1. Avances de
investigación de cultivos
energéticos en México
IV Congreso de Energías Renovables y Biocombustibles
Dr. Alfredo Zamarripa Colmenero
Coordinador Nacional de la Red de
Investigación e Innovación en Bioenergéticos
del INIFAP
Lima, Perú. 14 de Octubre de 2010

2. CONTEXTO NACIONAL E INTERNACIONAL
Reservas probadas de fuentes fósiles de energía en disminución;
necesidad de reducir la dependencia de combustibles fósiles
Actividades humanas generan gases con efecto invernadero que inducen
calentamiento global y cambio climático; necesidad de disminuir las
emisiones de gases contaminantesemisiones de gases contaminantes
Demanda nacional e internacional creciente de Biocombustibles;
aumentar el valor agregado de las actividades económicas.
Aviación mexicana demanda 700 millones de litros de bioturbosina.

3. El consumo mundial de energía pasó de 68,000 millones de barriles
de petróleo crudo en 2000 a mas de 86 mil millones en 2010.
El crecimiento medio anual es de 2.6 % ( China 10.8%; India 3.9%,
México 1.6%)
Fuente: SENER, ONU, 2007
Constante aumento de los precios de recursos no renovables
Dependencia actual de oxigenantes (MTBE, TAME)

4. BALANCE ENERGÉTICO EN MÉXICO
Carbón 2.4 % Nucleoenergía
1.1% Hidroenergía
2.5 %
Energía eólica
0.7 %
Biomasa 3.3 %
Hidrocarburos
(petróleo y gas)
90%
Fuente: Secretaria de Energía, 2010. México

5. CAPITULO I:
Establece las bases para:
Promover la producción de insumos bioenergéticos a partir de las actividades
agropecuarias, forestales, algas, procesos biotecnológicos y enzimáticos del campo
mexicano; sin poner en riesgo la seguridad y soberanía alimentaria.
LEY DE PROMOCIÓN Y DESARROLLO DE BIOENERGÉTICOS
DOF: 1 DE FEBRERO DE 2008
POLÍTICA EN BIOENERGÉTICOS
Promover el desarrollo regional y el de las comunidades rurales menos favorecidas
Procurar la reducción de emisiones contaminantes a la atmósfera y gases de efecto
invernadero (GEI).
Coordinar acciones entre los Gobiernos Federal, Estatales, Distrito Federal y
Municipales, así como la concurrencia con los sectores social y privado.

6. SEGURIDAD
ENERGÉTICA
ESTRATEGIA INTERSECRETARIAL DE LOS BIOENERGÉTICOS
MOTIVACIÓN PARA EL DESARROLLO DE LOS BIOCOMBUSTIBLES
IMPACTO
AMBIENTAL
DESARROLLO
RURAL
BIOCOMBUSTIBLES

7. INVESTIGACIÓN Y DESARROLLO
DE BIOCOMBUSTIBLES EN MÉXICO

8. Especies en estudio con potencial energético
Ventajas:
Riqueza Genética
Adaptación a Zonas Marginales
Bajos Requerimientos de Agua
Alto Potencial de Rendimiento
Altos Contenidos de Aceite y Sacarosa

9. Modelaje y sistemas de información geográfica
Conservación y caracterización morfológica, bioquímica y molecular de
recursos genéticos
Mejoramiento genético
Manejo agronómico
LINEAS DE INVESTIGACIÓN Y DESARROLLO EN
BIOCOMBUSTIBLES
Inoculantes microbianos para cultivos energéticos
Manejo y aprovechamiento de coproductos
Certificación de calidad de los Biocombustibles
Estudios de rentabilidad, competitividad, sustentabilidad ambiental y
balance energético

10. Que es una condición de éxito en potencial productivo?
Es la identificación de zonas con las mejores condiciones de éxito en la producción de un
cultivo.
* Condiciones consideradas en el presente estudio
¿Qué es el potencial productivo?
Es el lugar más idóneo que por condiciones climáticas, edáficas y topográficas permite el
buen desarrollo de la planta.
LINEA 1
Modelaje y sistemas de información geográfica
Topográficos edáficos climáticos
Altitud Pendiente Suelos
Textura
Fases físicas
Fases químicas
Precipitación
Temperatura
Climas
En los estudios de zonificación que INIFAP realiza, se utilizan los Sistemas de Información
Geográfica (SIG).

11. Potencial Productivo de Jatropha curcas L.

12. Alto potencial productivo para Piñón e Higuerilla
BIODIESEL

13. LINEA 2.1
Colecta y conservación de Jatropha curcas L.
400 accesiones de piñón con gran diversidad genética (variación en precocidad,
vigor, adaptación, contenido de aceite) colectadas en nueve estados del país.

14. Se utilizaron 68 descriptores
varietales para la caracterización
morfológica de 90 colectas
Planta: 6
Hoja: 14
2.2. Caracterización morfológica del Piñón mexicano
(Jatropha curcas L.)
Hoja: 14
Flor femenina: 8
Flor masculina: 7
Racimo: 4
Fruto: 21
Semilla: 8
Análisis de componentes principales (ACP)
Análisis de conglomerados jerárquico (ACJ)

15. Diversidad genética en piñón
Colectas de Jatropha curcas
Figura 1.- Dendograma de colectas de piñon a partir de 68 descriptores varietales
I I
I
III IV V VI

16. De 400 colectas del Banco de Germoplasma Nacional de Piñón (Jatropha curcas L.) del
INIFAP se seleccionaron 88, para el análisis de diversidad genética mediante
Microsatélites (Secuencias Simples Repetidas) y AFLP (Polimorfismos en la Longitud de
los Fragmentos Amplificados)
2.3. Caracterización molecular del Piñón mexicano
(Jatropha curcas L.)

17. 39
32
31
36
35
37
90
42
19
33
34
49
38
26
40
41
62
17
49
44
43
45
38
52
48
46
47
96
57
42
10
14
38
88
47
2
58
57
56
53
54
72
72
37
50
51
52
55
43
17
13
67
61
64
66
89
61
18
55
62
41
1
13
7
5
6
56
47
10
9
72
76
54
1
2
96
33
11
12
92
52
14
16
17
39
13
8
18
25
26
4727
11
10
100
0.1
26
23
24
29
38
16
4
21
22
29
4
7
30
27
28
74
13
38
27
19
20
18
58
83
82
86
76
77
78
27
20
80
79
81
39
30
6
68
69
60
1
75
73
74
61
13
1
1
10
8
15
3
4
93
52
36
66
42
65
59
63
60
72
42
35
41
12
87
84
85
78
65
9
7
21
70
71
71
47
Figura 2.- Dendrograma de las relaciones genéticas entre colectas de Jatropha curcas
con marcadores tipo microsatélite

18. Marcadores SSR: 74% de diversidad
genética en Jatropha curcas
Marcadores SSR: 84 % de
diversidad genética en Ricinus
communis

19. 8163
6331
5831
6497
4998
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000RendimientoKg
-1
ha
LINEA 3.- Mejoramiento genético
Evaluación y selección de materiales elite de Jatropha
Figura 3.- Rendimiento de genotipos Elite seleccionados de piñón Jatropha curcas L. en
Chiapas, México.
91
833 750 583
1438
1017 989 976 964
18117142167
0
1000
2000
IN
IFAP-R
I-C
3
IN
IFAP-R
I-C
72
IN
IFAP-R
I-C
29
IN
IFAP-R
I-C
31
IN
IFAP-R
I-C
4
IN
IFAP-R
I-C
76
IN
IFAP-R
I-C
95
IN
IFAP-R
I-C
1
M
edia
RendimientoKg
Rendimiento de fruto Rendimiento de grano

20. 1998
1260
960
8401000
1500
2000
2500
Rendimiento(Kg/ha)
Figura 4. Rendimiento de genotipos Elite seleccionados de higuerilla Ricinus
communis L. en Chiapas, México.
840
693 660
589
502 474
0
500
IN
IFAP-RIRIC-9
IN
IFAP-RIRIC-7
IN
IFAP-RIRIC-1
IN
IFAP-RIRIC-4
IN
IFAP-RIRIC-6IN
IFAP-RIRIC-19
IN
IFAP-RIRIC-3IN
IFAP-RIRIC-17
Prom
edio
Rendimiento(Kg/ha)

21. Tecnología de producción
LINEA 4. Manejo Agronómico
Generación de componentes tecnológicos de Jatropha
Fechas de siembra,
Densidades de población
Fertilización
Podas
Sistemas de producción

22. Niveles de
fertilización
Diámetro
(cm)
Altura
(cm)
No. de
Hojas
No. de
ejes
Rendimiento
(kg/ha)
Incremento en
la producción
(%)
T3: 60-40-20 2.42 a 50.29 a 28.92 a 1.13 284.46 350
Cuadro 1.- Resultados del experimento dosis de fertilización en piñón Jatropha
curcas en el Soconusco, Chiapas.
T2: 40-40-40 2.33 a 48.77 a 24.96 a 1.38 233.78 286
T1: 20-40-20 2.54 a 52.92 a 29.38 a 1.25 226.75 278
T4: Orgánico 2.28 a 41.83 a 22.67 a 0.50 170.40 209
T5: Testigo 1.76 b 22.16 b 10.78 b 0.00 81.28 100
Medias con letra diferente en la columna son estadísticamente diferentes (Tukey a ≤ 0.05)
Medias sin letra;no se encontraron diferencia significativas entre tratamientos
.

23. Distancia de
siembra
Densidades
No. plantas/ha
Desarrollo fenológico
Rendimiento de
Maíz Kg/ha
Altura
(m)
Diámetro
(cm)
No.
Hojas
Cuadro 2.- Resultados del experimento de Piñón con Maíz en el Estado de
Chiapas, sistema de callejones.
Sistemas de Producción
2 x 2 2,500 1.41 2.85 130 1422
2 x 4 1250 1.10 2.21 79 4248
4 x 4 625 0.96 2.33 67 4406

24. Materia prima
•Contenido de lípidos.
•Humedad
•Cenizas
•Proteínas
Calidad del aceite
•Perfil de ácidos grasos.
•Viscosidad
•Densidad
•Índice de Yodo
•Índice de Saponificación
•Valor de peróxidos
LINEA 5.
Certificación de calidad de los Biocombustibles
•Valor de peróxidos
•Acidez Titulable
•Contenido de esteres
• Glicerina libre y total
•Mono, di y triglicéridos
•Contenido en metanol
•Viscosidad
•Densidad
•Humedad
•Índice de Acidez
•Índice de Yodo
•Estabilidad de Oxidación
•Residuo carbonoso
•Punto de inflamación
•Corrosión en lamina de cobre
•Contaminación total
Calidad del Biodiesel
Laboratorio de Bioenergía

25. Cuadro 3.- Relación del contenido de aceite y proteína
obtenidos de muestras analizadas de J.curcas e Higuerilla.
Cultivo energético
Rango de contenido
de aceite (%)
Rango del contenido
de proteína (%)
Para la determinación del contenido de aceite de semillas de Jatropha curcas y
Ricinus communis se utilizo el método Soxhlet de acuerdo a la norma oficial
NMX-F-089-S-1978.
Jatropha curcas L. 26.32 a 56.94 40.25 a 67.81
Ricinus communis L. 27.9 a 66.0 30.0 a 68.0

26. El Balance Energético permite contabilizar el flujo de energía no renovable a través
de un inventario de insumos de las diferentes etapas y actividades en la obtención
del Biocombustible, así como las salidas del sistema tomando como sistema de
análisis un periodo determinado .
LINEA 6.
Balance de Energía
EVALUACIÓN DE LA EFICIENCIA BIOENERGÉTICA

27. Cuadro 4.- Balance Energético en diferentes sistemas de
producción de higuerilla y piñón (Jatropha curcas L.)
PAQUETE TECNOLÓGICO
CICLO DE VIDA
RELACIÓN
ENERGÉTICA
(MJ/ha)
GASTO
ENERGÉTICO
(MJ/ha)
PROD.
ENERGÉTICA
(MJ/ha)
HIGUERILLA TRÓPICO SECO UNICULTIVO TEMPORAL 12 606 63 121 1 : 5.0
HIGUERILLA TRÓPICO HUMEDO UNICULTIVO TEMPORAL 7 889 34 918 1 : 4.4
PAQUETE TECNOLÓGICO
CICLO DE VIDA
RELACIÓN
ENERGÉTICA
(MJ/ha)
GASTO
ENERGÉTICO
(MJ/ha)
PROD.
ENERGÉTICA
(MJ/ha)
PIÑON EN UNICULTIVO DE TEMPORAL (AÑO 1) 16 821 8 032 1 : 0.48
PIÑON EN UNICULTIVO DE TEMPORAL (AÑO 1) 16 821 29 141 1 : 1.73
PIÑON ASOCIADO CON MAÍZ DE TEMPORAL
PIÑÓN: 13 232
MAÍZ: 12 808
PIÑÓN: 11 131
MAÍZ: 65 100
1 : 2.82

28. Programa de Biocombustibles del estado de
Chiapas:
Siembra de 10, 000 ha de Jatropha curcas con 3,000 productores
Establecimiento de dos plantas de producción de biodiesel con capacidad
de 20 000 y 2 000 L diarios
Uso en transporte urbano en dos ciudades
72 autobuses en Tuxtla Gutiérrez, Chiapas (Conejobus)
35 autobuses en Tapachula, Chiapas (Tapachultecobus)
PROYECTO DE DESARROLLO
35 autobuses en Tapachula, Chiapas (Tapachultecobus)

29. PERSPECTIVAS
La producción de biocombustibles continuará en incremento debido a diversos
factores que la impulsan:
• Demanda mundial en constante crecimiento
• Impulso al desarrollo regional
• Seguridad energética (ahorro de petróleo)
• Contribuir a reducir emisiones contaminantes
Existe voluntad política para el desarrollo y uso de los biocombustiblesExiste voluntad política para el desarrollo y uso de los biocombustibles
México cuenta con diversidad genética, climática y edáfica para la producción
sostenible y competitiva de especies bioenergéticas. Se cuenta con especies que no
compiten directamente con la producción de alimentos considerados en la canasta
básica de México

30. GRACIAS
Dr. Alfredo Zamarripa Colmenero
zamarripa.alfredo@inifap.gob.mx
www.inifap.gob.mx