biocarburantesde 1ª y 2ª generación: el puntode vista de...

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Biocarburantes de 1ª y 2ª generación:El punto de vista de ACCIONA


Cristina PérezACCIONA Biocombustibles

VII Red temática:Biotecnología de las Interacciones Beneficiosas entre Plantas y

Microorganismos

Pamplona, 1 de octubre de 2008

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Index

Biocarburantes de 1ª y 2ª generación: el punto de vista de ACCIONA

1. La encrucijada energética

2. Biocombustibles, una solución necesaria

3. Biocombustibles de 1ª y 2ª generación

4. Conclusiones

2

3


4

El mundo, ante una encrucijada energética


Modelo insostenible Demanda creciente

ENERGÍA:

Crisis u oportunidad?

• 53% incrementodemanda energía primaria

predicción → 2030

• Países emergentes: 85% del incremento de demanda esperado

• Derecho universal de desarrollo

• 1.600 millones de personas sin acceso a electricidad

• 2.000 millones de personas sin acceso a energía comercial

• 80% basado en combustibles fósiles

• Reservas limitadas(pico de producción esperado

en 10-20 años)

• Concentrado en paísesinestables: inseguridadgeoestratégica

• Volatilidad de precios

• Cambio climático

3

5

La demanda energética se multiplicará por 2,7 en 50 años yseguirá dependiendo de los combustibles fósiles

Fuente: AIE, WEO, (escenario de referencia), 2002 y 2007. Mtep: millones de toneladas equivalentes de petróleo

11.429 Mtoe6.595 Mtoe

1980

+73% +55% 17.721 Mtoe

2,0

25,6

41,7

17,7

1,2

0,3

11,5

85,0%

Cuota en % por fuentes

10,02,2

25,3

35,0

20,6

6,3

0,6

80,9%

9,22,4

28.0

31,5

22,3

4,8

1,8

81,8%

2005 2030

Petróleo Gas Nuclear HidroeléctricaCarbón Biomasa Otras renovables

Combustibles fósiles


6

Reservas probadas a 2006Miles de millones de barriles

Asia Pacífico40,5

Nortea-mérica59,9

S. y Cent. America103,5

África117,2

Europa y Eurasia144,4

Oriente medio 742,7

El petróleo afronta un problema de localización de yacimientos…

Fuente: BP, 2007


4

7

…el precio revela su vulnerabilidad a los conflictos

Evolución del precio del crudo brent 1970-2008

Fuente: Analistas Financieros Internacionales y Administración de Información Energética de EE.UU., Middle East Economic Survey(MEES), Bloomberg y El País.

1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2008

0

10

20

30

40

50

60

70

Dólares por barril

80

90

Los países de la OPEPaumentan el controlsobre su producciónde petróleo.El precio del crudosube por la debilidaddel dólar

Comienzael embargode petróleode los paísesárabes.de octubre de1973 a marzode 1974

Revolucióniraní. El Shaes destronado

Primera granguerra entreIrán e Irak

Irak invadeKuwait

Comienzo deLa OperaciónTormenta delDesierto

Final de laGuerra del Golfo

Disoluciónde la UniónSoviética

Crisis asiática

Ataquedel 11-S

SegundaGuerra del Golfo

Crisis de Yukos

Huracanes Katrina y Rita

Crisis de Irán

Guerra entre Israel y Hezbolá

Crisis de las hipotecas de alto riesgo de EE.UU.

98,00

02.01.08


100

8

…y conduce a una concentración de CO2 sin precedentes

160

240

200

280

320

400

360

440

480

560

520

600

640

720

680

760

Concentración de CO2 en la atmósfera en losúltimos 400.000 años y previsiones a 2100ppmv

400.000 350.000 300.000 250.000 200.000 150.000 100.000 50.000 0

750

430

2100

2000


5

9

Que es preciso afrontar con urgencia para estabilizar el clima

Fuente: AIE, World Energy Outook, 2007 con datos del IPCC.

2000 2005 2010 2015 2020 20251990 20301995

20

25

30

35

40

45

42 Gt

Escenario de referencia AIE

Escenario deestabilización

EscenarioalternativoAIE

34 Gt

23 Gt

Emisiones energéticas de CO2 equivalente Concentraciónde CO2 equ.

>855 ppm

>550 ppm

<490 ppm

-19 Gt(-45%)

Aumentotemp. media

< 6,1 ºC

< 3,2 ºC

< 2,4 ºC

Gt

12% superiores a 199013% inferiores a 2005


10

Costará menos frenar el cambio climático que pagar sus efectos

La energía es

responsable

del 60% de las

emisiones de

CO2, que crecen de

forma

insostenible

Precio al carbono

I+D en tecnologías limpias

Eficiencia energética

Sensibilización social

Frenar deforestación

Acción internacional concertada

ACTUACIONESOBJETIVOS

- 50% de la en. primaria

no fósil en 2050

- Estabilizar CO2 en

menos de 500 ppm en el s. XXI

EFECTOS

Menor calentamiento(<2º en s. XXI)

Oportunidades de negocio

Nuevos mercados

Nuevos desarrollos tecnológicos

Nuevos empleos

INVERSION

1% PIBmundial

- Concentración de CO2 e> 750 ppmantes de 2100

preindustrial: 280

hoy: 375

- Temperatura +5ºen el siglo XXI

EFECTOS

Grave impacto en el hombre y el medio ambiente

Grave depresión económica

Pérdida superficie agrícola

Tierras sumergidas

Más fenómenos meteorológicos extremos

COSTE

20% PIBmundial

Desacoplar crecimiento y cambio climático

NO ACTUAR

ACTUAR

Fuente: Informe Stern, 2006


6

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ABUNDANTES

Potencial teórico = 18 veces consumo energético mundial

ABUNDANTES

Potencial teórico = 18 veces consumo energético mundial

GESTIONABLES

Almacenables en forma de “hidrógeno limpio”

GESTIONABLES

Almacenables en forma de “hidrógeno limpio”

MODULARES

Escalables para su aplicación a diferentes necesidades

MODULARES

Escalables para su aplicación a diferentes necesidades

DESCENTRALIZADAS

Disponibles en todo el planeta

DESCENTRALIZADAS

Disponibles en todo el planeta

COMPETITIVAS

En claro proceso de reducción de costes

COMPETITIVAS

En claro proceso de reducción de costes

LIMPIAS

Más respetuosas con el equilibrio medioambiental

LIMPIAS

Más respetuosas con el equilibrio medioambiental

RENOVABLESRENOVABLES

Las renovables son imprescindibles para un modelo sostenible


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Presencia en 8 tecnologías renovables…

INTEGRACIÓN HORIZONTAL

Mini-hidráulica

Eólica Solar fotovoltaica

Solar termoeléctrica

BiodiéselBiomasa ycogeneración

Bioetanol

ELECTRICIDAD BIOCOMBUSTIBLES

Solar térmica

CALOR

5.296 MW(1.472 MW terceros)

42 MW136 MW59 MW 65 MW 29 MW 70.000 Tn 26.000 Tn


Datos a 31.12.2007

7

13

…y en fabricación de aerogeneradores

Vall D´́́́Uixó(España)

Barasoain(España)

Toledo(España)

Nantong(China)

AEROGENERADORES

Cap: 184 bujesCap: 450 uds Cap: 450 uds Cap: 400 uds

West Branch(EEUU)

Cap: 450 uds.

Más de 2000 MW de capacidad de producción anual


COMPONENTES

14

Planta de biodiésel de ACCIONA en Caparroso (Navarra)


8

15

Planta de bioetanol de ACCIONA en Alcázar de San Juan (Ciudad Real)


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2. Biocombustibles: una solución necesaria

9

17

7.736 Mtep 11.860 Mtep

Cuota en % por sectores

2005 2030


El transporte va a seguir consumiendo más de un cuarto de la demanda total de energía final en la actual tendencia

36,6%

37,4%

26,0%38,6%

34,7%

26,7%

Industria y uso no energético Residencial, servicios y agriculturaTransporte

+53%

Fuente: IEA, WEO 2007. Escenario de referencia

1980

4.876 Mtep +59%

40,0%

38,1%

21,9%

18

Y se mantendrá como segundo causante de emisiones,que se duplicarán en 40 años de continuar la tendencia actual

20.688

41.905

Generación energía

36.0%

Industria

21.8%

19.0%

Transporte

19.1%

19.8%

Residencial y servicios

16.4%

10.2%

Otros

6.4%

Emisiones mundiales energéticas de CO2 por sectores

Fuente: IEA. Word Energy Outlook, 2007. Escenario de referencia

1990 2030

6.7%

44.6%

(Millones de toneladas)

X 2


10

19

Los biocombustibles reducen las emisiones, ahorran energía primaria y sustituyen recursos fósiles

Análisis del ciclo de vida de gasolina/diésel frente a biodiésel/bioetanol

BIODIÉSEL

B100 aceites no residuales

BIOETANOL

E85 etanol de cereales

Ahorro de emisiones en comparación con combustible convencional

Ahorro de energía primaria en comparación con comb. convencional

Ahorro de energía fósilen comparación con combustible convencional

91%

45%

75%

90%

17%

36%


Fuente: CIEMAT. Análisis del ciclo de vida de combustibles alternativos para el transporte. 2005.

20


1,16 %

0,44 %

Consumo alcanzado

3302502007

750

300

Previsión Bioetanol en España

(millones de litros)

2100

620

Previsión Biodiésel en España

(millones de litros)

5,75%

2,00%

Porcentaje mínimo

energético total

2010

2005

• Directiva 2003/30/CE:

1,9 % (indicativo)2008

3,4 % (obligatorio)2009

5,83 % (obligatorio)2010

Porcentaje mínimo energético total

España se encuentra muy lejos de alcanzar los objetivos

Objetivo PER

• Ley 12/2007 de 2 de julio:

Modifica la Ley 34/1998 de Hidrocarburos y

establece objetivos anuales de biocarburantes

en el contenido energético mínimo en relación

con gasolinas y gasóleos para transporte-

(Pendiente de desarrollo reglamentario)

11

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Hay iniciativas ambiciosas para desarrollarlos en el mundo...

Unión Europea 10% penetración de biocombustibles en 2020

Estados Unidos 28.4 M l. biocombustibles para transporte en 2012 (+48%)

15% del consumo de gasolina de fuentes alternativas en 2017

Canadá 45% gasolina conteniendo 10% etanol en 2010

Japón 20% de la demanda total con biocombustibles GTL en 2030

China E10 obligatorio en 5 provincias que suman 16% turismos

Brasil 25% etanol obligatorio en gasolina

Todo el gasoil en 5% de biodiesel en 2013


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… pero podrían ser insuficientes para conseguir la contribuciónnecesaria para estabilizar el clima, de acuerdo con la IEA

Mundo: 19

Previsiones de demanda de biocombustibles y cuota de penetración

Source: IEA. Word Energy Outlook, 2007 and in-house data

2005 2030Esc. de referencia

2030Esc. alternativo

2030Esc. estabilización CO2

Demanda biocombustibles (Mtep)

Cuota de penetración (%)

(1,0%)

UE: 3 (0,8%)

China: 1 (0,9%)

USA: 8 (1,3%)

China: 8 (1,8%)

USA: 28 (3,6%)

Mundo: 102 (3,5%)

UE: 32 (8,4%)

China: 19 (5,6%)

USA: 43 (6,3%)

Mundo: 164 (6,6%)

UE: 41 (12,3%)

Mundo: 330 (13,3%)X 17

La cuota de biocombustiblespara estabilizar el CO2 en 500 ppm y la temperatura en +2º significa que su consumo debe multiplicarse por 17 en 25 años, de acuerdo con los informes de la IEA


12

23

La AIE plantea una exigente cuota para el transporte en el proceso de reducción de emisiones energéticas

OBJETIVO GLOBAL EMISIONES

CONTRIBUCIÓN DEL SECTOR TRANSPORTE

VÍAS PARA CONSEGUIRLO

Reducir las emisiones

de CO2 energéticas a

23 Gt en 2030

- Un 13% inferiores a

las de 2005

- Un 12% superiores a

las de 1990

- Un 45% inferiores a

las previstas a 2030 en

el escenario tendencial

Dejar de consumir

anualmente 482 Mtep

de petróleo

- Equivale a renunciar a

10 millones de barriles de

petróleo al día

EFICIENCIA

-Reducir un 60% el

consumo medio de los

vehículos con:

- Expansión de híbridos

- Motores de combustión

un 50% más eficientes

BIOCOMBUSTIBLES

-330 Mtep de producción

anual a 2030

(Biocarburantes de 2ª

generación a gran escala)

Source: IEA. Word Energy Outlook, 2007 y elaboración propia


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Un reto apasionante e ineludible

• Permitan garantizar el suministro en calidad y precio

• Reduzcan el grado de dependencia energética

• Sean respetuosos con el medio ambiente


Los problemas asociados a la utilización de combustibles fósiles

en la automoción sitúan al sector del transporte ante el reto de

desarrollar nuevos combustibles que:

• Aumenten la seguridad de abastecimiento

• Contribuyan a frenar el cambio climático

13

25


26

Concepto y consideraciones iniciales

• No existe una clara divisoria entre biocombustibles de

primera y de segunda generación


• Podemos considerar como biocombustibles de 2ª generación

a aquéllos que:

� Utilizan materias primas no convencionales (lignocelulosas)

� Se obtienen a partir de procesos complejos (Fischer-Tropsch)

� Presentan un elevada capacidad de reducción de emisiones de

efecto invernadero y de ahorro energético (algas)

• No son una opción a corto plazo, por lo que no pueden ser

excusa para retrasar la implantación de los de 1ª generación

14

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¿Por qué biocombustibles de segunda generación?


Mayor rango de materias primas

Mayores rendimientos por hectárea

Mayores ahorros de CO2 y energéticos

Nuevas normativas deberían basarse en ventaja real, no si es de 1ª o 2ª generación

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Tipología de biocombustibles: 1ª generación

Materia prima Proceso Producto

Triglicéridos Transesterificación Metiléster

Azúcar

Almidón

Fermentación

Sacarificación +fermentación

Etanol

15

29





Biomasa ligno-celulósica

Otras biomasas

Gasificación + síntesis Fischer - Tropsch

Etanol

Hidrocarburocadena corta(gasolina)

Hidrocarburocadena larga(gasóleo)

Gasificación + síntesis alcohólica

Bioquímico

Gasificación + bioquímico

Algas

Otros

30






Otras biomasas


Etanol



Bioquímico


Algas

Otros


16

31






Otras biomasas


Etanol



Bioquímico


Algas

Otros


32

Biodiésel de segunda generación

17

33


Biodiésel de 2ª generación: gasificación y Fischer-Tropsch

34

Biodiésel de 2ª generación: proceso a partir de algas


18

35

Bioetanol de segunda generación


36

Ruta Termoquímica

Ruta bioquímica

Híbrido

GAS NATURAL

ELECTRICIDAD

ALCOHOLES

ETANOL

PROPANOL

BUTANOL

BIOPLÁSTICOS

BIOMASA PROCESO PRODUCTOS

Producción de bioetanol a partir de biomasa


19

37

Hidrógeno


38

ELECTROLIZADOR

ALMACENAMIENTO

ENERGÍA ELECTRICA

2º FASE

H20

HIDRÓGENO

H2O(10 l)+Electricidad (60 kwh) H2(1 kg)+O2(8 kg)

1º FASE

OXÍGENO

RED ELÉCTRICA

Producción de hidrógeno de origen renovable


20

39

4. Conclusiones

40

Conclusiones

• Los biocombustibles -única alternativa renovable para el transporte a

corto y medio plazo- han de formar parte de esa estrategia, mediante una

nueva revolución agrícola que permita desarrollar la bioenergía compatibilizando

la seguridad energética, alimentaria y ambiental

• Urge tomar decisiones que aceleren la transición a un nuevo modelo

energético que posibilite el desarrollo económico sin incrementar el

calentamiento global

• Un escenario de estabilización climática exige una aportación de

biocombustibles muy superior incluso a los objetivos fijados hasta la fecha

• Ello requiere el máximo aprovechamiento –con criterios de sostenibilidad-

de los biocombustibles tanto de primera como de segunda generación

4. Conclusiones

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Cristina PérezACCIONA Biocombustibles

VII Red temática:Biotecnología de las Interacciones Beneficiosas entre Plantas y

Microorganismos

Pamplona, 1 de octubre de 2008

biocarburantesde 1ª y 2ª generación: el puntode vista de...

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