Sustainability assesment of biodiesel production in Colombia

Abstract

Abstract. Sustainability assessment of biodiesel production is a topic of increasing importance due to the interest of governments to stablish sovereignty strategies, diversify their energy matrix and set up the impact of biofuels production. In this context, this work proposes a system dynamic model to assess biodiesel production in a specific context, based on a general hierarchical structure of sustainability assessment that integrates dimensions of sustainable development with principles, criteria and indicators (PC and I). The assessment framework of biodiesel production was defined based on a comprehensive state of the art, resulting in a selection and analysis of 113 documents, including laws, directives and other normative documents, policy documents, certificates and papers published in peer-reviewed journals. To define the final framework, a validation strategy based on expert survey consultations and a descriptive statistical analysis was conducted. As a result, a framework composed of five dimensions (social, economic, environmental, political and technological), 13 principles and 31 criteria was proposed. Subsequently, a System Dynamics (SD) model was developed and applied for assess the sustainability biodiesel production in Colombia. Initially, the SD model was used to simulate the biodiesel production considering the current conditions in Colombia, enabling to determine the baseline (years 2008 to 2014). Subsequently, some exogenous indicators of the baseline scenario were modified in order to generate a sensibility analysis to define several fundamental conditions for the sustainable biodiesel production in the Colombian context. Once the sensibility analysis was conducted, the conditions that promote or discourage biodiesel production were determined and, consequently, optimistic and pessimistic scenarios were proposed. The results of the analysis of the scenarios can help institutions, decision-makers and other agents related to establish the conditions to be carried out to promote a sustainable biodiesel production.

La evaluación de la sostenibilidad de la producción de biodiesel es un tema de creciente importancia debido al interés de los gobiernos para establecer estrategias de soberanía, diversificación de su matriz energética, de igual forma establecer el impacto de la producción de biocombustibles sobre el desarrollo sostenible. En este contexto, el presente trabajo propone un modelo dinámico del sistema para evaluar la producción de biodiesel en un contexto específico, basado en una estructura jerárquica general de evaluación de la sostenibilidad que integra las dimensiones del desarrollo sostenible, con principios, criterios e indicadores (PC and I). Se definió un marco de la evaluación de la producción de biodiésel a partir de un estado del arte, lo que resulta en una selección y análisis de 113 documentos, incluyendo leyes, directivas y otros documentos normativos, documentos de política, certificados y artículos publicados en revistas revisadas por pares. Para definir el marco final de evaluación, se estableció una estrategia de validación basada en las consultas a expertos a través de una encuesta y a las respuestas obtenidas se aplicó un análisis estadístico descriptivo. Como resultado, se propuso un marco compuesto por cinco dimensiones (sociales, económicos, ambientales, políticos y tecnológicos), 13 principios y 31 criterios. Posteriormente, fue desarrollado y aplicado un modelo de Dinámica de Sistemas (DS) para evaluar la sostenibilidad de la producción de biodiesel en Colombia. Inicialmente, se utilizó el modelo DS para simular la producción de biodiesel considerando las condiciones actuales en Colombia (entre los años 2008 a 2014), lo que permite determinar la línea base. Posteriormente, algunos indicadores exógenos de la hipótesis de base fueron modificados con el fin de generar un análisis de sensibilidad para definir una serie de condiciones fundamentales para la producción de biodiesel sostenible en el contexto colombiano. Una vez que se realizó el análisis de sensibilidad, se determinaron las condiciones que promueven o desalientan la producción de biodiesel y, en consecuencia, se propusieron dos escenarios, optimista y pesimista. Los resultados del análisis de los escenarios pueden ayudar a las instituciones, los responsables políticos y otros agentes relacionados para establecer las condiciones que deben llevarse a cabo para promover la producción de biodiesel sostenible.