Nopal (Opuntia ficus-indica) energetic potential cultivated in arid and semi-arid zones of chile: an assessment

Inglés. ABSTRACT: Renewable energies have attracted considerable attention in the past few years, not only at a national level, but also on a global one. This work investigates the use of cactus pear (Opuntia ficus-indica) plantations, as the main source for the production of biogas, and their energy potential for northern Chile. Biogas is an alternative energy for the agricultural sector and is obtained by fermentation processes of different wastes produced daily. Besides the generation of biogas, it is also possible to obtain a stabilized waste, called digestate, which can be incorporated into the soil. The soil in dry and semi-dry zones of northern Chile is poor in organic matter content, which makes it difficult to grow crops. Cactus pear is easily adapted to poor soils and deficient environmental conditions. This species presents the Crassulacean acid metabolism (CAM), and is characterized by a superficial fleshy root system that facilitates the absorption of water, allowing it to adapt well to arid conditions. Another important feature of this species is its biomass production, which can reach around 30 Mg ha-1 with the application of good management practices. For this reason, and for its high potential to produce biogas, it is considered a good energy alternative for northern Chile. The selection of the right biodigester will depend on the use and associated costs. The estimated potential for biogas production from Opuntia plantations in northern Chile is 13,406 m3 kg-1 d-1, and can be further improved by adding other wastes produced in the area.

Español; castellano. RESUMEN: En los últimos años las energías renovables han atraído una atención considerable, no sólo a nivel nacional, sino también internacionalmente. Este trabajo investiga el uso de plantaciones de nopal (Opuntia ficus-indica), como la fuente principal para la producción de biogás y su potencial energético para el Norte de Chile. Biogás es una energía alternativa para el sector agrícola y se obtiene por procesos de fermentación de diferentes residuos. Además de la generación de biogás, también es posible obtener un residuo estabilizado, denominado digestato que puede ser incorporado en el suelo. El suelo en zonas áridas y semiáridas del norte de Chile es pobre en contenido de materia orgánica, pero el nopal se adapta fácilmente a suelos pobres y condiciones am bientales adversas. Esta especie presenta el metabolismo ácido de las crasuláceas (CAM) y se caracteriza por un sistema de raíz carnosa superficial que facilita la absorción de agua, permitiendo que se adapte bien a condiciones áridas. Otra característica importante de esta especie es la producción de biomasa que puede alcanzar alrededor de 30 Mg ha -1 con la implementación de buenas prácticas de manejo. Por esta razón y por su alto potencial para producir biogás, se considera una alternativa energética favorable para el norte de Chile. La selección del biodigestor adecuado dependerá del uso y los costos asociados. El potencial estimado para la producción de biogás de plantaciones de Opuntia en el norte de Chile es 13.406 m 3 kg -1 d -1 . Esto puede optimizarse mediante la adición de otros residuos que se producen en la zona.