Informe de análisis del tamaño, la cuota de mercado y las tendencias del biocarbón por tecnología (pirólisis, gasificación), por aplicación (agricultura, ganadería, generación de energía) y por región (América del Norte, Europa, Asia-Pacífico, Oriente Medio y África, Latinoamérica). Previsiones para el período 2025-2033.

Factores de crecimiento del mercado del biocarbón

Políticas y regulaciones gubernamentales

Muchos gobiernos de todo el mundo están implementando políticas y regulaciones para fomentar el uso del biocarbón como enmienda del suelo y estrategia de captura de carbono. Para promover su uso en la agricultura, se ofrecen incentivos a agricultores y propietarios de tierras, como subsidios, créditos fiscales y subvenciones. Además, los programas de compensación de carbono y los sistemas de comercio de emisiones brindan incentivos económicos a las empresas para que inviertan en la producción y el uso de biocarbón como parte de sus iniciativas de sostenibilidad.

Además, el gobierno de EE. UU. cuenta con varios programas que promueven el biocarbón, entre ellos el Programa BioPreferred, el Programa de Administración de la Conservación y las Subvenciones para la Innovación en la Conservación. El Programa BioPreferred fomenta la compra de productos de base biológica, como el biocarbón y los productos compostados. El Programa de Administración de la Conservación ayuda a los agricultores y productores agrícolas a implementar nuevas prácticas de conservación, como la producción de biocarbón. El programa de Subvenciones para la Innovación en la Conservación promueve el desarrollo de nuevos métodos de conservación de los recursos naturales. En 2023, el gobierno de EE. UU. promulgó la Ley de la Red de Investigación del Biocarbón, que modifica la Ley de Reforma de la Investigación, Extensión y Educación Agrícola de 1998 para exigir al Secretario de Agricultura que establezca una red nacional de investigación del biocarbón.

De manera similar, en diciembre de 2023, el gobierno indio creó el 14º Grupo de Trabajo sobre la Implementación del Biocarbón para reconocer el papel del biocarbón en la reducción de las emisiones de carbono en la industria siderúrgica. El biocarbón también puede resolver problemas globales de alimentación, energía y medio ambiente.

• Por ejemplo, PepsiCo India está llevando a cabo un programa piloto en Punjab para combatir la quema de rastrojos mediante la producción de fertilizante de biocarbón a través de pirólisis en hornos de retorta.

Factores restrictivos

Alta inversión inicial

Una de las principales barreras para la adopción del biocarbón es la importante inversión inicial requerida para las instalaciones y equipos de producción. Establecer plantas de pirólisis o unidades de producción de biocarbón exige una inversión de capital sustancial, lo que puede disuadir a los inversores potenciales y limitar la escalabilidad de los proyectos de biocarbón, especialmente en áreas con recursos financieros limitados o una demanda de mercado incierta. El costo de producción del biocarbón puede oscilar entre 0,67 USD/kg y 17,80 USD/kg, dependiendo de la materia prima y las condiciones de producción. El precio promedio para la mayoría de los productores ronda los 400 USD por tonelada, pero estas cifras son muy variables y están disminuyendo rápidamente. Según algunos estudios, el biocarbón puede costar 90 USD por tonelada en Filipinas y 8.850 USD por tonelada en el Reino Unido.

Un estudio publicado en la revista "Biomass and Bioenergy" evaluó la viabilidad económica de producir biocarbón utilizando diversas materias primas de biomasa y tecnologías de pirólisis. El estudio reveló que los costos de capital representan una parte significativa de los costos totales de producción, oscilando entre el 30 % y el 70 %, según el tamaño y la complejidad del sistema de producción de biocarbón. La alta intensidad de capital y los largos períodos de recuperación de la inversión pueden disuadir a los posibles inversores y limitar la escalabilidad de los proyectos de biocarbón, especialmente en áreas con financiamiento o apoyo gubernamental limitados.

Además, según una encuesta realizada por la Iniciativa Internacional de Biocarbón (IBI), el acceso a financiación es uno de los mayores desafíos que enfrentan los productores y emprendedores de biocarbón en todo el mundo. El acceso limitado al capital, los altos riesgos de inversión y la incertidumbre de la demanda del mercado representan enormes obstáculos para el aumento de la producción y comercialización de biocarbón. Para superar estas limitaciones financieras, se necesitan mecanismos de financiación innovadores, alianzas público-privadas y políticas gubernamentales de apoyo que fomenten la inversión en infraestructura para la producción de biocarbón y el desarrollo tecnológico.

Oportunidades de mercado

Agricultura sostenible

El biocarbón puede mejorar la salud del suelo, aumentar la productividad de los cultivos y reducir los impactos ambientales de las prácticas agrícolas convencionales. A medida que los consumidores y los responsables políticos priorizan la agricultura sostenible, el biocarbón está ganando popularidad como un mejorador natural del suelo que puede mejorar la fertilidad del suelo, la retención de agua y el ciclo de nutrientes, al tiempo que disminuye la dependencia de los fertilizantes sintéticos.agroquímicosLa oportunidad consiste en educar a los agricultores sobre los beneficios del biocarbón, realizar ensayos de campo para demostrar su eficacia e incorporar el biocarbón en sistemas de agricultura regenerativa para mejorar la salud y la resiliencia del suelo.

Además, el Instituto Internacional de Investigación de Cultivos para los Trópicos Semiáridos (ICRISAT) ha puesto en marcha un estudio pionero sobre la producción de biocarbón en respuesta a la creciente preocupación mundial por el cambio climático y la agricultura sostenible. India, un importante centro agrícola, genera más de 500 millones de toneladas de residuos agrícolas al año, de las cuales una cuarta parte se quema, lo que supone riesgos para la salud y el medio ambiente. Convertir estos residuos en biocarbón es una alternativa sostenible que ofrece a los agricultores soluciones para la gestión de residuos y posibles fuentes de ingresos.

Según Project Drawdown, el uso generalizado de este material como enmienda del suelo podría reducir las emisiones globales entre 1,3 y 3 gigatoneladas de CO2 equivalente por año para 2050, lo cual es ligeramente más significativo que el impacto potencial del aumento de la energía oceánica y ligeramente menor que un aumento de 20 veces en el número de vehículos híbridos en circulación. El Instituto Nacional de Ciencia Ganadera y de Pastizales estima que el uso de biocarbón en la alimentación animal podría reducir las emisiones de gases de efecto invernadero del ganado hasta en un 20 %. Además, una vez incorporado al suelo, puede permanecer estable durante cientos, si no miles, de años, eliminando eficazmente el carbono de la atmósfera.

Análisis de la segmentación del mercado del biocarbón

Mediante la tecnología

El mercado se segmenta aún más por tecnología en pirólisis y gasificación. Se espera que la pirólisis domine el mercado debido a su popularidad como una tecnología de bajo costo y conveniente que puede manejar una variedad de materias primas. La pirólisis es un proceso de descomposición térmica sin oxígeno, que convierte materiales orgánicos en biocarbón, bioaceite ygas de síntesisEn la pirólisis, las materias primas de biomasa, como astillas de madera, residuos de cultivos o desechos orgánicos, se calientan a altas temperaturas (normalmente entre 300 °C y 800 °C) en un entorno controlado, lo que provoca la liberación de gases volátiles y la formación de biocarbón como residuo sólido. La pirólisis produce biocarbón rico en carbono con una estructura porosa, lo que lo hace adecuado para el mejoramiento del suelo, la captura de carbono y otras aplicaciones. Esta tecnología contribuye a reducir las emisiones de gases de efecto invernadero, lo que impulsa el crecimiento del sector de la tecnología de pirólisis durante el período previsto.

Se prevé que el segmento de gasificación experimente un crecimiento significativo durante el período de pronóstico. La gasificación es un proceso termoquímico que convierte la biomasa en gas de síntesis (syngas), principalmente hidrógeno, monóxido de carbono y metano. A diferencia de la pirólisis, la gasificación se lleva a cabo a temperaturas más elevadas (generalmente superiores a 800 °C) e introduce una cantidad controlada de oxígeno o vapor en la cámara de reacción para oxidar parcialmente la biomasa. El syngas resultante puede generar electricidad, calentar edificios o producir productos químicos. Asimismo, el residuo sólido, conocido como biocarbón, puede recuperarse y utilizarse como enmienda del suelo u otros fines.

Además, esta tecnología genera menores cantidades de carbón en un reactor que se calienta directamente y se expone al aire. La demanda y la aceptación de esta tecnología en el mercado están creciendo, ya que produce menos contaminantes atmosféricos. Sin embargo, este método es menos eficiente que otros.

Mediante solicitud

El mercado se puede dividir, según su aplicación, en agricultura, ganadería y generación de energía. Se prevé que el segmento agrícola domine el mercado. En agricultura, el biocarbón se utiliza principalmente para mejorar la salud del suelo y la productividad de los cultivos, así como para promover prácticas agrícolas sostenibles. Los agricultores pueden mejorar la estructura del suelo, la retención de agua, la disponibilidad de nutrientes y la presencia de microorganismos beneficiosos mediante la incorporación de biocarbón a los suelos agrícolas. Los suelos enmendados con biocarbón suelen presentar menor lixiviación de nutrientes, mayores rendimientos de los cultivos y mayor resistencia a factores de estrés ambiental como la sequía y el calor.

Además, el biocarbón también puede ayudar a secuestrar el carbono del suelo, reducir las emisiones de gases de efecto invernadero y contribuir a los esfuerzos de mitigación del cambio climático. Este carbón vegetal se utiliza ampliamente en la agricultura como fertilizante, ya que ayuda a aumentar los niveles naturales de carbono en el suelo y mejora su calidad. También reduce los residuos agrícolas y las emisiones de gases de efecto invernadero del suelo. Los agricultores de todo el mundo utilizan cada vez más este carbón vegetal, lo que impulsará el crecimiento del sector agrícola durante el período previsto.

Se prevé que el sector de la generación de energía experimente un crecimiento significativo durante el período de pronóstico. El biocarbón tiene aplicaciones en la generación de energía y la producción de energía renovable, ya que puede utilizarse como materia prima de biomasa en procesos de gasificación o combustión. La gasificación convierte el biocarbón derivado de la biomasa en gas de síntesis (syngas), que contiene hidrógeno, monóxido de carbono y metano, y puede utilizarse para la generación de energía, calefacción o producción química.

De manera similar, los sistemas de ciclo combinado de gasificación integrada (IGCC) y las plantas de biomasa a energía utilizan biocarbón como fuente de combustible renovable para generar electricidad, calor obiocombustiblesDe esta forma, se sustituyen los combustibles fósiles y se reducen las emisiones de gases de efecto invernadero. Al aprovechar el potencial energético del biocarbón, las centrales eléctricas pueden contribuir a descarbonizar los sistemas energéticos, promover la independencia energética y mitigar los efectos del cambio climático. Gobiernos de todo el mundo han fomentado el uso del carbón para generar energía, ya que reduce las emisiones de carbono de diversos sectores, como la agricultura y la silvicultura.

Análisis regional

Asia-Pacífico: Domina el mercado global.

La región de Asia-Pacífico es la que mayor participación tiene en el mercado mundial de biocarbón y se estima que crecerá a una tasa de crecimiento anual compuesta (TCAC) del 12,6 % durante el período previsto. Asia-Pacífico ostentó la mayor cuota del mercado mundial. El potencial de la región para la mejora del suelo y la captura de carbono es el principal motor de este sector. Además, el rápido desarrollo económico y agrícola de la región ha contribuido al crecimiento del mercado del biocarbón. China es el mayor productor de este tipo de carbón en Asia-Pacífico. La región se centra en la eliminación de residuos de cultivos, la contaminación del suelo, la degradación de la calidad, la tala y quema, y ​​las emisiones de gases de efecto invernadero. En consecuencia, la incorporación de residuos agrícolas a este producto y su uso como acondicionador de suelos en tierras de cultivo impulsan el crecimiento en esta región para abordar estos problemas.

Además, el mercado del biocarbón en India se está expandiendo rápidamente, ya que el proceso termoquímico se ha convertido en un método más rentable para transformar los residuos de cultivos en biocarbón. También facilita la eliminación y gestión eficaces de los residuos agroforestales. El biocarbón puede contribuir a mejorar las propiedades físicas del suelo, como el drenaje, la capacidad de retención de agua, la porosidad y la densidad aparente. Asimismo, el sector agrícola en India está experimentando un aumento en la demanda de suelos más saludables mediante el uso eficaz de los residuos de cultivos como fuente de nutrientes.

Además, según Nature Communications, se requiere el uso generalizado de tecnologías de cero emisiones (NET) para lograr los objetivos de reducción de CO2 y de energías renovables y cumplir con la meta rentable del Acuerdo de París de limitar el aumento de la temperatura global a 2 °C o 1,5 °C. Las reducciones en las emisiones totales de GEI podrían alcanzar las 8620 MtCO2eq para 2050 si un escenario "moderado" contempla el procesamiento de carbón vegetal del 73 % de los residuos de cultivos con BIPP a corto plazo (2020-2030) y luego la coordinación de su implementación con BECCS después de 2030.

América del Norte: la región de mayor crecimiento

Se prevé que Norteamérica registre una tasa de crecimiento anual compuesta (TCAC) del 12,8 % durante el período de pronóstico. Norteamérica es el segundo mercado más grande del mundo para el carbón vegetal y se espera que crezca significativamente debido a la creciente demanda de alimentos orgánicos y al alto consumo de carne. Numerosos fabricantes locales y grandes empresas que operan a nivel nacional e internacional han contribuido al crecimiento del sector. Según USBI, la producción nacional de carbón vegetal entre los participantes de la encuesta oscila entre 35 000 y 70 000 toneladas anuales.

Además, Estados Unidos ha generado los mayores ingresos a nivel mundial debido a la gran popularidad del producto en el país. Numerosos fabricantes, tanto pequeños como grandes, han contribuido al crecimiento del sector. A pesar de que varias empresas han abandonado la industria por falta de capital y expectativas de crecimiento, las perspectivas generales de crecimiento para los próximos años son prometedoras.

De manera similar, en Canadá, Airex Energy Inc., Groupe Rémabec y SUEZ colaboraron en el desarrollo de CARBONITY. Se trata de la primera planta industrial de producción de biocarbón del país, ubicada en Port-Cartier, Quebec (QC). Esta colaboración entre SUEZ y Airex Energy tiene como objetivo producir 350 000 toneladas de biocarbón para 2035. Asimismo, la compañía canadiense de petróleo y gas Petrox Resources Corporation (Petrox) firmó un Memorando de Entendimiento (MdE) para colaborar con M&L Renewable Energy Group Ltd, desarrolladora de proyectos de energía renovable. Este MdE busca establecer una planta de biocarbón en Edmonton, Alberta, para luego expandir plantas similares en todo Canadá.

Europa cuenta con un mercado de insumos agrícolas sofisticado y altamente competitivo, así como con un sector orgánico en crecimiento. La demanda cada vez mayor dealimentos orgánicosPresenta oportunidades de crecimiento potenciales para el sector de la agricultura ecológica. Por ello, muchos nuevos productores están entrando en el mercado, cumpliendo con el estándar voluntario del Certificado Europeo de Biocarbón (EBC). Alemania es uno de los principales países que impulsan activamente proyectos de biocarbón.

• Por ejemplo, en noviembre de 2021 se puso en marcha el proyecto NovoCarbo Biochar para convertir los residuos de madera procedentes de las explotaciones forestales y la madera de desecho en carbono estable en forma de biocarbón.