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Nota Técnica
Biocarbón: Importancia como
alternativa para el desarrollo
sostenible en Costa Rica. Una revisión
bibliográfica.
Biochar: Importance as alternative for sustainable
development in Costa Rica. A bibliographic review.
Ricardo Ulate Molina
1
Federico Masís Melendez2
Karolina Villagra3
1
Instituto Tecnológico de Costa Rica, Escuela de Química
Correo: reulate@itcr.ac.cr
ORCID: https://orcid.org/0000- 0002-8970-4690
2 Tecnológico de Costa Rica, Escuela de Química
Correo: masis@itcr.ac.cr
ORCID: https://orcid.org/0000-0003-1456-7190
3 Tecnológico de Costa Rica, Escuela de ingeniería Agrícola
Correo: kvillagra@itcr.ac.cr
ORCID: https://orcid.org/0000-0002-2335-0615
Biocarbón: Importancia como alternativa para el desarrollo sostenible en Costa Rica. Una revisión bibliográfica
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e-Agronegocios
Vol 11. Enero-diciembre 2025. DOI: https://doi.org/10.18845/ea.v11i1.7568
Fecha de recepción: 29 de octubre, 2024
Fecha de aprobación: 04 de julio, 2025
Vol. 11. Enero- diciembre 2025 (Publicación continua)
Ulate Molina, R. E., Masís Meléndez, F., & Villagra, K.
(2025). Biocarbón: Importancia como alternativa para el
desarrollo sostenible en Costa Rica. Una revisión
bibliográfica. E-Agronegocios, 11(1), 66–95.
https://doi.org/10.18845/ea.v11i1.7568
DOI: https://doi.org/10.18845/ea.v11i1.7568
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e-Agronegocios
Rev. e-Agronegocios, V.11, 1-18, e7568, 2025
Resumen
Durante los últimos 20 años, se han implementado
medidas con miras a un cambio en el modelo
socioeconómico mundial, buscando un equilibrio
entre las necesidades de producción y los recursos
disponibles. En América Latina, el alcance de dicho
equilibrio es todo un reto, al contar con una
economía basada en la extracción de recursos
naturales. Analizar el impacto de la producción y
uso de biocarbón en América Latina y,
específicamente en Costa Rica, como alternativa
para la consecución de objetivos de desarrollo
sostenible (ODS). Se hace una recopilación de 93
artículos acerca de la producción, uso e impacto de
los biocarbones en América Latina. Se identifica el
trabajo desarrollado con respecto a biocarbones
en Costa Rica y se discute su relación con el
cumplimiento de los ODS de industria, innovación
e infraestructura, ciudades y comunidades
sostenibles, producción y consumos responsables
y acción por el clima, así como oportunidades para
generar un mayor impacto en la sostenibilidad en
el país. El uso de materiales carbonizados en
América Latina ha tenido un crecimiento
importante, y en Costa Rica ha logrado impactar de
manera positiva en metas de los objetivos de
desarrollo sostenible, en áreas relacionadas con
producción agrícola, manejo de residuos y
contaminación ambiental.
Palabras clave: Sostenibilidad, carbonización,
residuos orgánicos, impacto nacional.
Abstract
During the last 20 years, measures have been
implemented with a view to a change in the global
socioeconomic model, seeking a balance between
production needs and available resources. In Latin
America, achieving this balance is a challenge,
having an economy based on the extraction of
natural resources. Aim. Analyze the impact of the
production and use of biochar in Latin America
and, specifically in Costa Rica, as an alternative for
achieving sustainable development goals (SDG).
Development. A compilation of 93 articles is made
about the production, use and impact of biochars
in Latin America. The work developed regarding
biocarbons in Costa Rica is identified and its
relationship with compliance with the SDG’s of
industry, innovation and infrastructure,
sustainable cities and communities, responsible
production and consumption and climate action is
discussed, as well as opportunities to generate a
greater impact on sustainability in the country.
Conclusions. The use of carbonized materials in
Latin America has had significant growth, and in
Costa Rica it has managed to positively impact the
goals of the sustainable development goals, in
areas related to agricultural production, waste
management and environmental pollution.
Key words: management systems, small
companies, resilience, agri-food industry strategy.
Biocarbón: Importancia como alternativa para el desarrollo sostenible en Costa Rica. Una revisión bibliográfica.
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e-Agronegocios
Vol 11. Enero-diciembre 2025. DOI: https://doi.org/10.18845/ea.v11i1.7568
Introducción
Como parte de las acciones para lograr un cambio en el paradigma de crecimiento económico y social
del planeta, se firmó, en setiembre del 2015, la agenda 2030, la cual busca un crecimiento de manera
equitativa entre las personas, en armonía con el ambiente (Organización de las Naciones Unidas [ONU],
2018). Se elaboraron 17 objetivos, con sus respectivas acciones e indicadores, conocidos como Objetivos
de Desarrollo Sostenible (ODS), como una guía para lograr la implementación de un nuevo sistema
socioeconómico sostenible. Los ODS están dirigidos hacia la erradicación de la pobreza y la hambruna, la
igualdad social, la protección de recursos naturales, y el mejoramiento de la calidad de la educación,
entre otros (ONU, 2018). Esto representa un gran compromiso de los actores sociales involucrados,
debido a que se hace necesario el aporte de todos, con el fin de lograr políticas que promuevan el alcance
e implementación de las metas propuestas por la ONU (Páez Vieyra, 2019).
En América Latina, la desigualdad generada por la baja productividad y el impacto negativo en el
ambiente, son de preocupación para las autoridades gubernamentales (ONU, 2018). Históricamente, los
gobiernos latinoamericanos han considerado los recursos naturales como ilimitados, lo cual ha llevado a
un uso indiscriminado y falta de concientización sobre cómo utilizarlos correctamente, impactando
negativamente el planeta, ya que 70 % de la biodiversidad mundial se conserva en esta zona del
continente (Páez Vieyra, 2019). La crisis sanitaria producto de la Pandemia por COVID-19, generó un
impacto negativo adicional en la consecución de los ODS, ya que la región latinoamericana fue muy
afectada en los ámbitos sociales, ambientales y económicos (Comisión Económica para América Latina y
el Caribe [CEPAL], 2021). Específicamente, se menciona que un 36 % de las metas a alcanzar para la
consecución de los ODS en el 2030, sufrieron un retroceso o estancamiento, lo cual requerirá esfuerzos
adicionales para lograr su cumplimiento (CEPAL, 2021). Costa Rica no es la excepción a la situación
general de la región, donde se ha venido trabajando para lograr implementar acciones que fomenten la
consecución de los ODS, a pesar de todas las diferentes problemáticas surgidas en los últimos tres años
(CEPAL, 2021). Se han generado herramientas y evaluaciones de la vinculación de las políticas y aparatos
estatales con los ODS, con el fin de poder lograr un mayor seguimiento de estos, en especial al objetivo
relacionado con cambio climático (García Serrano, 2020).
La utilización de bioinsumos de fácil producción y acceso para la población de bajos recursos para lograr
múltiples alcances de los ODS. Uno de estos materiales es el biocarbón, que puede llegar a generar un
impacto directo positivo en el Desarrollo Sostenible (Kumar & Bhattacharya, 2020). El biocarbón puede
tener múltiples usos tanto en la gestión ambiental (Fawzy et al., 2021; Quesada Kimzey, 2012; Zhang et
al., 2012), como en las actividades agrícolas y forestales (Jin et al., 2021; Rodríguez Solís et al., 2021;
Spokas et al., 2012), con múltiples beneficios ambientales (Bartoli et al., 2020; Lorenz & Lal, 2014). El
objetivo de este trabajo es analizar el impacto de la producción y uso de biocarbón en América Latina y,
específicamente en Costa Rica, como alternativa para la consecución de objetivos de desarrollo
sostenible (ODS).
Ricardo Ulate Molina, Federico Masís Meléndez, Karolina Villagra
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Rev. e-Agronegocios, V.11, 1-30, e7568, 2025
Referente Teórico
Generalidades del biocarbón.
El biocarbón es un material rico en carbono, que se produce a partir de la descomposición térmica de
materiales orgánicos en ausencia o con limitado suministro de oxígeno, a temperaturas entre los 300 y
700 °C, a través del proceso conocido como pirólisis (Tomczyk et al., 2020). Las biomasas que se pueden
utilizar en este proceso contemplan desechos vegetales de cultivos, estiércol y maderas, siendo una
opción importante para el tratamiento alternativo de este tipo de residuos (Brewer, 2012). Por su alta
capacidad recalcitrante, la utilización de los biocarbones, para la agricultura o como remediación, busca
principalmente retener el carbono en el ambiente por períodos largos de tiempo, contrario al uso dado
para la generación de energía (Schmidt et al., 2022).
Además de la pirólisis, la elaboración de biocarbones se puede dar por rutas tales como la torrefacción,
la carbonización hidrotérmica, la gasificación (Bartoli et al., 2020). La torrefacción es muy utilizada para
materiales lignocelulósicos y genera productos con un mayor valor energético que la materia inicial
(Ghodake et al., 2021), además, por utilizar temperaturas bajas de producción (200-260 °C), es muy
utilizado en la industria energética. La carbonización hidrotérmica es un proceso de descomposición
polimérica, donde se convierte la biomasa húmeda a bioaceites, principalmente, utilizando condiciones
moderadas de presión y temperatura (Bartoli et al., 2020). Por otro lado, la gasificación convierte la
biomasa en productos gaseosos, con la aplicación de temperaturas superiores a los 750 °C y muy
implementada en la industria de los combustibles, ya que este tipo de biogás funciona como sustituto
de combustibles fósiles, lo cual ha incrementado la adaptación de sistemas utilizados con carbón mineral
a este producto (Ghodake et al., 2021).
Las características finales y rendimientos de los biocarbones obtenidos están relacionadas directamente
con el proceso térmico seleccionado, así como con el tipo de uso de los materiales elaborados (Tomczyk
et al., 2020). Además, las propiedades de los biocarbones se ven influenciadas de manera significativa
por la biomasa que es utilizada para su elaboración (Ippolito et al., 2020). Por esta razón, el biocarbón se
ha convertido en un material de amplio estudio y aplicación, en diversas áreas productivas de la sociedad,
siendo una alternativa para alcanzar objetivos relacionados con el desarrollo sostenible, específicamente
en el área ambiental y económica. (Kumar & Bhattacharya, 2020). Es así como, la utilización de
biocarbones puede relacionarse con la disminución y revalorización de los residuos sólidos (ODS 11,
ciudades y comunidades sostenibles y ODS 12, producción y consumo responsables), el mejoramiento
de la producción agrícola (ODS 2, hambre cero y ODS 12), la remoción de contaminantes del agua y el
suelo (ODS 6, Agua limpia y saneamiento), la disminución de las emisiones de gases efecto invernadero
(GEI) y la mitigación del cambio climático (ODS 13, acción por el clima) (Kumar & Bhattacharya, 2020). A
continuación, se describe la relación de los usos del biocarbón con los objetivos de desarrollo sostenible.
Biocarbón: Importancia como alternativa para el desarrollo sostenible en Costa Rica. Una revisión bibliográfica.
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e-Agronegocios
Vol 11. Enero-diciembre 2025. DOI: https://doi.org/10.18845/ea.v11i1.7568
Revalorización de residuos sólidos.
Las tasas de generación de residuos en América Latina se encuentran entre los 0,3-1,1 kg/cápita/día;
provenientes de sectores tanto domésticos como comerciales e industriales (Abarca-Guerrero et al.,
2015). Por lo tanto, una alternativa para revalorizar estos residuos y mantenerlos en las cadenas de valor
consiste en la producción de biocarbón a partir de residuos agrícolas, forestales, lodos, residuos de
cocina, entre otros (Kumar et al., 2016; Sarfaraz et al., 2020; Velázquez Machuca et al., 2019). La
conversión de residuos orgánicos en biocarbón es una opción viable para el almacenamiento y
disposición final de residuos sólidos orgánicos ricos en lignina, lo que impacta el alcance de metas
relacionadas con los ODS 11 (ciudades y comunidades sostenibles) y 12 (producción y consumo
responsables). Además, promueve la generación de un producto de valor agregado (Quesada-González
et al., 2022), impactando de manera positiva a las personas con ingresos complementarios y a su vez,
disminuyendo costos asociados con el manejo de los residuos orgánicos, contribuyendo con el alcance
de las metas del ODS 1 (fin de la pobreza) (Kumar & Bhattacharya, 2020).
Mejoramiento de la producción agrícola.
La utilización de biocarbones para la producción agrícola, como enmienda para el suelo, es el uso más
desarrollado a nivel mundial (Ahmed et al., 2017; Bartoli et al., 2020; Chen et al., 2019; Ding et al., 2016;
Jeffery et al., 2011; Schmidt et al., 2021). Diversos estudios han demostrado el impacto en el rendimiento
de producción de los cultivos, donde la adición de biocarbón de distintas fuentes mejora
significativamente propiedades del suelo, como la disponibilidad de nutrientes, la retención de agua y la
actividad microbiana (Ameur et al., 2018; Cely et al., 2015; Fischer et al., 2020; Hailegnaw et al., 2019;
Lahori et al., 2017; Li et al., 2018; Li et al., 2020; Spokas et al., 2012). Además, el uso de fertilizantes de
diversos tipos, tanto orgánicos como inorgánicos, en suelos enmendados con biocarbón, ha dado
resultados prometedores como agente de soporte para procesos de liberación lenta de nutrientes, lo
que conlleva un gasto menor en fertilizantes y una eficiencia mayor en el proceso de adsorción en las
plantas (Gwenzi et al., 2017; Manyari & Valverde Flores, 2017).
Se ha demostrado el efecto positivo que posee el biocarbón en el suelo, aumentado el pH, la capacidad
de intercambio catiónico, la conductividad eléctrica (Hailegnaw et al., 2019; Zhang et al., 2012) y
específicamente para suelos ácidos, disminuyendo la acidez extractable (Chintala et al., 2013). Además,
el biocarbón es una fuente importante de bases y macronutrientes como potasio, calcio, magnesio y
fósforo, y contribuye con el incremento de la disponibilidad de algunos otros micronutrientes para las
plantas (Martínez. et al., 2017; Tomczyk et al., 2020). Como enmienda, el biocarbón ha mostrado tener
un efecto en la disminución de la pérdida de nutrientes (Bartoli et al., 2020; Gwenzi et al., 2017),
producto de la volatilización o lixiviación. Algunos estudios han demostrado una reducción en la
producción de dióxido de nitrógeno (N2O) en el suelo, debido a la adición de biocarbón (Mukherjee &
Lal, 2013; Rogovska et al., 2011; Zhang et al., 2012), sin embargo, se ha observado que este efecto es
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Rev. e-Agronegocios, V.11, 1-30, e7568, 2025
dependiente de la materia prima utilizada, así como la retención de iones disueltos, como el potasio,
debido a la alta capacidad de intercambio catiónico y pH que puede llegar a poseer el biocarbón (Cunha
et al., 2021; Hailegnaw et al., 2019; Silva et al., 2022).
La capacidad adsorbente que posee el biocarbón, promueve la productividad de los cultivos, ya que
aumenta y mejora la disponibilidad de diversos nutrientes (Ding et al., 2016), debido a su elevada área
superficial, presencia de microporos y capacidad de intercambio catiónico (Mukherjee & Lal, 2013;
Tomczyk et al., 2020). Como enmienda agrícola, el biocarbón aumenta la retención de agua en el suelo.
Estudios han demostrado que el aumento en la retención de agua contribuye a la disminución de la
lixiviación de nutrientes, mejorando su disponibilidad para los cultivos (Cunha et al., 2021; Silva et al.,
2022). Debido a la presencia de cargas negativas dentro de la estructura del biocarbón, cationes como
el amonio (NH41+) (Li et al., 2018), el calcio, magnesio y potasio, son retenidos y liberados de una manera
más controlada en el suelo (Kumar & Bhattacharya, 2020). Los cambios en la porosidad del suelo al
aplicar biocarbón influyen en la mejora de la retención de agua en el suelo, especialmente en suelos
arenosos, permitiendo mantener el agua disponible para las plantas por más tiempo y reduciendo los
requerimientos hídricos de los cultivos (Ding et al., 2016). Estos cambios en la porosidad del suelo son
producto del reacomodo de los agregados de partículas, promoviendo poros capilares en suelos
arenosos, lo cual puede contribuye a la mitigación de los requerimientos hídricos durante sequías
extremas (Villagra-Mendoza & Horn, 2019).
El biocarbón también impacta positivamente la actividad microbiana del suelo. A nivel general, el
biocarbón favorece la biomasa fúngica y bacteriana, principalmente en suelos con una baja cantidad de
nutrientes y alta área superficial específica (Li et al., 2020), contribuyendo en la mejora de la eficiencia
en la fijación microbiológica de carbono en el suelo (Xu et al., 2018). También se han reportado aumentos
en la diversidad y actividad microbiana en la rizosfera de cultivos como el tomate, disminuyendo las
enfermedades y mejorando la producción (Jaiswal et al., 2017; Quiroz-Mojica et al., 2021). Debido a sus
múltiples efectos sobre la producción agrícola y el suelo, el uso de enmiendas con biocarbón podría estar
relacionado con metas de los ODS 1 (fin de la pobreza), 2 (hambre cero), 3 (salud y bienestar), 8 (trabajo
decente y crecimiento económico), 12 (producción y consumo sostenible), 13 (acción por el clima) y 15
(vida de ecosistemas terrestres) (ONU, 2018).
Remoción de contaminantes del agua y el suelo.
El biocarbón ha sido utilizado como una alternativa para el control y remediación ambiental a nivel
mundial, en especial con la contaminación del agua, un problema que actualmente es vital para la
población humana (Bartoli et al., 2020). Se ha utilizado en diferentes sistemas de tratamiento, debido a
su capacidad de remoción, por medio del mecanismo de absorción, de metales pesados, como arsénico
(Alchouron et al., 2021; Niazi et al., 2018), cadmio, cobre, cromo, níquel, zinc, plomo, entre otros (Kamali
et al., 2021; Puga et al., 2015; Reddy et al., 2014; Zhang et al., 2019), hasta algunas moléculas complejas,
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provenientes de la industria farmacéutica, como el paracetamol (Bursztyn Fuentes et al., 2020) o
colorantes de diversos tipos, las cuales se son removidas por medio de mecanismos de absorción
hidrofóbica o interacciones electrostáticas (Gallego Ramírez & Rubio Clemente, 2022; Inyang &
Dickenson, 2015). Importante mencionar el efecto positivo que tiene el biocarbón sobre la remoción de
plaguicidas, como las triazinas, el Imidacloprid®, Glifosato®, pimetrozina, Paraquat®, entre otros (Melo
& Naval, 2023). Mojiri et al. (2020) mencionan una remoción cercana al 100 % en distintos grupos de
estos compuestos, en matrices acuosas.
Por las características del biocarbón, como son la alta área superficial específica y capacidad de
intercambio catiónico, debido a la presencia de grupos alifáticos dentro de la estructura que los forma,
es que se posicionan como un material promisorio en el tratamiento de aguas (Das & Sarmah, 2015),
siendo importante para la interacción con compuestos orgánicos de diversos tipos, debido a las fuerzas
intermoleculares que se generan, de tipo dipolo-dipolo, puente de hidrógeno o dispersiones de London
(Kamali et al., 2021). Esto último también los hace útiles como agentes de remoción en el suelo, evitando
de antemano que sustancias nocivas contaminen los ambientes acuáticos, debido a procesos de
lixiviación (Das & Sarmah, 2015), sin embargo, muchos de los procesos relacionados con la remoción de
nutrientes son dependientes del pH, siendo más eficaces bajo condiciones neutras o ácidas (Bartoli et
al., 2020). La combinación de biocarbón con otros componentes, también ha demostrado ser
efectiva en la remoción de contaminantes orgánicos e inorgánicos (Narayanan et al., 2021), como las
aflatoxinas (Pérez-Gómez et al., 2022) o el paracetamol (Bursztyn Fuentes et al., 2020). El tratamiento
de aguas con biocarbón se puede relacionar con los ODS 3 (salud y bienestar), 6 (agua limpia y
saneamiento), 11 (ciudades y comunidades sostenibles), 13 (acción por el clima), 14 (vida submarina).
En el caso de lograr la implementación a escala industrial, también se podrían abarcar metas relacionadas
con los objetivos 9 (industria, innovación e infraestructura) y 12 (producción y consumos responsables)
(ONU, 2018).
Disminución de las emisiones de gases efecto invernadero (GEI) y mitigación del cambio climático.
Los gases que generan un mayor impacto en el efecto invernadero y el cambio climático del planeta son
el metano, el dióxido de carbono y los óxidos nitrosos, los cuales en su mayoría son producidos por
actividades antropogénicas como la agricultura y la ganadería (Mukherjee & Lal, 2013). El uso de
biocarbones en sistemas agrícolas presenta un alto potencial de mitigación de las emisiones de dióxido
de carbono y otros gases de efecto invernadero (Intergovernmental Panel on Climate Change [IPCC],
2021). El biocarbón tiene un impacto significativamente positivo en la reducción de la generación de
estos gases, iniciando con el hecho de que al producir biocarbón se disminuye la cantidad de residuos
sólidos y las emisiones que produce la quema tradicional de los mismos (Smith et al., 2019), esto incluye
procesos donde el biocarbón no es el producto final a obtener, como en la gasificación, pero debido a
sus características fisicoquímicas es propicio para el secuestro de carbono (Burbano Salas, 2019; Quesada
Kimzey, 2012; Preston, 2013). En el proceso de producción de biocarbón, la retención del carbono fijado
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Rev. e-Agronegocios, V.11, 1-30, e7568, 2025
por el material biomásico suele ser mayor y de más lenta liberación que en otros tratamientos, por lo
cual el balance global genera una disminución de gases de efecto invernadero, como el dióxido de
carbono (Gross et al.,2022; Lehmann & Joseph, 2012). Con miras a disminuir la cantidad de emisiones de
GEI, el biocarbón surge como una alternativa tecnológica importante para lograr este objetivo (Fawzy et
al., 2021). Mediante técnicas de producción del biocarbón con baja cantidad de emisiones, como la de
cortina de fuego o Kon-Tiki, es posible reducir el impacto ambiental y generar un producto aprovechable
para las comunidades (Cornelissen et al., 2016).
Por ejemplo, la utilización de biocarbones en la producción de arroz, contribuye con una disminución en
el uso de fertilizantes, y de manera directa, a disminuir la cantidad de metano que se genera, todo esto
sin alterar el rendimiento de producción, (Dong et al., 2021) retarda la volatilización del amonio, fijándolo
dentro de la estructura interna del biocarbón (Li et al., 2018; Smith et al., 2019). Existen estudios que
indican que el uso de biocarbón y la disminución de dióxido de carbono atmosférico a corto plazo, es
muy baja o prácticamente nula (Dong et al., 2021; Rogovska et al., 2011; Zhang et al., 2012).
Sin embargo, la captación y fijación de carbono, a partir de los biocarbones, reduce su reingreso a la
atmósfera en períodos considerables de tiempo, debido a lo que se conoce como secuestro de carbono,
disminuyendo el impacto general de las emisiones de dióxido de carbono (Burbano Salas, 2019; Lorenz
& Lal, 2014; Preston, 2013). El proceso de transformación de las biomasas para la obtención del
biocarbón contribuye de manera de lograr los objetivos tomados en los acuerdos de París, con respecto
al cambio climático (Pariona-Palomino et al., 2020). Con base en lo anterior, es posible relacionar la
producción y utilización del biocarbón con metas de los ODS 13 (acción por el clima) y 15 (vida de
ecosistemas terrestres).
Metodología
Se realizó una búsqueda sistemática de información, similar a la implementada por Arias et al. (2023),
según el diagrama mostrado en la Figura 1. Se consultaron las bases de datos Scielo, Latindex y Dialnet,
así como la red Research Gate. Se restringió la búsqueda a investigaciones realizadas en América Latina
y con fecha anterior a enero del año 2024. Los criterios iniciales utilizados fueron las palabras clave:
Biocarbón, Producción, Ambiente, tanto en español como su traducción al inglés. Se utilizaron solo
artículos científicos, omitiendo las revisiones bibliográficas, así como documentos donde no se indicará
el tipo de carbón utilizado. Los documentos seleccionados fueron se clasificaron por país, año, y área de
estudio (Agrícola, Ambiental), revisados de manera profunda, donde se identificó la relación entre los
resultados obtenidos y los ODS.
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Figura 1. Diagrama de Flujo de la revisión sistemática utilizada en la investigación.
Resultados
Biocarbón en América Latina.
A partir de la revisión de 93 artículos científicos indexados, como se observa en la Figura 2, se indica que la
evolución de la investigación en biocarbón, se ha realizado mayoritariamente en América del Sur, principalmente
en Brasil. En Centroamérica, la investigación en biocarbón ha estado liderada en los últimos tres años por México
y Costa Rica.
Ricardo Ulate Molina, Federico Masís Meléndez, Karolina Villagra
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Figura 2. Investigaciones relacionadas con la producción y utilización del biocarbón en América Latina
durante el periodo del 2010 al 2023, obtenido de distintas bases de datos consultadas entre 2022 y 2023.
La mayoría de la investigación orientadas hacia la agricultura, ya que según datos de Banco Mundial
(2020), entre el 5 y 18 % del Producto Interno Bruto (PIB) de los países de América Latina proviene de
esta actividad. El impacto de esta investigación ha sido importante a nivel ambiental, principalmente en
el suelo, generando información para disminuir el efecto de problemáticas como sequía y salinización,
pérdida de carbono orgánico, acidificación, entre otros (Food and Agriculture Organization and
Intergovernmental Technical Panel on Soils, 2015), lo cual ha fomentado la búsqueda de alternativas
para mitigar el efecto de la actividad agrícola sobre los ecosistemas en general, sin disminuir la
producción agropecuaria.
Esto se ve reflejado en las investigaciones realizadas , las cuales se han enfocado en la producción de
biocarbón para uso agropecuario, como enmienda para suelo y mejora de la fertilidad (Concilco Alberto
et al., 2018; Cunha et al., 2021; Gutiérrez et al., 2022; Leveau et al., 2021; Marín Armijos et al., 2018;
Martínez C. et al., 2017; Manyari & Valverde Flores, 2017; Miranda et al., 2017; Mondragón-Sánchez et
al., 2021; Orozco Gutiérrez et al., 2021; Pérez-Cabrera et al., 2021; Reyes Moreno et al., 2019; Reyes-
0
5
10
15
20
Cantidad de artículos publicados
País de origen de la publicación
Antes del
2010
2010-2018
2018
2019
2020
2021
2022
2023
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Moreno et al., 2020; Silva et al., 2022), retención de agua (Antônio Tadeu Lucas et al., 2017; Fischer et
al., 2020), remoción de metales pesados (Bravo Medina et al., 2019; Figueredo et al., 2017; Gómez, 2003;
Puga et al., 2015; Santos de Assis et al., 2021, Dias et al., 2022), o como sustitutos de combustibles fósiles
(Assureira & Assureira, 2022; Heredia Salgado et al., 2021; Salgado et al., 2018) o aditivos en la
generación de biogás (Diaz Vento et al., 2022).
La utilización de materiales residuales de otros procesos, como lodos activados (Monteiro et al., 2020;
Reyes Moreno et al., 2019; Reyes-Moreno et al., 2020) o residuos de producción agrícola (Gonzaga et al.,
2021; Herrera et al., 2018; Marín Armijos et al., 2018; Pérez-Cabrera et al., 2021, Quesada-González et
al., 2022; Quesada Kimzey, 2012), plantas nativas de la zona (Cisneros et al., 2018) en la elaboración de
biocarbones, hace posible que pueden ser reincorporados como enmienda, reduciendo costos de
producción y un aumento de producción, tanto a nivel de cultivos para consumo, pastos (Lozano
Reátegui et al., 2021), como de productos forestales (Reyes Moreno et al., 2019). Al lograr incorporarlos
dentro de la cadena productiva, es posible iniciar un proceso de economía circular, donde se mejora la
calidad de vida de las comunidades, generando formas alternativas de ingresos (Heredia Salgado et al.,
2021; Milian-Luperón et al., 2020).
Escalar la producción del biocarbón es fundamental, ya que es posible implementar su uso a niveles
industriales, con miras a generar productos para utilizar en los hogares o industrias (Alchouron et al.,
2021; Assureira & Assureira, 2022). Desde las perspectiva energética, ya existen datos que indican una
disminución de costos a nivel de escala piloto, con respecto a escala experimental, para la elaboración
de biocarbón a partir de residuos de palma aceitera (Quiroz-Mojica et al., 2022). A nivel latinoamericano,
la mayor información sobre el biocarbón se ha divulgado a escala de laboratorio, no obstante, es
necesario invertir en el desarrollo de técnicas que puedan ser implementadas de manera sencilla, por
personas ligadas al sector en donde sea aprovechado el material carbonizado y que se adapten a los
criterios de sostenibilidad en todos sus aspectos (Nsamba et al., 2015).
Actualidad en Costa Rica.
Costa Rica ha tenido una participación activa creciente en la cantidad de estudios sobre la producción y
utilización del biocarbón, donde destaca el uso de biocarbón como agente de retención de agua en
diferentes tipos de suelo y bajo distintas condiciones climáticas (Fischer et al., 2020; Jin et al., 2021;
Villagra-Mendoza et al., 2021; Villagra-Mendoza & Horn, 2018a; Villagra-Mendoza & Horn, 2018b;
Villagra-Mendoza & Horn, 2019), así como enmienda agrícola para la remoción de algunos herbicidas
como el Diurón ® y el Bromacil ® (Chin-Pampillo et al., 2021) y para cultivos forestales (Rodríguez Solís,
et al., 2021). En el proceso de elaboración del biocarbón se han utilizado residuos con un impacto
importante, en la gestión de desechos, a nivel nacional, como lo son los residuos a partir de la producción
de piña, café, bambú y palma aceitera (Chin-Pampillo et al., 2020; Quesada Kimzey, 2012) distintos tipos
de maderas (Balaguer-Benlliure et al., 2021; Pérez-Salas et al., 2013) e implementando técnicas de bajo
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Rev. e-Agronegocios, V.11, 1-30, e7568, 2025
costo, que puedan ser de más fácil acceso en zonas rurales y de escasos recursos (Masís-Meléndez et al.,
2020), teniendo en cuenta que en nuestro país el 20,7 % se encuentran en un hogar pobre, la tecnología
podría ser utilizada en mayor cantidad de hogares, en distintas zonas. (Instituto Nacional de Estadística
y Censos, 2020; Ministerio de Planificación; 2022). Los resultados de estas investigaciones están
sumamente relacionados con metas de los ODS, como se observa en la Figura 3.
Figura 3. Objetivos de desarrollo sostenible (ODS) asociados con las investigaciones relacionadas con
biocarbón en Costa Rica, en el período entre 2010 y 2023, de diferentes bases de datos consultadas entre
el 2022 y 2023.
El ODS 9 se ha visto impactado por una incipiente actividad en el campo de la utilización de materiales
carbonizados para procesos agroindustriales, tanto a nivel de investigaciones de laboratorio (Chin-
Pampillo et al., 2020), como a escala de invernadero (Rodríguez Solís et al., 2021; Villagra-Mendoza et
al., 2021) o en campos experimentales (Fischer et al., 2020; Jin et al., 2021). Esto genera un impacto
directo en la meta de gastos en investigación y desarrollo (9.5.1) y número de investigadores (9.5.2);
debido a la inversión realizada de las universidades y otras entidades en el área de investigación, así
como en la meta 12.a, la cual menciona que fortalece la capacidad científica y tecnológica para avanzar
hacia sistemas de producción más sostenibles (ONU, 2018). Con respecto al ODS 11, se genera un
impacto directo en la meta relacionada con la gestión de desechos municipales (11.6), debido a que la
producción de biocarbón es una alternativa sostenible para la reducción de algunos tipos de residuos en
una comunidad.
0246810 12 14
2. Hambre cero
3. Salud y bienestar
6. Agua limpia y saneamiento
7. Energía asequible y no contaminante
8. Trabajo decente y crecimiento…
9. Industria innovación en infraestructura
11. Ciudades y comunidades sostenibles
12. Producción y consumo responsable
13. Acción por el clima
15. Vida de ecosistemas terrestres
Cantidad de artículos
Objetivo de desarrollo sostenible
Biocarbón: Importancia como alternativa para el desarrollo sostenible en Costa Rica. Una revisión bibliográfica.
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Vol 11. Enero-diciembre 2025. DOI: https://doi.org/10.18845/ea.v11i1.7568
El ODS 12, específicamente la meta de reducción en la generación de desechos (12.5), tiene relación con
el impacto del proceso de carbonización sobre materiales orgánicos domésticos o industriales,
disminuyendo considerablemente el volumen de estos (ONU, 2018). En el ODS 13, se fomenta la
implementación de actividades o tecnologías que impliquen la mitigación y adaptación al cambio
climático y la reducción de sus efectos, donde uno de los indicadores es la cantidad de emisiones de
gases de efecto invernadero (GEI) anuales (13.2.2) (ONU, 2018). En Costa Rica, las emisiones de dióxido
de carbono han ido en aumento desde el año 2000, alcanzando valores de más de 18 mil kt de CO2
(Grupo Banco Mundial, 2022). La utilización de biocarbón abarca este apartado, debido a la capacidad
de fijación de GEI que posee (Li et al., 2018), se han evaluado en algunos biocarbones (Balaguer-Benlliure
et al., 2021) como fuente de energía, por lo que se podría buscar más investigación acerca de
biocarbones que ayude a aumentar el impacto en el objetivo de energía asequible y no contaminante
(ODS 3), como opción para disminuir el uso de combustibles fósiles en procesos industriales, así como
aumentar el potencial calorífico de la biomasa, teniendo en cuenta que en la matriz eléctrica nacional,
estas dos son las principales fuentes de combustible utilizadas, según la Organización Latinoamericana
de Energía (2022).
Conclusiones
La utilización del biocarbón como alternativa para lograr una sostenibilidad fuerte, es posible de lograr.
En Costa Rica se ha avanzado en la investigación a escala de laboratorio o artesanal, por lo que el
siguiente paso es buscar la implementación a una escala mayor de producción, implementando la
capacitación de técnicas a nivel de productores agrícolas, y de manera conjunta, la implementación de
técnicas de producción a nivel industrial. La utilización de enmiendas de biocarbón con fertilizantes
puede llegar a disminuir la volatilización y mejorar la disponibilidad de nutrientes, por lo que el gasto y
consumo de estos sería más eficiente, y generaría menores pérdidas por lixiviación, disminuyendo el
impacto en fuentes de agua. Es necesario estudiar con mayor profundidad el efecto del biocarbón sobre
los organismos microbiológicos del suelo y su relación con el efecto sobre la fijación de carbono y la
producción agrícola, tanto a nivel de rendimientos como de impacto de los ecosistemas.
Es posible ver el impacto del uso de biocarbón en Costa Rica sobre los ODS, ya que este material ayuda
a la reducción de residuos sólidos, así alternativa para el control de contaminantes en diversas matrices,
lo cual está relacionado con varias de las acciones indicadas por la ONU. Asimismo, quedan aún áreas
donde el uso de biocarbones no ha sido estudiado a profundidad en el país, con un potencial importante
para mejorar en la consecución de metas relacionadas con los ODS. A nivel global, es fundamental la
búsqueda de procesos que fomenten la implementación de medidas sostenibles, en todos los aspectos.
Costa Rica y los demás países de América Latina no son la excepción, y debido a que mucho de su
producción está relacionada con la agricultura, el uso del biocarbón puede convertirse en una alternativa
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Rev. e-Agronegocios, V.11, 1-30, e7568, 2025
importante para la consecución de los objetivos de desarrollo sostenible, sin dejar de lado los demás
aspectos relacionados con sostenibilidad.
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