Memoria para optar al título profesional de Ingeniera en Recursos Naturales Renovables / Durante la década de los noventa surge el concepto Agua Virtual, el cual busca cuantificar la utilización del recurso hídrico, contribuyendo a mejorar su gestión y así evitar el incremento de la llamada “Crisis del Agua”. Dicho concepto evolucionó hasta transformarse - a comienzos de este siglo- en la Huella Hídrica (WF) o Huella del Agua, correspondiente al volumen total de agua que se utiliza en la producción de bienes y servicios consumidos en un área determinada ya sea por un individuo, comunidad o país. Esta investigación estima la WF de cuatro cultivos con potencial bioenergético: palto, olivo, ricino y jojoba en la región de Coquimbo, Chile. La metodología utilizada es la propuesta por la Water Footprint Network (WFN), la cual permite calcular la cantidad de agua proveniente de precipitación y de riego que se utiliza en la producción de una tonelada de fruto cosechado –Huella hídrica verde y azul respectivamente- y la Huella Hídrica Gris que es la cantidad de agua requerida para diluir los contaminantes aplicados al sistema natural durante la producción de dicho rendimiento, de modo de cumplir con los estándares de calidad. La suma de estos tres valores equivale a la Huella Hídrica Total. Los resultados revelaron que en cuanto a la WF verde y azul, olivo tuvo la menor y ricino la mayor mientras que para la WF gris el valor de olivo fue el menor siendo el de jojoba el mayor; en cuanto a la WF total olivo tiene el menor valor (577 [m3 ton-1 año-1]) y ricino el mayor (12.629[m3 ton-1 año-1]). Cabe destacar la proporción directa que se evidenció entre el rendimiento del cultivo y el tamaño de su Huella Hídrica, siendo que a mayor rendimiento menor WF. Los resultados de esta investigación muestran que a nivel nacional aún falta información para utilizar esta metodología como una herramienta de gestión concluyente, siendo más bien indicativa.

Memoria para optar al Título Profesional de: Ingeniero en Recursos Naturales Renovables / Chile necesita diversificar su matriz energética por razones geopolíticas y ambientales. Los cultivos energéticos constituyen una opción para revalorizar suelos fiscales y marginales, e impulsar una industria energética, económica y ambientalmente sostenible. Las especies nativas chañar (Geoffroea decorticans [Gill. ex Hook. et Arn.] Burk.) y madi (Madia sativa Mol.) pueden ser utilizadas como cultivos energéticos para la generación de biocombustibles de segunda generación. La presente investigación tiene como propósito principal identificar las áreas con potencial para el establecimiento de las especies chañar y madi, con fines bioenergéticos en Chile. La identificación se realizó según el concepto de zonificación agroecologíca, que de acuerdo con los criterios FAO, define zonas en base a combinaciones de variables climáticas, y edáficas que caracterizan a cada especie, utilizando sistemas de información geográfica (SIG). Los rangos y criterios de adaptabilidad identificados se evaluaron en base a una escala de clasificación que da cuenta de zonas con diferentes grados de adaptabilidad y zonas con distintos niveles de restricción climática, que consideró una regla de decisión integrada al modelo de evaluación de tierras, identificando áreas potenciales de establecimiento clasificada en aptitudes óptimas, aptas y marginales de adaptación. Los terrenos identificados con potencial aptitud agroecológica para el establecimiento de la especie chañar se cuantificaron en 7.900.728ha, terrenos dispuestos desde la Región de Arica y Parinacota hasta la Región de Valparaíso, de estos 1.236.641ha se clasificaron con aptitud óptima, 6.438.778ha con aptitud apta y 225.309ha con aptitud marginal. La III Región de Atacama presentó la mayor superficie con potencial para el establecimiento de chañar con 1.564.555ha equivalentes al 20,7% de la superficie regional. La aptitud productiva para la especie chañar se estimó en 87.033kg ms ha-1 para todo el área con aptitud agroecológica, donde la Región de Tarapacá presentó la mayor producción media estimada en 15.736kg ms ha-1. Los terrenos identificados con potencial para el establecimiento de la especie madi se cuantificaron en 7.240.451ha dispuestas desde la Región de Atacama hasta la Región de Los Lagos, de estos 4.815.900ha se clasificaron con aptitud óptima, 1.852.062ha con aptitud apta y 572.489ha con aptitud marginal. La IV Región de Coquimbo presentó la mayor superficie con potencial para el establecimiento de madi con 1.268.048ha equivalentes al 31,3% de la superficie regional. La aptitud productiva para la especie madi se estimó en 12.758kg ms ha-1 para todo el área con aptitud agroecológica, donde la Región del Maule presentó la mayor producción media estimada en 1.612kg ms ha-1. La investigación concluyó que la zonificación agroecológica para las especies chañar y madi representan una aproximación confiable para el desarrollo, principalmente, de estas especies con fines bioenergéticos, en las regiones de Coquimbo y El Maule. / Chile needs to diversify its energy matrix for geopolitical and environmental reasons. Energy crops are an option to revalue tax marginal land, and promote an energy, economic and environmentally sustainable industry. Native species chañar (Geoffroea decorticans [Gill. Ex Hook. Et Arn.] Burk.) and madi (Madia sativa Mol.) can be used as energy crops for the generation of second generation biofuels. This research has as main purpose to identify areas with potential for establishment of species and madi chañar, bioenergy purposes in Chile. Identification was performed according to the concept of agro-ecological zoning, which according to FAO criteria define zones based on combinations of climatic and soil variables, that characterize each species, using geographic information systems (GIS). Ranges and adaptability criteria identified were evaluated based on a rating scale that accounts for areas with different degrees adaptability and areas with different levels climate restriction, which considered a decision rule to integrated land evaluation model, identifying potential areas of property classified under optimal, fit and marginal adaptation. The sites identified with potential agroecological potential for the establishment of the chañar were quantified in 7.900.728ha, disposed from the Arica and Parinacota region to Valparaiso region, 1.236.641ha of these were classified with optimal land, 6.438.778ha Fit land and 225.309ha marginal land. The Atacama region had the highest surface potential for establishing chañar with 1.564.555ha equivalent to 20,7% of the regional area. The productive capacity of the chañar species was estimated at 87.033kg ms ha-1) for all agroecological potential area where the Tarapacá region had the highest average production estimated at 15.736 kg ms ha-1. The potential sites identified for the establishment of the madi species were quantified 7.240.451ha disposed from the Atacama region to the Los Lagos region, 4.815.900ha classified optimal land, 1.852.062ha Fit and 572.489ha with marginal. The Coquimbo region had the highest surface potential for the establishment of madi with 1.268.048ha equivalent to 31,3% of the regional area. The productive capacity for madi species was estimated at 12.758kg ms ha-1 for all agroecological potential area where the Maule region had the highest average production estimated at 1.612kg ms ha-1. The investigation concluded that agroecological zoning of madi and chañar species represent a reliable development for cultivable species for bioenergy purposes where the most reliable regions for cultivation are Coquimbo and Maule approach.

Memoria para optar al Título Profesional de Ingeniero Agrónomo Mención Economía Agraria / La presente investigación tuvo por objetivo proponer nuevos aportes metodológicos que permitan medir el riesgo asociado a invertir en negocios relacionados a cultivos bioenergéticos. Los aportes consideran una metodología para la evaluación anticipada del impacto a nivel territorial de proyectos que involucran el cambio de la actividad productiva de suelos (o nuevo uso), orientado en el contexto específicamente económico. Esta investigación se llevó a cabo en la Facultad de Ciencias Agronómicas de la Universidad de Chile y en la ciudad de Ovalle, considerando un estudio de caso en ésta última. Los aportes metodológicos fueron validados a través de un estudio de caso, utilizando como objeto de estudio un campo agrícola de 30 hectáreas plantadas con la especie Jatropha curcas L., considerando una evaluación económica con información referente a aspectos económicos y financieros del cultivo. Además, los aportes permiten considerar el nivel de riesgo del negocio, medido a través del valor en riesgo (VaR), herramienta utilizada ampliamente en la industria financiera en modelos de inversión. Los resultados del estudio de caso mostraron que un negocio de 30 hectáreas de Jatropha ubicadas en Ovalle-Chile, presenta un ingreso bruto que bordea los 1,35 millones de pesos chilenos por hectárea y con un margen bruto por hectárea que bordea un valor de $779.000. Por otra parte, el valor actual neto, calculado con una tasa de descuento del 4,25%, presentó una rentabilidad con un valor de $421.465.550. La tasa interna de retorno, dio un valor de 31% para la Jatropha, en esta zona de estudio. Finalmente el valor en riesgo, permitió determinar un 53% de probabilidades de ocurrencia de obtener un valor actual neto positivo, con una máxima pérdida de $205.192.825, con un nivel de confianza del 95%. / The objective of this research was to propose new methodological contributions that allow to measure the risk associated with investing in businesses related to bioenergy crops. The contributions considered a methodology for the early evaluation of the impact at the territorial level of projects that involve the change of the productive activity of soil (or reuse), focused on the specific economic context. This research was carried out at the Faculty of agricultural sciences of the University of Chile and the city of Ovalle, whereas a case study in this last. The methodological contributions were validated through a case study, using as an object of study an agricultural field of 30 hectares planted with specie Jatropha curcas L., whereas an economic assessment with information concerning economic and financial aspects of the crop. Contributions also allow to consider the level of business risk, measured by the value at risk (VaR), a tool widely used in the financial industry on investment models. The results of the case study showed that a business of 30 hectares of Jatropha located in Ovalle-Chile, presents a gross income that the 1.35 million Chilean pesos per hectare and with a gross margin per hectare bordering a value of $779,000. On the other hand, the net present value, calculated using a discount rate of 4.25%, filed a return with a value of $421.465.550. The internal rate of return, gave a value of 31% for the Jatropha in this area of study. Finally the value at risk, allowed to determine a 53% chance of occurrence for a net present value positive with a maximum loss of $205.192.825, with a 95% confidence level.

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Memoria para optar al título profesional de: Ingeniero en Recursos Naturales Renovables / Los combustibles fósiles son fuentes de energía que provienen de los restos de plantas y animales. Se necesitan millones de años para que se formen y según la Agencia Internacional de Energía, el 86% del consumo mundial de energía proviene del petróleo y a medida que los países se industrializan y sus poblaciones aumentan, también crece el consumo de energía. El agotamiento de las fuentes tradicionales de combustibles fósiles ha puesto a la mayoría de los países a encontrar soluciones en energías alternativas y sostenibles, que provengan de fuentes renovables, de bajo impacto ambiental y que reduzcan las emisiones de efecto invernadero. En las últimas décadas, la economía chilena ha tenido un significativo incremento del consumo de energía. El país es dependiente de las importaciones y el uso de la energía es menos eficiente que en el resto del mundo. Como consecuencia, el costo de la energía es alto en comparación internacional, por lo que es necesario buscar formas de diversificar la matriz energética, y reducir la dependencia de Chile de combustibles fósiles importados, para asegurar su estabilidad económica y reducir los impactos ambientales asociados al consumo de estos. El objetivo y propósito principal de esta investigación fue identificar áreas con potencial para el establecimiento de plantaciones de Diente de León común y de Diente de León Ruso con fines bioenergéticos en Chile. La propuesta se basa en la selección y categorización de variables climáticas y edáficas, la construcción del modelo cartográfico y la síntesis cartográfica. La identificación de las potenciales áreas de establecimiento fue analizada utilizando una metodología de algebra de mapas y combinatoria de las variables agroclimáticas. Los rangos y criterios de adaptabilidad identificados se evaluaron basados en una escala de clasificación que da cuenta de zonas con diferente grado de adaptabilidad y zonas con distintos niveles de restricción relacionadas a temperatura, disponibilidad hídrica y/o suelo. Se identificaron 15.539.813 ha con potencial para el establecimiento del Diente de León en Chile, las que se clasifican en: 6.392.014,2 ha Aptas, 4.540.562,5 ha Optimas y 4.607.236,4 ha Marginalmente Aptas. La zona costera de la V Región de Valparaíso, es la que muestra la mayor potencialidad para el establecimiento de esta especie, con aptitud térmica e hídrica óptima, y suelos ricos materia orgánica. Los resultados generados constituyen una aproximación para identificar sitios de interés para el desarrollo del Diente de León como especie energética. / Fossil fuels are an energy source that comes from the remains of plants and animals. It takes millions of years for them to form and according to the International Energy Agency, about 86% of global energy consumption comes from oil, and as countries industrialize and population increases, so does the power consumption. The depletion of traditional fossil fuels sources has made most countries to look for solutions in alternative and sustainable energy coming from renewable sources, with low environmental impact and minimal greenhouse emissions. In recent decades, Chile's economy has had a significant increase in power consumption. The country is heavily dependent on imports and the use of energy is less efficient compared to the rest of the world. As a result, the energy cost is high in contrast with other nations, so it is necessary to find ways to diversify energy sources and reduce dependence on imported fossil fuels of the country, to ensure economic stability and reduce the environmental impacts associated with this fuel consumption. The intents and main objective of this research was to identify potential areas for the establishment of plantation for common Dandelion and Russian Dandelion with bioenergy purposes in Chile. The proposal is based on the selection and categorization of climatic and soil variables, construction of a cartographic model and a cartographic synthesis. Identifying the potential areas of establishment was analyzed using a methodology of mapping algebra and combination of agroclimatic parameters. Ranges and adaptability criteria identified were evaluated based on a rating scale that show areas with different scales of adaptability and areas with different levels of restriction related to temperature, water availability and / or soil . 15.539.813 ha were identified with potential for the establishment of Dandelion in Chile, which are classified as suitable with 6.392.014,2 ha, optimal with 4.540.562,5 ha and marginally suitable 4.607.236,4 ha. The coastal area of the V Region of Valparaiso is showing the greatest potential for the establishment of this species, with optimal thermal and water suitability; and soil with rich organic matter. The results generated are an approach to identify sites of interest for the development of Dandelion as energetic species.

Tesis para optar al Título Profesional de Ingeniero Agrónomo y al Grado de Magíster en Ciencias Agropecuarias, Mención Sanidad Vegetal / El desarrollo de fuentes de energía renovable, particularmente de cultivos energéticos como la caña común, Arundo donax, hace necesario identificar las potenciales plagas asociadas y sus posibles consecuencias en la producción. El áfido Melanaphis donacis (Passerini), es el principal artrópodo que se ha visto asociado a esta especie en parcelas experimentales en la región Metropolitana. Con el objetivo de aportar información básica para un futuro desarrollo de este cultivo y diseñar estrategias de manejo adecuadas y oportunas, se estudió el cambio en abundancia durante un año (2013) de la población de este áfido. Los niveles poblacionales se midieron a través de colectas quincenales de áfidos sobre hojas, desde parcelas sin tratamientos insecticidas y de una población silvestre de A. donax, realizando un recuento directo, calculando la media del número de áfidos por hoja por día de muestreo. El áfido estuvo presente durante todo el año en plantas de A. donax cultivado, siendo especialmente abundante en primavera-verano, con un número promedio máximo de 243 individuos hoja-1, mientras que en las plantas silvestres sólo se llegó a un máximo de 147 áfidos hoja-1. Además, se observaron abundantes enemigos naturales, especialmente coccinélidos y sírfidos, los que podrían estar contribuyendo a mantener las poblaciones de áfidos bajo niveles dañinos. / The development of renewable energy, particularly energy based on crops such as the giant reed, Arundo donax, this make necessary to identify potential associated pests and their possible impact on their production. The aphid Melanaphis donacis (Passerini) is the main arthropod that has been associated with this specie in experimental plots in the Metropolitan region. In order to provide basic information for future development of this crop and design management strategies that are appropriate and suitable, the variation of population of this aphid was studied for one year (2013). Population levels were measured through fortnightly collections of leaves from wild plots of A. donax without insecticide treatments, counting and recording the average per leave and sampling day. The aphid was present throughout year long, being especially abundant in spring and summer, with a maxim average number 243 individuals per leaf, while in wild plants only reached to a maximum of 147 aphids per leaf. Also natural enemies that help to keep aphid populations under damaging levels were observed abundantly, especially ladybirds and hoverflies.

El objetivo principal es la evaluación de la biomasa como recurso energético renovable en Cataluña. Su alcance requiere el estudio de diversas temáticas, desarrolladas en los doce capítulos que componen el documento.El Capítulo 1 describe los objetivos de la tesis. El Capítulo 2 describe los motivos que justifican la valorización energética del recurso biomasa. El Capítulo 3 presenta la metodología general utilizada. El Capítulo 4 realiza un análisis multicriterio del aprovechamiento energético de biomasa forestal. El Capítulo 5 cuantifica la biomasa disponible para usos energéticos en Cataluña. Los Capítulos 6, 7, 8 y 9 analizan las tecnologías y la viabilidad de la producción de energía con colza y chopo. El Capítulo 10 caracteriza físico-químicamente la biomasa de colza como combustible complementario al actual uso del grano para biodiesel. El Capítulo 11 evalua el uso de cultivos para la producción de productos químicos. El Capítulo 12 resume las Conclusiones generales. / The main goal is the evaluation of biomass as renewable resource in Catalonia. Its scope requires the study of different subjects, developed in the twelve chapters that compose the document. The Chapter 1 describes the goals of the PhD thesis. The Chapter 2 describes the reasons that justify the energetic use of biomass. The Chapter 3 shows the general methodology used. The Chapter 4 carries out a multicriterion analysis of energetic valorisation of forestry biomass. The Chapter 5 quantifies the available biomass for energy production in Catalonia. The Chapters 6, 7, 8 and 9 analyze the technologies and the feasibility of power generation using rapeseed and poplar energy crops. The Chapter 10 characterizes physical-chemically the rapeseed biomass as complementary fuel to the current use of the grain for bio-diesel production. The Chapter 11 evaluates the potential use of other crops for chemicals production. The Chapter 12 summarizes the Main Conclusions.