energía per cápita VS Índice de Seguridad Alimentaria

y = 90.531 e0.0439x

R² = 0.71314

5

6

7

8E

ner

gía

per

cáp

ita

(kK

gPE

/h

ab)

El Índice de Seguridad Alimentaria ofrece una perspectiva de cuáles países son más ymenos vulnerables a la inseguridad alimentaria, siendo 100 la máxima seguridad

Fuente: DUPONT 2016/ The Economist /BM 2013 Infografía: Nelson Hernandez

0

1

2

3

0 50 100

Venezuela

Índice de Seguridad Alimentaria

En

ergí

a p

er c

ápit

a (

41 países 72 países

Venezuela. Índice de Seguridad Alimentaria

Energía

Elementos de la seguridad del Sistema de Alimentación

La seguridad alimentaria existecuando todas las personas tienen, entodo momento, acceso físico, social yeconómico a alimentos suficientes,inocuos y nutritivos que satisfacen susnecesidades energéticas diarias ypreferencias alimentarias para llevaruna vida activa y sana.

La seguridad energética es la disponibilidadininterrumpida de energía a un precio asequible”.Sin embargo, una definición más compleja, seenmarca en la necesidad de un abastecimientoenergético que sea sustentable y diverso.

Alimentos

AguaTierra

Diseño y Elaboración: Nelson Henandez Infografía: Nelson Hernandez

una vida activa y sana.

La seguridad del agua es la capacidad de unapoblación para salvaguardar el acceso sostenible acantidades adecuadas de agua y con una calidadaceptable para el sostenimiento de los medios de vida,el bienestar humano y el desarrollo socio-económico.

La Seguridad de la tierraimplica la disponibilidad de

áreas aptas para el cultivo y

pastoreo, sin menoscabo de

otras áreas necesarias para

la sustentabilidad de la flora

y la fauna.

Energía

Capital

Conocimiento

Eras y sus factores determinantes de producción

Industrial

AgrícolaConocimiento

Energía Conocimiento

TierraInfografía: Nelson HernándezConceptualización : N. Hernández

Salada (Océanos)

1386 M Km3(97%)

35 M Km3(3%)

68.7 % Glaciares30.1 % Aguas Subterráneas0.9 % Otros0.3 % Aguas Superficiales

Distribución del agua en la Tierra

Salada (Océanos)Dulce

87.0 % Lagos11.0 % Humedales2.0 % Ríos

Fuente: WWC Infografía: Nelson Hernández

Agua Tierra Cultivadas Pastizales HierbasArbustos Bosques Urbanas Rocas, Aguas

18 %12 %

4400 Mha

Superficie de la Tierra. Área para Sistema Alimentario

29.2 %70.8 %

51000 Mha

1 %

17 %

35 %

7 %

10 %

14890 Mha

Fuente: SAGE / GTAP / FAO Infografía: Nelson Hernández

Incrementos al 2050, con respecto a valores actuales

AlimentosAguaEnergíaFuente: FAO

Sistema alimentario. Esquema insumos básicos

Fertilizantes Pesticidas

AlimentaciónHumanos + Mascotas

Cereales

Vegetales

Energía

CocciónComercialización

Manufactura

PreparaciónSiembra

Conceptualización: N. Hernández Infografía: Nelson Hernández

Carnes

Pescado

TierraAgua

ManufacturaCosecha

RebañosLácteos

EnergíaSistema

Alimentación

GranjaDirecto: Producción de cereales, vegetales , carnes,lácteos, irrigaciónIndirecto: transporte, fabricación, envasado ytransporte de fertilizantes, pesticidas y maquinariaagrícola.

ManufacturaCocción, calefacción, envasado, almacenamiento,manipulación, esterilización, congelación,refrigeración de productos agrícolas y transporte delos productos elaborados

AlimentaciónComercialización

Uso de la energía en restaurantes, hoteles, comedoresy tiendas de comestibles). Abarca la cocción,refrigeración, calefacción, iluminación, congelación,refrigeración y transporte.

HogarEnergía total utilizada por la cocción y electrodomésticos(cocinas, refrigeradores, congeladores, microondas,hornos, calefacción y luces) y transporte del comercio alhogar

Conceptualización: N. Hernández Infografía: Nelson Hernández

Método Hibrido. Prospectiva producción de alimentos

METODO HIBRIDO(Uso Final,

Tendenciales, Juicio del Experto)

INDICES CLAVES

POBLACION

Energía

Tierra

CerealesVegetales

Fuente: Diseño N. Hernández Infografía: N. Hernández

Juicio del Experto)

DATA HISTORICA Agua

CarnesLácteos

El Modelo :https://app.box.com/s/a2a9bz7boiho2x2fi36flwj6t3x3l0ja

MUNDO. Esquema insumos en la producción de alimentos (2050)



Cereales

Vegetales

Energía


Manufactura

PreparaciónSiembra

261 EJ

28.1 EJ

18.8 EJ

9.3

EJ

35

85

Km

3

14

75

Mh

a

4283 MTm

7418 MTm

3219 MTm20.5 EJ

Infografía: Nelson HernándezConceptualización y Cálculos: N. Hernández

E = 7.85 %

Carnes

Pescado

Tierra Agua

ManufacturaCosecha

RebañosLácteos

5.3 EJ

4.0 EJ

35

85

Km

32

46

3 K

m3

71

4 M

ha

14

75

Mh

a

1080 MTm

(82 MTm semillas)

4283 MTm

3053 MTm

1 BPE = 5.63 GJ

MUNDO. Esquema insumos en la producción de alimentos (2016)



Cereales

Vegetales

Energía


Manufactura

PreparaciónSiembra

183 EJ

20.1 EJ

13.4 EJ

6.7

EJ

3027 MTm

25

70

Km

3

5291 MTm

88

7 M

ha

2279 MTm14.5 EJ

Conceptualización y Cálculos: N. Hernández Infografía: Nelson Hernández

Carnes

Pescado

TierraAgua

ManufacturaCosecha

RebañosLácteos

3.8 EJ

2.9 EJ

770 MTm

(58 MTm semillas)

3027 MTm

2206 MTm

25

70

Km

31

77

2 K

m3

68

4 M

ha

88

7 M

ha

MUNDO

2016 2020 2030 2040 2050 2016 2020 2030 2040 2050

CASO BASE CASO EFICIENCIA 15 %Producción Alimentos, MTm

Cereales 3414 3539 3903 4306 4752 3072 3184 3511 3873 4274Carne 310 323 355 391 431 264 275 302 333 367Vegetales 1877 1956 2169 2404 2666 1598 1665 1846 2046 2269Grasas + Lacteos 460 479 530 586 649 391 407 451 499 552Total Produccion 6061 6297 6957 7688 8499 5325 5531 6110 6752 7462

Área bajo producción, Mha 1571 1630 1798 1984 2189 1418 1472 1623 1790 1975Consumo de fertilizantes, MTm 346 359 396 437 483 310 322 355 392 433Consumo de pesticidas, MTm 10 10 11 12 14 9 9 10 11 12Agua utilizada en la producción, Km3 4342 4509 4971 5482 6048 3940 4091 4510 4973 5486

Mundo. Resultados Sistema de Alimentación

Agua utilizada en la producción, Km3 4342 4509 4971 5482 6048 3940 4091 4510 4973 5486Total energía sistema alimentación, EJ

Electricidad 28 29 33 38 43 25 26 30 34 38GLP 36 38 41 45 48 29 30 33 36 39Diesel 22 23 25 28 31 21 22 24 26 29Gas natural 67 70 79 89 101 57 59 67 75 85Carbon 23 23 25 27 29 20 20 22 23 25Biomasa 8 8 9 9 10 8 8 8 9 9Total Energia, EJ 183 191 212 235 261 159 166 184 204 226Total Energia, MBDPE 78 82 91 101 112 68 71 79 87 97

Mundo Consumo Total de Energía, EJ 620 640 694 752 815 620 640 694 752 815% energía alimentos/energía mundial 29,6 29,8 30,5 31,3 32,1 25,7 25,9 26,4 27,1 27,7

Cálculos: N. Hernández Infografía: Nelson Hernández

150

200

250

300 Biomasa Carbón Gas Diesel / Fuel oíl

GLP Electricidad 261

183

MUNDO. Consumo de energía en Sistema de Alimentos (EJ)

4.312.3

%

10.9

38.7

3.7

%

0

50

100

150

2016 2020 2030 2040 2050


36.5

12.0

19.8

15.1

11.7

18.5

16.5

Mundo. Energía sistema de alimentación Biomasa Carbón Gas

Diesel/Fuel oíl GLP Electricidad

Cocción + Comercialización

ProducciónManufactura

261 EJ

80.0 (EJ)

(43.7 %)

4.3 %

12.3 %

36.5 %

3.7 %

10.9 %

38.7 %

116.0 (EJ)

(44.4 %)

183 EJ

(39.9 %)

73.0 (EJ)

30.0 (EJ)(16.4 %)

12.0 %

19.8 %

15.1 %

11.7 %

18.5 %

16.5 %

(39.4 %)

103.0 (EJ)

42.0 (EJ)(16.2 %)

2016 2050Cálculos: N. Hernández Infografía: Nelson HernándezEJ = ExaJoule =

1810 Joule

Biomasa Carbón Gas

Diesel / Fuel oíl GLP ElectricidadP = Producción M = ManufacturaC = Comer + Consumo T = Total

MUNDO. Energía por fases del sistema alimentación (EJ)

20502016

200

250

300

261.4

183.3


0

50

100

150

TCMP TCMP

116.4103.3

183.3

79.873.7

29.841.7

Mundo. Producción de alimentos (GTm)

5

6

7

8

9Al consumidor final Perdidas + Consumo procesos

8.5

6.15.5

6.3

5.36.1

7.57.7

6.77.0

Cálculos: N. Hernández Infografía: Nelson HernándezB = Caso Base 15% = Caso Eficiencia

0

1

2

3

4

B 15% B 15%B 15%B 15%B 15%20502040203020202016

Mundo. Producción de alimentos (GTm)

4

5

6

7

8

9Grasas + Lácteos Vegetales + Frutas Carnes Cereales 8.5

6.16.3

5.5

6.1

5.2

7.57.7

6.77.0

Cálculos: N. Hernández Infografía: Nelson HernándezSM = Sin Mascota CM = Con Mascota

0

1

2

3

4

SM CM SM CMSM CMSM CMSM CM20502040203020202016

Mundo. Agua utilizada en fase producción alimentos

4000

5000

6000

Km3

60485482

497145094342

Cultivos Producción Carnes


0

1000

2000

3000

2016 2020 2030 2040 2050

Mundo. Área cultivada por habitante (ha/hab)

0.24

0.3

0.4

0.5

0.6

Cultivada0.38

Cálculos: N. Hernández Infografía: Nelson HernándezTotal Área Cultivable = 4400 Mha

0.24

0

0.1

0.2

No Cultivada

5040302016

VENEZUELA. Esquema insumos en la producción de alimentos (2050)



Cereales

Vegetales

Energía


Manufactura

PreparaciónSiembra

1.42 EJ

0.13 EJ

0.09 EJ 0.0

4 E

J

22.5 MTm

18

.8

Km

3

44.7 MTm

Mh

a

20.1 MTm0.128 EJ


E = 9.0 %

Carnes

Pescado

TierraAgua

ManufacturaCosecha

RebañosLácteos

0.03 EJ

0.01 EJ

5.7 MTm

(0.5 MTm semillas)

22.5 MTm

16.0 MTm

18

.8

Km

31

3.0

Km

3

5.0

Mh

a6

.5M

ha

VENEZUELA. Esquema insumos en la producción de alimentos (2016)



Cereales

Vegetales

Energía


Manufactura

PreparaciónSiembra

0.81 EJ

0.08 EJ

0.05 EJ 0.0

3 E

J

13.2 MTm

11

.0 K

m3

22.8 MTm

4.1

Mh

a

11.8 MTm0.075 EJ


Carnes

Pescado

TierraAgua

ManufacturaCosecha

RebañosLácteos

0.02 EJ

0.01 EJ

3.3 MTm

(0.2 MTm semillas)

13.2 MTm

9.4 MTm

11

.0 K

m3

7.5

Km

3

2.6

Mh

a4

.1 M

ha

2016 2020 2030 2040 2050 2016 2020 2030 2040 2050

VENEZUELA CASO BASE CASO EFICIENCIA 15 %Producción Alimentos, MTm

Cereales 14,6 15,5 18,2 21,3 25,0 13,3 14,1 16,5 19,3 22,7Carne 1,3 1,4 1,7 1,9 2,3 1,1 1,2 1,4 1,7 2,0Vegetales 8,0 8,6 10,1 11,9 14,0 6,9 7,4 8,7 10,3 12,1Grasas + Lacteos 2,0 2,1 2,5 2,9 3,4 1,7 1,8 2,1 2,5 2,9Total Produccion 25,9 27,6 32,4 38,0 44,7 23,0 24,5 28,8 33,8 39,7

Area bajo produccion, Mha 6,71 7,14 8,37 9,81 11,51 6,1 6,5 7,6 8,9 10,5Consumo de fertilizantes, MTm 1,48 1,57 1,84 2,16 2,54 1,34 1,42 1,67 1,96 2,30Consumo de pesticidas, MTm 0,04 0,04 0,05 0,06 0,07 0,04 0,04 0,05 0,06 0,07Agua utilizada en la produccion, Km3 18,55 19,73 23,13 27,11 31,79 16,98 18,07 21,17 24,82 29,10

Venezuela. Resultados Sistema de Alimentación

Agua utilizada en la produccion, Km3 18,55 19,73 23,13 27,11 31,79 16,98 18,07 21,17 24,82 29,10Total energía sistema alimentación, EJ

Electricidad 0,06 0,06 0,07 0,08 0,10 0,05 0,06 0,07 0,08 0,09GLP 0,23 0,23 0,24 0,24 0,21 0,19 0,19 0,20 0,19 0,17Diesel 0,11 0,12 0,14 0,17 0,19 0,11 0,12 0,14 0,16 0,19Gas natural 0,40 0,44 0,55 0,70 0,90 0,35 0,38 0,47 0,60 0,77Carbon 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00Biomasa 0,01 0,01 0,01 0,02 0,02 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01Total Energia, EJ 0,81 0,87 1,02 1,20 1,42 0,71 0,75 0,89 1,05 1,24Total Energia, MBDPE 0,35 0,37 0,44 0,51 0,61 0,30 0,32 0,38 0,45 0,53

Venezuela Consumo Total de Energia, EJ 3,69 3,94 4,58 5,24 6,07 3,69 3,94 4,58 5,24 6,07

% energía alimentos/energía Venezuela 21,9 22,0 22,2 22.9 23,4 19,1 19,1 19,4 20,0 20,4


Biomasa Gas

Diesel/Fuel oíl GLP Electricidad

Cocción + Comercialización

Manufactura Producción

Venezuela. Energía sistema de alimentación (2016)

0.81 (EJ) 10.0 %1.3 %

49.5 %

0.39 (EJ)

(48.1 %)

Cálculos: N. Hernández Infografía: Nelson HernándezEJ = ExaJoule = 18

10 Joule

5.7 %

5.3 %

14.0 %

28.4 %

6.8 % (14.9 %)0.12 (EJ)

0.30 (EJ)(37.0 %)

0.8

1.0

1.2

1.4

Biomasa Gas Diesel / Fuel oíl

GLP Electricidad 1.42

0.81

VENEZUELA. Consumo de energía en Sistema de Alimentos (EJ)

1.3

%63.3

%1.1

0

0.2

0.4

0.6

2016 2020 2030 2040 2050


49.5

14.0

28.4

6.8

13.7

14.9

7.0

Lácteos y grasas Vegetales Cereales Carne

Carbohidratos Proteínas Grasas Fibras

720 gr610 gr

Venezuela. Ingesta diaria de alimentos por habitante

2016 2050Conceptualización y cálculos: N. Hernández Infografía: Nelson Hernández

Venezuela. Área cultivable por habitante (ha/hab)

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1.0

Cultivada0.74

Cálculos: N. Hernández Infografía: Nelson HernándezTotal Área Cultivable = 30 Mha

0

0.1

0.2

0.3

0.40.39

No Cultivada

5040302016

VENEZUELA. Producción de alimentos por tipo (MTm)

25

30

35

40

45Grasas + Lácteos Vegetales Carne Cereales

25.9

44.7


0

5

10

15

20

25

2016 2020 2030 2040 2050

Venezuela. Producción de alimentos (MTm)

25

30

35

40

45

Al consumidor final Perdidas + Consumo procesos

44.7

28.8

24.527.6

23.025.9

39.738.0

33.832.4

Cálculos: N. Hernández Infografía: Nelson HernándezB = Caso Base 15% = Caso Eficiencia

5

10

15

20

25

0B 15% B 15%B 15%B 15%B 15%

20502040203020202016

23.0

El MODELO permite, debido a su flexibilidad, construirescenarios a nivel local, regional y mundial e interrelacionar losfactores productivos (energía, agua y tierra)

El MODELO es útil para establecer, direccionalmente y comoprimera aproximación, consumo de energía por fases delsistema alimentario, cantidad de agua, tierra, fertilizantes ypesticidas necesarios a utilizar. Igualmente conocer lasimplicaciones en un cambio de hábito alimenticio de la

Conclusiones

implicaciones en un cambio de hábito alimenticio de lapoblación.

El sistema alimentario actual es ineficiente energéticamente.Por cada unidad de energía que entra al sistema, llega alconsumidor final (en forma de alimento) solo el 8 %. Por otraparte, el consumo de energía del sistema equivale al 33 % delconsumo total mundial de la energía

La disminución del uso de los hidrocarburos en el sistema dealimentación no es expedito.

Infografía: Nelson Hernández

Los estudios y análisis de la FAO concluyen:

“Se prevé que para 2050 la producción mundial dealimentos aumentará un 70 por ciento y casi el 100 porciento en los países en desarrollo. Este aumento de lademanda de alimentos, aunado a la competencia de la

Conclusiones

demanda de alimentos, aunado a la competencia de lademanda de otros usos, ejercerá una presión sinprecedentes en muchos sistemas de producción agrícola entodo el mundo. Estos "sistemas en peligro" se enfrentan auna creciente competencia por los recursos de tierras yaguas y a menudo están limitados por prácticas agrícolasinsostenibles. Por lo tanto, requieren una atención especialy medidas correctivas específicas.”


Se requiere una estrategia para el seguimiento de los residuosalimenticios y análisis de las causas en restaurantes, serviciosde alimentos, etc., con el objeto de proporcionar datos paraimplementar soluciones.

La participación activa de la industria alimentaria en elconocimiento de las causas de la pérdida de alimentos en loshogares, ayudaría a poner menor cantidad de alimentos en losempaques o hacer estos más pequeños, resaltar el tiempo de

Acciones globales

empaques o hacer estos más pequeños, resaltar el tiempo deduración de los mismos, entre otros.

Cambiar los métodos agrícolas y pecuarios es una buenaopción para incrementar la eficiencia del sistema alimentario.Implementar un sentido ecológico en la agricultura y laganadería para minimizar el uso de insumos agroquímicos,complementar programas de conservación de aguas, suelo ybiodiversidad.


Incorporar a nivel de fincas y granjas, en la medida de loposible, fuentes energéticas renovables como la solar y eólicaen la generación de electricidad, secado de semillas,irrigación, manejo de efluentes pecuarios, etc.

Acciones globales

irrigación, manejo de efluentes pecuarios, etc.

Educar para cambiar la actitud y aptitud de la población antela cantidad, calidad y tipo de alimentos que ingiere. Porejemplo, un menor consumo de carne implica una mejordistribución de la producción de cereales, referenciado a laalimentación adicional o complementaria de cereales en laproducción de ésta.


Es necesario buscar modelos alternativos que sean capaces deproducir alimentos para todos, desde la eficiencia energética,biológica y económica. Un modelo multifuncional, creativo yatractivo, que permita la participación individual y colectiva enla consecución eficiente del insumo de nutrientes que senecesita para la continuidad de la vida. Un sistema queproporcione seguridad alimentaria de una manera sostenible.

Corolario final

proporcione seguridad alimentaria de una manera sostenible.

Venezuela, siendo un país con ingentes reservas de petróleo,sobre todo en la Faja Petrolífera del Orinoco, muy bien podríaexplorar la obtención de proteínas del petróleo, siendo estasbienvenidas en un mundo ávido de alimentos.


La Energía y la Producción de Alimentos

… Muchas Gracias!

Ing. Nelson Hernández (Energista)

Blog: Gerencia y Energía

La Pluma Candente

Twitter: @energia21 Febrero 2017Periódico on line: Energy News

… Muchas Gracias! (Presentación asociada al Trabajo de Incorporación del Ing. N.

Hernández como Académico a la ANIH), el cual puede ser accedido en https://app.box.com/s/phm0at5702ss2p9d2cbtlbhpqsikwc5h

La energia y la produccion de alimentos (presentacion) (energy and food production)

Food

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