BIOENERGÍA

BIOENERGÍA 2012 César Sáez, Leandro Herrera Obje?vos •  Entender y discu?r proposi?vamente, el problema de la energía, nacional y mundial, cubriendo las soluciones que actualmente están en desarrollo •  Adoptar un análisis de sustentabilidad de las soluciones propuestas, tanto desde el punto de vista conceptual como tecnológico y cuan?ta?vo Bioenergía •  “Bioenergy is renewable energy derived from biological sources.” •  “In its most narrow sense it is a synonym to biofuel, which is fuel derived from biological sources.” •  “Bioenergy technologies use renewable biomass resources to produce an array of energy related products including electricity, liquid, solid, and gaseous fuels, heat, chemicals, and other materials”. Bioenergía •  “El término bioenergía se refiere a la energía obtenida a par?r de biomasa, que es la fracción biodegradable de los productos, desechos y residuos procedentes de la agricultura (de origen vegetal y animal), de la silvicultura y de industrias conexas, así como la fracción biodegradable de los residuos industriales y municipales.” (Diario Oficial de las Comunidades Europeas, Direc?va 2001/77/
CE del Parlamento Europeo y del Consejo) Biomasa Biocombus0bles •  “El término biocombus?bles corresponde a combus?bles derivados de biomasa renovable, para su uso en motores a combus?ón interna o para otro ?po de generación de energía, que puedan sus?tuir parcial o totalmente los combus?bles de origen fósil.” (Brasil, Ley N° 11.097, enero 2005) Biodiesel
Petróleo Diesel
Petróleo Crudo
Bioetanol
Gasolina
Gas Natural
Biogás
Gas natural
Carbón
Biocombus0bles de primera generación Para Obtener Biodiesel
Tecnología Transesterificación
Sacarificación
Bioetanol
+ Fermentación
Biogás
Biodigestión
anaeróbica
Impacto en la agricultura de biomasa de consumo humano Biocombus0bles de segunda generación Segunda generación: u?liza celulosa, hemicelulosa y/o lignina Para Obtener Tecnología Biodiesel
Transesterificación
Bioetanol
Sacarificación +
Fermentación
Combustibles en
fases S, L y G
Procesos
Termoquímicos
Biocombus0bles de tercera generación Biodiesel
Transesterificación
Bioetanol
Sacarificación +
Fermentación
Combustibles en
fases S, L y G
Procesos
Termoquímicos
Recurrimos a la ingeniería gené?ca para conseguir plantas y microorganismos de alta velocidad y produc?vidad (sobre producción de aceites y azúcares, por ejemplo). Biocombus0bles de cuarta generación Biodiesel
Bioetanol
Combustibles en
fases S, L y G
+
Captación y
almacenamiento
de Carbono
También, microorganismos para u?lizar CO2 y agua para combus?bles similares a la gasolina. Biocombus?bles hoy •  Principal productor de Bioetanol: EEUU, luego Brasil •  EEUU principalmente bioetanol de maíz •  Brasil principalmente bioetanol de caña de azúcar residual (2ª generación) •  Existen muchos productores de Biodiesel de 1ª generación, a par?r de aceite de maravilla, aceite de soya, aceite de pescado, etc. •  Hoy: biodiesel de lípidos de micro algas La energía en cifras… •  El carbón, petróleo y gas natural sa?sfacen el 80% de las necesidades energé?cas del planeta. •  La demanda de energía aumentará en un 50% para el 2030. •  El 41% de la electricidad global se produce a par?r de carbón, combus?ble fósil que produce las mayores emisiones de CO2 por unida de masa. •  La temperatura de la ?erra podría elevarse en 6ºC debido a las emisiones antrópicas de CO2. •  El 80% de la electricidad de China se produce a par?r de carbón. •  Desde el 2008, en China se inauguran 2 nuevas plantas de carbón cada semana. Tecnologías de generación: Francia Tecnologías de generación: EEUU Energía en el mundo •  Consumo de 15×1012 kW; 80 a 90% desde combus?bles fósiles •  El sol radia 1,4 a 8,8 kW/m2; Total radiación solar recibida en el planeta: 300*1012 kW •  Se es?ma que el Planeta puede seguir operando unos 150 años con combus?bles fósiles pero el triple con energía nuclear •  ¿Cómo se genera hoy? ¿Renovables? c Energy – Consump?on'!A1 "Consump?on by fuel, 1965–2008" (XLS). Sta?s?cal Review of World Energy 2009, BP. 31 July 2006. Retrieved 24 October 2009. Eólica Eólica en el mundo NUCLEAR (vapor y turbina) HIDRÁULICA (Turbinas) TÉRMICA GAS NATURAL (Vapor y turbina) La energía en cifras…¿Tiene solución? •  Energías renovables •  “Cada hora llega a la ?erra más energía solar que la u?lizada por toda la población durante un año”(*) •  Captura de CO2 •  Mejoramiento de la eficiencia energé?ca (automóviles de 4 Km/l en 1972; 12 Km/l en 2000; 30 Km/l hoy en día) (ampolletas gas, ampolletas LED) •  Uso racional de la energía (educación, hábitos, cultura) •  Nuevas normas de diseño en ingeniería (ingeniería sustentable) (*) h}p://www.nature.com/nature/journal/v443/n7107/full/443019a.html La energía en cifras…en Chile… •  La expansión del sistema eléctrico se realizó desde los 90`s, inicialmente en base a gas natural (GN). •  Desde el 2004 comenzaron las restricciones de GN argen?no. •  Más del 50% de la capacidad del SIC es hidroeléctrica y abastece al 94% de los consumidores (alguna generación propia) •  La dependencia climá?ca de la generación hidroeléctrica pone en riesgo la seguridad del suministro. •  Proyectos de inversión en minería (principalmente) requieren más energía eléctrica que la disponible. •  Se interconecta todo el país (SIC y SING), de modo que la generación en el Sur puede consumirse en el Norte •  Pero HidroAysen ?ene problemas con la ciudadanía www.ecosistemas.cl/web/no?cias/economiayenergia/429-­‐conexion-­‐de-­‐sing-­‐sic-­‐se-­‐concretaria-­‐
dentro-­‐de-­‐seis-­‐anos.html Chile •  2010 la capacidad instalada para la generación de energía eléctrica fue de 15,94 GW (sólo centrales de servicio público, es decir, excluye autoproductores). •  Durante el 2007 se generaron 55,2 TWh de electricidad y el 40% de ella corresponde a energía hidráulica. (“Distribución y consumo energé?co en Chile” www.ine.cl) Chile reciente •  En el Seminario de la Asociación Chilena de Energías Renovables (ACERA) se presentó la “inicia?va 20/20” •  La Inicia?va es que al año 2020, el 20% de la energía eléctrica del país sea generada por mecanismos renovables no convencionales (Diario Financiero, 10 Agosto 2011, p 14) •  Renovable implica a la biomasa, que proviene del sol, mediante fotosíntesis Eficiencia energé?ca fotosinte?zadores Plantas Eficiencia radiación solar a biomasa Plantas comunes, •pica 0.1% 0.2–2% Típicas plantas cul?vadas 1–2% Caña de azúcar7-­‐8% peak ¿Cuán realista sería pensar que la radiación solar sobra? •  Energía Fotovoltaica 30% • 
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Bioenergía en chile •  En Chile, ¿por qué el problema de la generación no es trivial? •  La matriz debe considerar generación eléctrica pero también formas de energía transportable •  ¿Por qué se necesita energía transportable? ¿Los biocombus?bles son una oportunidad de reconversión produc?va de la agricultura? • 
¿Es posible su producción en Chile? • 
¿El programa de gobierno considera incrementar el aporte de las energías renovables en la matriz de abastecimiento? • 
¿El país desea atraer inversiones en este ámbito? • 
Sus impactos en diversos sectores (agricultura, economía, transporte, servicios, medio ambiente) ¿son posi?vos? 28 Potenciales materias primas para la producción de bioenergía en Chile -­‐ BIOETANOL •  Cereales: maíz, trigo, avena, cebada •  Papa •  Remolacha •  Biomasa forestal y sus subproductos •  Residuos pecuarios y •  Residuos de cosechas y de agroindustrias 29 BIOENERGÍA