• Author / Uploaded
• Benítez Ortiz Abby

Citation preview

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA CHAPINGO “ENSEÑAR LA EXPLOTACIÓN DE LA TIERRA, NO LA DEL HOMBRE”

Departamento de preparatoria agrícola ÁREA DE AGRONOMÍA

CULTIVOS BÁSICOS

TEMA DE INVESTIGACIÓN: Biocombustibles

PRESENTAN: Benítez Ortiz Abigail Gracida García Gustavo

8vo GRADO

GRUPO: 30

PROFESOR: Imelda Orozco Aburto

Chapingo, México junio de 2012.

1

2

ÍNDICE Tema Introducción Los biocombustibles Tipos de Combustibles Bioetanol Biodiesel Biogás Biogás a partir de basura Biogás a partir de estiércol Situación actual de los biocombustibles Clasificación por generaciones Primera generación Segunda generación Tercera generación Cuarta generación Situación energética de los combustibles y crisis agrícola Propiedades físicas de las pajas de cereales Propiedades químicas del cereal Composición química elemental y por compuestos Poder calorífico Importancia de los biocombustibles Beneficios ambientales Desventajas de los biocombustibles Cambios en los contaminantes locales asociados al uso de biodiesel Resultados El mercado Mercados actuales Brasil Estados Unidos Europa Apoyos gubernamentales Conclusiones Bibliografía

Pág. 4 6 7 7 7 8 8 9 10 11 11 11 12 12 13 17 19 19 19 20 20 22 23 26 31 32 32 33 34 36 39 40

3

INTRODUCCIÓN Biocombustible es el término con el cual se denomina a cualquier tipo de combustible que derive de la biomasa, nombre dado a cualquier materia orgánica de origen reciente que haya derivado de animales y vegetales como resultado de un proceso de conversión fotosintético; la energía de la biomasa deriva del material vegetal y animal, como la madera de los bosques, los residuos de procesos agrícolas y forestales, de la basura industrial, humana o animal (Hernández y Hernández, 2008). Los biocombustibles representan en la actualidad una fuente potencial de energía renovable; además de que podrían generar nuevos y grandes mercados para los productores agrícolas (Hernández y Hernández, 2008, p.15). No obstante, sólo algunos de los actuales programas de biocombustibles son viables, y la mayoría implica altos costos sociales e irónicamente ambientales. Los efectos económicos, ambientales y sociales de los biocombustibles deben debatirse ampliamente y es necesario evaluarlos cuidadosamente antes de extender el apoyo del sector público hacia programas de biocombustibles en gran escala. Los combustibles de origen biológico pueden sustituir parte del consumo en combustibles fósiles tradicionales, como el petróleo o el carbón. Aplicando las técnicas agrícolas y las estrategias de procesamiento apropiadas, los biocombustibles pueden ofrecer ahorros en las emisiones de al menos el 50%, comparando con combustibles fósiles como el gasóleo o la gasolina (Hernández y Hernández, 2008, p.17). Además, los biocombustibles se producen a partir de cultivos agrícolas, que son fuentes renovables de energía. Una desventaja en la producción de estos combustibles ha sido por ejemplo el alza del precio de los alimentos, la creciente competencia por la tierra y el agua, y la deforestación. Al utilizarse suelo agrario para el cultivo directo de biocombustibles, en lugar de aprovechar exclusivamente los restos de otros cultivos, se ha comenzado a producir un efecto de competencia entre la producción de comida y la de biocombustibles, resultando en el aumento del precio de la primera (Hernández y Hernández, 2008). Un paso fundamental para maximizar las oportunidades y las ventajas comparativas regionales, es dar seguimiento a los procedimientos de evaluación de impacto ambiental, que son instrumentos decisivos para la toma de decisiones. Los principales impactos están relacionados con incrementos en la demanda de insumos, recursos y energía, con los riesgos potenciales sobre la calidad del agua y la conservación del hábitat (Stachett, Rodrígues, Aparecida, Buschinelli, y Ligo,

4

2007).Una de las ventajas está en relación con la preservación ambiental, cualquier camino efectivo que lleve a una reducción del consumo de energía no renovable choca con la misma dificultad: la disminución de la ganancia o de los lucros extraordinarios, lo que negaría la esencia del libre mercado. El libre mercado “puede” ayudar a innovar alguna cosa para vender (como por ejemplo los biocombustibles) que lo ayudará a “conservar”, no obstante el acto real de preservación ambiental mata los lucros (Recompensa, Días, Zabala, y Ramos, 2008). El objetivo de este documento, es mostrar las ventajas y desventajas en el uso de biocombustible, basándonos en las investigaciones de diferentes autores y el impacto social y económico en la producción de biocombustibles en los países industrializados, y en vías de desarrollo, que podrían llegar a ser, productores eficientes en mercados de exportación nuevos y rentables. Los biocombustibles son recursos energéticos procesados por el ser humano a partir de materias producidas recientemente por seres vivos, a las cuales se les denomina “biomasa”. Pueden ser líquidos, sólidos o gaseosos, y su finalidad última es liberar la energía contenida en sus componentes químicos mediante una reacción de combustión. Existen varios tipos de biocombustibles, a los cuales se les clasifica de acuerdo al insumo o materia prima y a la tecnología empleada para producirlos. Debido a los avances en la tecnología, esta clasificación se realiza por generaciones. Para la obtención de los biocombustibles se pueden utilizar especies de uso agrícola tales como el maíz o la mandioca, ricas en carbohidratos, o plantas oleaginosas como la soja, girasol y palmas. También se pueden emplear especies forestales como el eucalipto y los pinos. Los biocombustibles representan en la actualidad una fuente potencial de energía renovable., además de que podrían generar nuevos y grandes mercados para los productores agrícolas. No obstante, sólo algunos de los actuales programas de biocombustibles son viables, y la mayoría implica altos costos sociales e irónicamente ambientales. Los efectos económicos, ambientales y sociales de los biocombustibles deben debatirse ampliamente y es necesario evaluarlos cuidadosamente antes de extender el apoyo del sector público hacia programas de biocombustibles en gran escala. Las estrategias de los países respecto a los biocombustibles deben basarse en una evaluación minuciosa de estas oportunidades y costos a mediano y largo plazo. Uno de los factores a tener en cuenta es que las reservas de petróleo se acabarán, según expertos, en cincuenta años

5

LOS BIOCOMBUSTIBLES. El crecimiento de la población a nivel mundial y en consecuencia, su mayor demanda de energía y el cambio en las condiciones ambientales, así como la reducción y dificultad cada vez mayor de acceso a yacimientos de combustibles fósiles, han planteado a la sociedad la necesidad de buscar fuentes alternativas para cubrir sus necesidades. En este marco, incorporar gradualmente las nuevas fuentes renovables de energía en México, que combinen con el consumo de combustibles tradicionales, requiere de políticas públicas que impulsen entre otros, un programa que incentive la producción agropecuaria para la generación de bioenergéticas, de tal manera que se asegure un aprovechamiento sustentable de la gran biodiversidad existente, a la vez que fomente las condiciones que garanticen el abasto alimentario y el cuidado del medio ambiente. Para lograr este objetivo, el sector agrícola de nuestro país tiene por delante importantes retos en la producción de insumos vegetales para la generación de bioenergéticas, respetando la parte medio ambiental con base en criterios de sustentabilidad. Conforme a la Ley de Promoción y Desarrollo de los Bioenergéticos estos se definen como los combustibles obtenidos de la biomasa provenientes de materia orgánica de las actividades agrícola, pecuaria, silvícola, acuacultura, algacultura, residuos de la pesca, domesticas, comerciales, industriales, de microorganismos y de enzimas, así como sus derivados producidos por procesos tecnológicos sustentables. Para el planeta, los combustibles de origen vegetal o animal tienen dos ventajas: ayudan a combatir el calentamiento global, porque son más limpios 1; y son una alternativa para disminuir los riesgos provocados por el agotamiento de las reservas de petróleo a nivel mundial, dado su carácter de recurso renovable. Para México representan una forma de impulsar el desarrollo de sectores de la agricultura y la ganadería, ofreciéndoles oportunidades de negocio tanto a las grandes empresas como a los pequeños agricultores. También son importantes para el país porque son una alternativa de largo plazo para el petróleo que, como recurso no renovable, cada día es más escaso y su extracción se hace más costosa.

6

TIPOS DE BIOCOMBUSTIBLES BIOETANOL Se obtiene a partir de la fermentación de dos tipos de biomasa: La que es rica en azúcares, como la caña de azúcar, la remolacha o el sorgo dulce. La que es rica en almidones, como el maíz, la yuca, etc. El bioetanol es en sí mismo un biocombustible, pero no se emplea de manera pura en vehículos porque es agresivo para sus partes plásticas (a menos de que el vehículo en cuestión haya sido diseñado para funcionar con bioetanol). La práctica común es mezclarlo con gasolina en porcentajes que varían del 5% al 20%, sin embargo en países como Brasil, es común utilizarlo de manera pura (E100) como combustible Cuando se mezcla en bajas proporciones con gasolina funge como oxigenante y, con ello, elevarla potencia de su combustión (es decir, su octanaje), sustituyendo a un componente tradicional de la gasolina denominado éter metil tertbutílico o MTBE, el cual es altamente contaminante, por lo que las gasolinas mezcladas con etanol son menos agresivas con el medio ambiente. PEMEX lleva a cabo un ambicioso plan para adicionar 6% de bioetanol a las gasolinas de las tres zonas metropolitanas del país (D. F., Monterrey y Guadalajara) entre el 2010 y el 2012, lo que resultará en una demanda de 986 millones de litros de bioetanol1 para el bienio 2011-2012. Después del 2012 este programa irá creciendo hasta abarcar a toda la gasolina producida en México. Adicionalmente, la incorporación de bioetanol producido en México permitirá disminuir las importaciones del oxigenante MTBE al cual sustituirá. Por ejemplo, si todas las gasolinas producidas en México emplearan 10% de bioetanol, se ahorrarían 2 mil millones de dólares al año en importaciones de MTBE. BIODIESEL Se puede obtener biodiesel de varias fuentes: De plantas oleaginosas, como el cártamo, el girasol o las recomendadas por las políticas públicas mexicanas: la higuerilla, la jatropha y la palma de aceite. De la grasa animal. De los aceites alimenticios usados.

7

El biodiesel puede ser empleado por cualquier vehículo diésel, ya que su composición y características son muy similares a las del diésel fósil. Sin embargo, su uso principal es como aditivo del diésel fósil porque contribuye a disminuir la emisión de contaminantes como el monóxido de carbono y los hidrocarburos volátiles. PEMEX ha determinado adicionar el 0.35% de biodiesel a su producción de diésel UBA (Ultra Bajo Azufre), sólo en la medida en la que el combustible de origen orgánico esté disponible. Según estimaciones de la Secretaría de Energía, la cantidad de biodiesel que PEMEX podría emplear en un año sería de 8.7 millones de litros2. En México ya hay algunas empresas que generan biodiesel, pero su volumen total de producción no es suficiente para cubrir las necesidades del país, por lo que hay mucho espacio disponible en el mercado para las empresas que deseen incursionar en su producción. Aunque el precio de producción de un litro de biodiesel puede ser mayor al del diésel fósil, México, como muchos otros países, cuenta con apoyos para fomentar el desarrollo de la agroindustria del biodiesel hasta que adquiera una dimensión que la haga autosustentable. BIOGÁS El biogás se produce a partir de los desechos orgánicos de la basura o de los excrementos del ganado. BIOGÁS A PARTIR DE LA BASURA Los tiraderos de basura de las ciudades pueden convertirse en fuentes de biogás con una inversión relativamente baja y, sobre todo, que se recupera con rapidez. Para producir biogás se crean confinamientos sellados en los tiraderos. En ellos se depositan los desechos orgánicos que, al descomponerse, generan gas metano. Las ciudades procesan y aprovechan este gas para producir electricidad. Un buen ejemplo es la ciudad de Monterrey, cuya planta de biogás genera 16.96 kilowatts de energía eléctrica, suficiente para alimentar el sistema de bombeo de agua de la ciudad, el alumbrado público de la ciudad y sus municipios conurbados, elMetro y varios edificios públicos. Hay otras ciudades que hacen lo mismo, y existe financiamiento internacional para las que tengan intenciones de aprovechar sus tiraderos como fuente de energía.

8

Una ventaja adicional consiste en que su aprovechamiento impide que el metano se libere a la atmósfera, ya que es varias veces más contaminante que el CO2 que se produce por quemar el biogás. BIOGÁS A PARTIR DEL ESTIÉRCOL La ganadería también puede beneficiarse usando un método más sencillo del mismo procedimiento: los excrementos del ganado se depositan en un área de confinamiento hermético a partir del cual se captura el gas metano que puede emplearse para como combustible o en algunos casos mediante un motogenerador , producir energía eléctrica. Existen casos en que los establos o unidades de producción ganadera o porcicola generan excedentes de energía eléctrica, los cuales alimentados al Sistema Eléctrico Nacional y vendidos a la Comisión Federal de Electricidad. En nuestro país hay numerosos ejemplos de empresa ganaderas que producen biogás, muchas de ellas usando créditos gubernamentales para adecuar sus instalaciones y adquirir el equipo necesario.

9

SITUACIÓN ACTUAL DEL USO DE BIOCOMBUSTIBLES El mundo se encuentra frente a una enorme campaña global, cuyo objetivo es incorporar de la forma más rápida posible diferentes materias primas tales como: caña de azúcar, soya, maíz, colza, remolacha, etc., a la producción de biocombustibles como substitutos perfectos de los derivados de petróleo. Las principales justificaciones encontradas para este fenómeno tienen su fundamento en el calentamiento global y en la contaminación del medio ambiente. Los biocombustibles de 1ª generación utilizan cultivos específicos como materias primas; los más ampliamente difundidos son el biodiesel y el bioetanol. Este último representa más del 90% del total de biocombustibles que se utilizan actualmente en el mundo. En Brasil, Suecia y Estados Unidos existen 6 millones de vehículos circulando que pueden aceptar mezclas etanol/gasolina de hasta 85%. Las etapas de procesamiento son distintas dependiendo de la fuente de carbono; así, las tecnologías utilizadas en los procesos de 1ª generación son más simples que las de los procesos de 2ª y sus costos de producción e inversión son menores Chauvet y González, 2008). En la Figura 1 se muestran de manera esquemática las etapas principales para producir bioetanol a partir de sacarosa (de caña, remolacha, etc.), almidón (de maíz, trigo, tubérculos, etc.) y residuos lignocelulósicos (pajas, residuos agrícolas e industriales, bagazo de caña, etc.). Por las características de la lignocelulosa ofrece dificultades técnicas importantes, lo que encarece el costo de producción y el de inversión Las tecnologías para la elaboración de biocombustibles de 2ª generación se encuentran en etapa de desarrollo en el mundo, y se espera una baja sensible en ambos rubros en el mediano y largo plazos.

10

CLASIFICACIÓN POR GENERACIONES

PRIMERA GENERACIÓN Algunos de los insumos son de procedencia agrícola y están conformados por las partes alimenticias de las plantas, las cuales tienen un alto contenido de almidón, azúcares y aceites. Ejemplos de estas materias son el jugo de la caña de azúcar, granos de maíz, jugo de la remolacha o betabel, aceite de semilla de girasol, aceite de soya, aceite de palma, aceite de ricino, aceite de semilla de algodón, aceite de coco, aceite de maní o cacahuate, entre otros. También se emplean como insumos a las grasas animales, grasas y aceites de desecho provenientes de la cocción y elaboración de alimentos, y desperdicios sólidos orgánicos.

Los biocombustibles son producidos empleando tecnología convencional como la fermentación (para azúcares y carbohidratos), transesterificación (para los aceites y grasas), y la digestión anaerobia (para los desperdicios orgánicos). De estos procesos se obtiene etanol, metanol y n-butanol (a partir de azúcares), biodiesel (a partir de los aceites), y biogás (mezcla de metano y anhídrido carbónico, también conocidos como gas natural y dióxido de carbono respectivamente, obtenida a partir de los desperdicios orgánicos). Las ventajas de estos biocombustibles son su facilidad de procesamiento, sus bajas emisiones de gases de efecto invernadero (excepto en el caso del maíz, donde el balance de estas emisiones es casi nulo) y un balance positivo en dichas emisiones, pero tiene como desventaja el desvío de recursos alimenticios hacia la producción de energéticos.

SEGUNDA GENERACIÓN Los insumos son residuos agrícolas y forestales compuestos principalmente por celulosa. Ejemplos de ellos son el bagazo de la caña de azúcar, el rastrojo de maíz (tallo, hojas y olote), paja de trigo, aserrín, hojas y ramas secas de árboles, etcétera. Los procesos de producción tienen un nivel de complejidad más alto que los de primera generación, y como ejemplos destacan la sacarificación-fermentación y el proceso Fischer-Tropsch. Este último proceso también recibe los nombres de proceso GTL y proceso BTL, cuyas siglas en inglés provienen de “Gas-To-Liquids”

11

y “Biomass-To-Liquids” respectivamente, los cuales consisten en la gasificación del carbón y de la materia lignocelulósica de la biomasa, para después sintetizar algún combustible líquido como el etanol. Mediante los procesos de segunda generación se fabrica etanol, metanol, gas de síntesis (mezcla de anhídrido carbonoso, mejor conocido como monóxido de carbono, e hidrógeno), biodiesel, 2.5-dimetilfurano (DMF), entre otros. La ventaja principal en la producción de estos biocombustibles es la inexistencia de desviaciones de alimentos provenientes de la agricultura hacia el sector energético, pero su desventaja es la poca ganancia en disminución de las emisiones de gases de efecto invernadero durante el procesamiento de los insumos, respecto a los biocombustibles de primera generación. TERCERA GENERACIÓN Los insumos son vegetales no alimenticios de crecimiento rápido y con una alta densidad energética almacenada en sus componentes químicos, por lo que se les denomina “cultivos energéticos”. Entre estos vegetales están los pastos perennes, árboles y plantas de crecimiento rápido, y las algas verdes y verdeazules. Los procesos de obtención de biocombustibles se encuentran en fase de desarrollo, sin embargo, se ha logrado producir biodiesel y etanol a nivel planta piloto. Las ventajas de estos biocombustibles son el secuestro de anhídrido carbónico (CO2) para la producción de los insumos y un balance positivo en la emisión de gases de efecto invernadero, pero su desventaja es la utilización de tierras de cultivo de alimentos para sembrar los insumos, con excepción de las algas verdes. CUARTA GENERACIÓN Los biocombustibles son producidos a partir de bacterias genéticamente modificadas, las cuales emplean anhídrido carbónico (CO2) o alguna otra fuente de carbono para la obtención de los biocombustibles. Actualmente esta generación de biocombustibles se encuentra en fase teórica, sólo se conoce la posible ruta de síntesis del etanol a partir de anhídrido carbónico, sin embargo, depende totalmente de la información genética de una bacteria artificial y puede tener limitaciones termodinámicas importantes. Como es sabido, la humanidad ha hecho uso de la biomasa por varios miles de años. El uso directo de la misma sin procesamiento alguno podría constituir una Generación Cero de los biocombustibles, entre los cuales se pueden mencionar a

12

la leña, la paja de trigo, el rastrojo de otras plantas de cultivo, el estiércol del ganado, y el carbón vegetal. No es sino hasta fines del siglo XIX que se comenzó a procesar la biomasa para producir combustibles derivados de la misma. A finales del siglo XX aparecieron los primeros mercados de estos recursos energéticos y se vislumbra un mayor crecimiento, desarrollo y expansión de los mismos tendiente a su globalización. Es por ello que el presente trabajo busca analizar de forma breve el estado actual de estos mercados, sus antecedentes y panorama futuro, así como determinar los nexos entre mercados vía comercio internacional.

SITUACIÓN ENERGÉTICA DE LOS COMBUSTIBLES Y CRISIS AGRÍCOLA Los biocombustibles sólidos han sido utilizados siempre por el hombre. El hombre de las cavernas utilizaba leña y paja para calentarse, calentar su comida y obtener y transformar metales. Sin embargo, actualmente, parecen ser unos combustibles ^nuevos^, cuando lo que realmente es nuevo son las tecnologías que los manejaban y aprovechan. Las reservas de combustibles fósiles son cada día menores, debido al alto consumo que hacemos de ellos. La civilización actual para algunos es la civilización del coche, es decir, del vehículo equipado con motor térmico que consume gasolina o gasoil, ambos derivados del petróleo. De todos es sabido que resulta difícil cuantificar las reservas probadas y probables de combustibles fósiles y de los llamados ^combustibles nucleares^ (los encontramillamos pues en una reacción nuclear el proceso de una combustión, sino una transformación de masa en energía según la ecuación de Einstein). Una de las estimaciones de las reservas y recursos de combustibles fósiles se presenta en la siguiente tabla, según distingue tres grupos diferentes de fuentes energéticas:

13

Reservas y recursos de combustibles fósiles y “combustibles nucleares” en el mundo. (Saiz de Bustamante 1981) Grupo

Combustible de fósil y “combustible nuclear”

Reserva (Tec)

Recurso (Tec)

primero

Petróleo, Gas natural, Sólidos (carbones), Uranio Petróleo pesado + arena asfálticas + Pizarras bituminosas Uranio Torio Deuterio

14.1011 10.1011 68.1011 68.1011 50.1011

44.1011 34.1011 10.1013 12.1011 50.1011

61.1012 34.1012 ----

23.1013

Segundo

tercero

 



34.1017

Grupo primero o fuentes de importancia económica actual a nivel regional con tecnologías plenamente desarrolladas Grupo segundo o fuente de épocas de poca importancia económica actual a nivel regional o con tecnologías poco desarrolladas y que presentan interés a medio plazo. Grupo de tercero o fuentes no utilizables actualmente con tecnologías poco o nada desarrolladas y que presenta interés a largo plazo.

A pesar de ello, el mayor consumo de energía primaria y final en el mundo (tabla 1.2) es debido a los combustibles fósiles. En términos de energía primaria éstos suponen un 84% del consumo total, a nivel mundial. Los biocombustibles (englobados en parte en la biomasa) a nivel mundial suponen más de un 9% de la energía final ya que hay pequeña cantidad de calor y electricidad que es obtenida con biocombustibles y que añade al 9% de la biomasa.

14

Energía primaria y final en el mundo por fuente (1992) Energía primaria Combustibles sólidos (carbones y otros)…………… Petróleo……………… Gas………………….. Total combustibles fósiles … Nuclear……………….. Renovables……………. total

Mtep

2121 3224 1781 7126 510 848 15610

% 14 21 11 45 3 6 100

Energía final

Mtep

%

Combustibles sólidos…… Petróleo…………………… Gas………………………… Electricidad…………….. Calor……………………… Biomasa………………

812 2334 1036 858 164 497

14 41 18 15 3 9

Total

5701

100

Es conciencia entre planificadores energéticos la siguiente anécdota: “hace 30 años había petróleo para 30 años, hace 20 años había petróleo para 30 años, hace 10 años había petróleo para 10 años y… hoy hay petróleo para 30 años”. El problema no es solo si hay o no hay reservas de petróleo, sino a que precio está el barril de petróleo. Para mantener ese precio, y por otros motivos políticos, se acometió una guerra (la Guerra de Golfo) y según los defensores a ultranza de las energías renovables si consideramos las “externalidades” (es decir, los costes extremos indirectos) del sector petróleo este combustible fósil sería mucho mas caro. Las externalidades del sector combustible fósiles las presentamos en la tabla. Algunas externalidades puestas de manifiesto en sector combustibles fósiles. Petróleo y derivados Gastos militares Suciedad en ciudades Cauces de agua contaminados Lluvia acida Gases del efecto invernadero Carbón

Gas natural

Lluvia ácida Gases de efecto invernadero Suciedad en ciudades Explosión de gaseoductos

Pero, además Europa y España son deficitarias en petróleo por lo que el precio de los combustibles líquidos y gaseosos derivados de este recurso fósil han experimentado un alza continua de sus precios.

15

Año

1970 1975 1980 1985 1990 1995 1999

Evolución de los precios de los combustibles fósiles Gasolina 97 octanos Gas-oil Agricola (pt./I) Butano (pta./I) Pta./12.5 11.0 20.0 58.0 93.0 102.0 109.0 118.0

6.5 6.5 23.0 46.0 50.0 53.0 53.0

kg 122.0 186.0 395.0 880.0 900.0 930.0 960.0

Pta./kg 9.76 14.88 31.60 70.40 72.00 74.40 76.80

16

PROPIEDADES FÍSICAS DE LAS PAJAS DE CEREALES Forma y tamaño La forma de la paja es cilíndrica, alargada, siendo el diámetro pequeño en comparación con la longitud. Cuando se recoge se compacta o empaca en pacas de formas cilíndrica o prismática. El tamaño del prisma es tal que puede ser manipulada bien tanto en la fase de recogida como en la fase de movimiento en central térmica. 17 Aspecto La paja de cereales tiene un color amarillento típico que se degrada a colores más blanquecinos con el tiempo. El color amarillento es debido a la existencia de azufre, calcio, cloro, potasio y silicio. Si es más rojiza es porque tiene hierro.

Densidad Uno de los inconvenientes de la paja de cereal como combustible es su baja densidad porque se precisa su compacto en el campo, Cuando se cosecha. Así se consigue abaratar el transporte hasta el pajar y de este a la central térmica. También se consigue abaratar los costes de movimiento de la paja en la central.

Humedad La humedad de la paja es baja si se deja cercar en el campo, esto se consigue bien si se realiza su recogida en los meses de verano. Cuando es paja de maíz, que se recoge en otoño invierno la humedad es mayor por lo que es preciso su secado. Debido a la forma de la paja esta se seca fácilmente cuando esta en el campo, siendo muy costoso su secado una vez empacada.

PRINCIPALES PROPIEDADES ENERGÉTICAS DE LA PAJA DE CEREALES Físicas

Químicas

Físico químicas

1.- forma y tamaño 2.- Aspecto 3.- Densidad 4.- Humedad 5.- Superficie especifica 1.- Composición química elemental 2.- Composición química por compuestos 3.- Poder calorífico y energía del estéreo 1.- Coeficiente de conductividad térmica 2.- Combustibilidad. Temperaturas y tiempo de combustión 3.- inflamabilidad: temperatura máxima de llama 4.- Potencia calorífica 5.- Índices de calidad energética

Superficie especifica La paja empacada tiene pequeña superficie específica por lo que seca mal y se transporta bien. A de buscarse un equilibrio y, por lo tanto, secar la paja suelta antes de empacarla, como hemos señalado.

18

PROPIEDADES QUÍMICAS DEL CEREAL Composición química elemental y por compuestos. La composición química de la paja es variable y depende del cereal del que estemos hablando, las características químicas del suelo y de los fertilizantes empleados. Además, la pluviometría anual, distribuida irregularmente, favorece unas reacciones químicas frente a otras provocando alteraciones en la composición química de la paja. La paja es un material lignocelulósico pero que además contiene otros elementos químicos entre los que destacan el azufre, potasio y silicio. El cloro, combinado con los elementos alcalinos y en medio del agua que desprende al quemarse la paja provoca problemas de corrosión atacando los tubos de escape de gases o los intercambiadores de calor. Además, las cenizas fusibles sintetizan provocando ataques en las parrillas y paredes de las calderas. Por estos motivos la combustión de paja en lechos fluidos no es sencilla y han de evaluarse con detalle las temperaturas de combustión, la proporción (aire de combustión)/(paja que se quema) y el gradiente de temperatura como ocurre con todos los biocombustibles su combustión es sumamente compleja este problema se complica con la paja en comparación con las astillas de madera, ya que estas, disponen de otros elementos distintos de C, H, O. Sin embargo, el alto contenido de Potasio de las cenizas es una ventaja que pueden ser empleadas como fertilizantes. Estas cenizas se recogen bien en el cenicero, bien en los filtros de mangas empleados en la limpieza de los gases de escape de combustión. Poder calorífico El poder calorífico de la paja depende de su composición química que a su vez es función de la especie, tipo de suelo, fertilizantes empleados y, sobre todo, de la humedad. Una formula aproximada utilizada para la madera que es otro producto lignocelulósico, para evaluar el poder calorífico de la paja de cereal es: Donde:

))

PCS0 es el poder calorífico superior a anhidro, en Kcal/kg PCI es el poder calorífico inferior en Kcal/kg H es la humedad en base seca A es un coeficiente que va desde los 580 Kcal/kg hasta 665 Kcal/kg hi es el tanto pos uno de hidrogeno (en materia seca)

19

IMPORTANCIA DE LOS BIOCOMBUSTIBLES BENEFICIOS AMBIENTALES Menores emisiones en la cadena productiva y de consumo. Cambios en contaminantes biocombustibles.

locales

asociados

a

la

introducción

de

Los biocombustibles son generalmente menos tóxicos que los combustibles fósiles ya que emiten menos CO, HC, SO2 y material particulado que los combustibles fósiles. En algunos casos, no obstante, como en las mezclas de etanol con gasolina, se producen aumentos en las emisiones de COV. El impacto de los biocombustibles (etanol y biodiésel) en las emisiones de NOx generalmente es de poca magnitud y puede tener signo positivo o negativo dependiendo de las condiciones. Por otro lado, presentan menos riesgos de toxicidad en su manipulación que los combustibles de origen fósil. En los países desarrollados, la implementación de estándares de control de emisiones cada vez más estrictos reduce los potenciales impactos positivos de los biocombustibles en la calidad del aire. En los países en desarrollo, la contribución de los biocombustibles a la reducción de la contaminación del aire puede ser bastante mayor, especialmente cuando los estándares respecto a emisiones de los vehículos son menos estrictas y la edad de los vehículos mayor. Uno de los beneficios más importantes de los biocombustibles es la reducción en algunos contaminantes locales. El contenido de azufre de gasolina y diésel está directamente relacionado con las emisiones de SO2. Los biocombustibles están libres de sulfuros, por lo que su uso, ya sea sustituyendo totalmente al combustible fósil o en mezcla, reduce las emisiones de SO2 por litro consumido. La dimensión de los beneficios asociados a la reducción de emisiones de SO2 depende, entre otros factores, del contenido en azufre de los combustibles y de la edad del parque vehicular. Cuanto mayor sean el contenido en azufre y la edad promedio de los vehículos, mayor es el beneficio potencial de la introducción de biocombustibles. En el gráfico se puede observar el contenido de azufre en partes por millón (ppm) en el petróleo diésel en varios países de América Latina y el Caribe. En algunos países se distingue entre el uso en áreas metropolitanas y en el resto del país.

20

Los países donde los beneficios potenciales de introducir biodiésel son mayores son: Uruguay, Ecuador, Venezuela y los países centroamericanos, mientras que los beneficios serían relativamente menores en Perú, Chile, Argentina, Brasil y México, especialmente en los años próximos en que entran en vigor normativas que introducen reducciones adicionales del contenido en azufre del combustible diésel.

21

Partes por millón (ppm)

DESVENTAJAS DE LOS BIOCOMBUSTIBLES BALANCE ENERGÉTICO Y DE CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA Es motivo de debate qué tanta energía adicional aportan los biocombustibles: para obtener este balance es necesario calcular cuánta energía se debió invertir en su producción, desde el diésel que consumieron los tractores empleados en su cultivo o en la producción de sus fertilizantes, hasta la energía consumida por la planta de procesamiento o su transporte al lugar final de su consumo. Aunque son más limpios al quemarse, también hay dos posturas frente a qué tanto contaminan los biocombustibles cuando se compara la cantidad de gases de efecto invernadero emitida en el ciclo completo de producción y consumo con la que se requiere para procesar y transportar combustibles fósiles. Sin embargo, ambos bandos coinciden en que es necesario contar con fuentes alternativas de energía frente al agotamiento de las reservas de petróleo en el mundo, y que es necesario seguir experimentando y acumulando conocimientos en la producción de biocombustibles. EFECTOS SOBRE LA BIODIVERSIDAD Se ha señalado que la necesidad de contar con combustibles alternativos puede llevar a la ocupación de tierras boscosas o selváticas para la producción de cultivos energéticos. En países como Malasia o Sumatra, grandes extensiones de tierra fueron deforestadas para plantar palma de aceite, materia prima de la producción de biodiesel. En estos casos no sólo se perdió la biodiversidad vegetal, sino que con ella se perdieron poblaciones de fauna local. EFECTOS SOBRE EL PRECIO DE LOS ALIMENTOS Dedicar tierra cultivable a la producción de biocombustibles puede disminuir la destinada a producir alimentos para humanos y animales, impactando así su cantidad y elevando su precio. Frente a ello, se están buscando nuevas formas de producir biocombustibles que no afecten la matriz alimentaria mediante la generación de tecnologías capaces de aprovechar desechos agrícolas y cultivos no destinados a la alimentación.

22

CAMBIOS EN LOS CONTAMINANTES LOCALES ASOCIADOS AL USO DE BIODIESEL El biodiésel y el petrodiésel presentan propiedades físicas y químicas similares. De acuerdo a la EPA (EPA, 2002), con excepción de las emisiones NOx, el biodiésel puro y sus mezclas presentan menores emisiones de contaminantes que el diésel convencional. Aunque las emisiones varían dependiendo del motor, condiciones del vehículo y calidad del combustible, las potenciales reducciones de contaminantes son considerables y se incrementan casi linealmente al aumentar la proporción de biodiésel en la mezcla. En comparación con el combustible diésel de origen fósil, el biodiésel puro (B100), elimina las emisiones de SO2, reduce las emisiones de CO y COVs, especialmente bencenos, y el material particulado; tan solo se aprecia aumento en las emisiones de NOx. Otras ventajas de carácter ambiental son su alta biodegradabilidad y que la ausencia de azufre permite el uso de catalizadores. En el cuadro se muestran dos estudios sobre desempeño del biodiésel B20 y B100 obtenido a partir de soja. Un estudio es de la Agencia de Protección Ambiental (EPA) de EE.UU. en 2002 y el otro fue llevado a cabo por el Laboratorio Nacional de Energía Renovable de EE.UU. en 1998 en buses urbanos. Los resultados obtenidos son muy similares.

Por último, hay influencia del tipo de aceite sobre las propiedades del biodiesel. Respecto a las emisiones contaminantes, los biodiesel con base en grasas animales tienen menores aumentos en las emisiones de NO, y mayores reducciones en las emisiones de de CO y MP que los combustibles biodiesel con base en colza y soya (Kojima y Johnson, 2005). Por otro lado, la utilización de materia prima como aceite usado de cocina, se asocia a otro tipo de beneficios

23

ambientales como la reducción de vertidos al sistema de tratamiento de aguas o el reciclaje ilegal para reventa como aceite de cocina.   

Renovables Ciclo corto de producción Proceso controlado por el hombre

Aspectos Económicos   

Diversificación de combustibles Seguridad Energética Impactos en la balanza de importación de combustibles fósiles.

Nueva oportunidad económica, reducción de la pobreza La creciente demanda por biocombustibles crea un nuevo mercado internacional, cuya dinámica se desarrolla en un tablero donde se mueven por un lado los países de demanda más creciente del mercado y por otro lado, los países en donde la producción de biocombustibles es más lucrativa. El comercio internacional que nace de dicha dinámica se ha convertido en uno de los de crecimiento más rápido a nivel mundial, con una tasa de alrededor de 15% al año (Brown 2006). Este cuadro ha creado sin duda una nueva oportunidad de mercado para aquellos países en desarrollo ubicados en el trópico, donde la producción de biocombustibles se ve favorecida por las ventajas comparativas que éstos ofrecen: mano de obra barata, disponibilidad de tierras, abundancia de recursos naturales y un ciclo corto de producción (WRM 2006, Brown 2006). En lo referente, José Graciano da Silva (FAO) dijo que “América Latina cuenta con importantes recursos para enfrentar la incertidumbre energética, con la abundancia de tierras, el clima, la experiencia acumulada, la disponibilidad de mano de obra y la cooperación entre gobiernos” (citado en Bravo 2007). Más aún, según Rajagopal y Zilberman (2007), para países en desarrollo que poseen una ventaja comparativa y cuentan con un excedente de su producción agrícola, la opción de optar por biocombustibles puede ofrecerles un doble beneficio: Generar empleo e incrementar la ganancia de los agricultores y reducir la necesidad de subsidiar el sector agrícola. Además, los autores señalan que los biocombustibles necesitan mayor intensidad de mano de obra en comparación con otras tecnologías energéticas. Por ejemplo, la producción de materia prima para biocombustibles líquidos y su procesamiento demanda más labor que la extracción y procesamiento de combustibles fósiles u otras industrias como la de vehículos eléctricos o con base en hidrógeno (Rajagopal y Zilberman 2007). Más aún, la

24

generación de empleos se daría mayormente en las áreas rurales, lo cual impulsaría el desarrollo rural en los países productores de biocombustibles. Por las razones previamente señaladas, el sector de agronegocios en la región de Latino América y el Caribe ha visto en los biocombustibles una oportunidad de expansión, no sólo en la producción de materia prima sino también en el desarrollo de una nueva cadena productiva y la generación de valor agregado (Bravo 2007). Además, ven en los biocombustibles un mecanismo para incrementar los precios de mercado de los productos agrícolas, resultando en mayores beneficios económicos para el sector. Aparte de representar una nueva oportunidad de negocios, los biocombustibles modernos, como una alternativa de energía renovable, tienen un gran potencial para contribuir a la reducción de la pobreza en países en desarrollo. Este potencial se reconoció en el Capítulo III del Plan de Implementación de Johannesburgo, donde se afirma: 1) la importancia de introducir iniciativas voluntarias a nivel regional y nacional para apoyar proyectos de energía renovable y 2) la necesidad de asegurar que las políticas energéticas apoyen los esfuerzos de los países en desarrollo a reducir la pobreza. Más aún, en la Conferencia Mundial para Desarrollo Sostenible realizada en el 2002, la comunidad internacional acordó que la energía renovable debe ser parte de la solución para alcanzar los Objetivos del Milenio (ODMs)Los biocombustibles, en el marco de desarrollo de proyectos de energía renovable en países en desarrollo, tienen el potencial de reducir la incidencia de pobreza al promover una serie de beneficios locales: 1) dar acceso a energía más limpia 3 a los 1.6 billones de personas que aún carecen de acceso a fuentes de energía moderna (UICN 2007), 2) limitar el riesgo de depender económicamente de combustibles fósiles, 3) crear nuevos empleos y mejores condiciones de vida en las zonas rurales, y 4) dar acceso a nuevos mercados a pequeños y medianos productores (Flavin and Hull Aeck 2006). Aspectos sociales  Creación de nuevos empleos  Rehabilitación del campo

25

26

Resultados Los resultados obtenidos en la investigación sobre las ventajas y desventajas en el uso de biocombustible, el impacto social y económico en los países industrializados, y en vías de desarrollo; se describen en la Tabla 2.

Variable 1: Países en vías de desarrollo

Variable 2: Países desarrollados o industrializados

México

Variable 3: Ventajas del uso de biocombustibles (en lo social y económico)

Variable 4: Desventajas del uso de biocombustibles (en lo social y económico)

• El desarrollo de energías alternativas, avanzar en la investigación de biocombustibles de segunda generación y promover una mayor utilización de biocombustibles, solo son algunos puntos a seguir en los países desarrollados (De Paula y Cristian, 2009). En 2006, se inicio la construcción de dos plantas de etanol en el estado de Sinaloa. El argumento para esta política es dar salida a la producción de maíz de esa región hacia el nicho de mercado que comprende los estados de California y Arizona, en los Estados Unidos (Chauvet y González, 2008).

Concentración en la producción: la ubicación de los yacimientos se encuentran en países que en los últimos años han mostrado elevada inseguridad jurídica e imprevisibilidad política y regulatoria (De Paula y Cristian, 2009).

Países desarrollados y particularmente en las economías emergentes de China e India

Concentración y crecimiento de la demanda en los países desarrollados y en economías emergentes (De Paula y Cristian, 2009).

Estados Unidos

• Racionalizar el consumo de la energía en casas, edificios, empresas, automóviles y camiones (De Paula y Cristian, 2009).

Los costos de transporte del maíz producido en Sinaloahacia los centros de consumo del sur del país son altos, no deja de ser incongruente que los volúmenes de maíz se destinen a la fabricación de etanol cuando el país lo está importando; pero más reocupante y escandaloso es que se subsidie el negocio de unos cuantos productores; es decir, que el conjunto social está soportando una actividad que no es rentable y además se exporte (Chauvet y González, 2008). • Por ser México productor y exportador de petróleo, la investigación de energías renovables no estaba entre sus prioridades (Chauvet y González,2008). Especulación financiera e incertidumbre; el principal motivo de los precios elevados es la creciente percepción en los mercados de que, en el futuro, la oferta quizá no será suficiente para satisfacer la demanda. Subsidios agrícolas en Estados Unidos; la afirmación de que la política de etanol reduce los costes fiscales, aun no puede ser confirmado.

27

Pero la ineficacia de los subsidios a la roducción para el maíz y el etanol son aún preocupantes; sin embargo la producción de etanol (y consumo) se mantiene constante, ya que está determinado por los gobernantes cultivos (Gorter y Just, 2010 Unión Europea

Brasil

Orientar sus esfuerzos a establecer una diversificación energética del suministro de petróleo.• Establecer asociaciones privilegiadas con países productores (Rusia), de tránsito (Argelia) y desarrollar energías alternativas Generación de Biocombustibles de segunda generación, pueden ser obtenidos de biomasa que no se apropie de insumos para los alimentos o compita con ellos (Chauvet y González, 2008). • Captar mercados que precisen una demanda de este tipo de energía por encima de su nivel de producción (De Paula y Cristian, 2009). • La integración del desarrollo tecnológico y la pro actividad de todos los miembros del equipo, es crucial para el desarrollo de combustible flexible (De Souza, Sin, Nigro y Lima 2009). 1. La Producción de biocombustibles en el mundo es rentable gracias a los subsidios e incentivos que tienen las energías renovables. En Brasil, los precios para ser sostenibles, en niveles de rentabilidad de su producción de etanol con caña de azúcar; es rentable cuando el barril de petróleo oscila entre los 45 ó 50 dólares

28

Lo que ha frenado su aplicación son las dificultades técnicas que presentan, los niveles estimados de inversión y los elevados costos de producción El alto valor del aceite de ricino y el nivel elativamente bajo de la tecnología, sigue presente en las zonas productoras de Brasil y son obstáculos importantes para hacer realmente viable la producción de biodiesel (Stachett, Rodríguez, Aparecida

(Chauvet y González, 2008). 2. Los arreglos locales para la producción ofrecen las mejores opciones para fomentar el desarrollo sostenible y evitar los riesgos de degradación ambiental (Stachett, Rodrígues, Aparecida, Buschinelli, y Ligo, 2007). 3. El impactos socio-ambiental y la intensificación productiva se refleja favorablemente en las expectativas de capacitación de agricultores, la generación de ingresos, la mejora del valor del suelo, y el mejoramiento de las oportunidades, capacitación, y los indicadores de calidad del empleo (Chauvet y González, 2008).

Japón

• Participación de los gobiernos, algunos han proporcionado incentivos adecuados y financiamiento; para que desarrollen nuevas tecnologías, con la finalidad de lograr una economía sostenible (Hazy, Torras y Ashley, 2008). 1. Aranceles; la producción de biocombustibles en los países industrializados se ha desarrollado bajo la protección de elevados aranceles, al mismo tiempo que se otorgan grandes subsidios a los productores de los mismos (Hernández y Hernández, 2008). Ser un comprador del producto brasileño pero desea garantías de que el suministro del producto no será interrumpido (Recompensa, Días, Zabala y amos, 2008).

29

La producción de biocombustibles ha influido en el aumento de los precios de los alimentos (maíz, trigo y caña de azúcar), que probablemente se mantendrán creciendo durante la próxima década. Estos aumentos no solo incluyen los alimentos utilizados para la producción de combustible, sino que también se han expandido a las carnes y vegetales

El libre mercado gusta de las fuentes de energía no renovables porque ellas son fácilmente controladas Recompensa, Días, Zabala y Ramos, 2008). 5. En países donde los derechos sobre los

minerales son propiedad privada (como en los Estados Unidos y Canadá) estos recursos pueden ser controlados vía derechos de propiedad (Recompensa, Días, Zabala y Ramos, 2008). 6. En el resto del mundo, los minerales pueden ser controlados fácilmente a través de contratos exclusivos con los gobiernos (Recompensa, Días, Zabala y Ramos, 2008). Colombia

Argentina

La simulación de la producción de biodiesel a partir de aceite de palma y utilizando como biocatalizador una lipasa inmovilizada (Candida Antartica) en un biorreactor de membrana; es la mejor opción para la producción de biodiesel (Solano, Moncada, Cardona y Simón, 2008). El aprovechamiento de la glicerina obtenida como subproducto de la producción del biodiesel, constituye la ventaja fundamental, ya que aporta valor agregado a una materia prima de bajo costo, disminuyendo el costo final del biodiesel producido, logrando un balance económico beneficioso Aimaretti, Intilángo, Clementz y Yori, 2008). 9. Mejorar la calidad de los combustibles mediante el uso de aditivos, se reduce de manera notable la polución ambiental

30

EL MERCADO Las motivaciones que han impulsado a las diversas naciones a desarrollar la industria de la energía y en particular de los biocombustibles pueden sintetizarse en tres grupos: desarrollo agrícola, reducción de gases con efecto invernadero y seguridad energética. Uno de los bioenergéticos que ha cobrado mayor importancia en los últimos años a nivel mundial es el bioetanol, producto principalmente a base de maíz y caña y cuya producción encabezan Estados Unidos y Brasil. El biodiesel en cambio se obtiene principalmente en Europa principalmente de cultivos oleaginosos como colza, soya, canola y girasol. Actualmente en México el mercado para los biocombustibles tiene dos grandes vías de comercialización, la primera es la demanda que Petróleos Mexicanos (PEMEX) generara al comenzar a adquirir bioetanol o biodiesel para la oxigenación y venta de sus combustibles al público en general, la segunda es la exportación a mercados donde la demanda es por mucho superior a su capacidad instalada de producción; en este caso, Estados Unidos representa un mercado potencial por la alta demanda que existe para bioetanol, la cual obedece a la necesidad de cumplir con los mandatos establecidos en su legislación vigente en materia de use de energías y combustibles de origen renovable. Sin embargo ambas vías de comercialización están sujetas tanto a la capacidad de los procesadores y comercializadores de hacer frente a la demanda como a los costos de producción que cada posibilidad representa, esto aunado a la constante fluctuación de los precios a nivel internacional, por lo que dependiendo de las capacidades de cada procesador y/o comercializador de bioenergéticas de afrontar estas posibilidades deberá ser la elección de su mercado objetivo.

31

MERCADOS ACTUALES DE BIOCOMBUSTIBLES BRASIL Por ser el pionero en la producción y uso masivos de etanol como combustible, lo que implicó contar con una infraestructura de producción de los insumos, de transformación de los mismos y de aprovechamiento en el sector transporte, Brasil se ha convertido en referencia obligada al tratar el tema de los biocombustibles. Esto además le ha permitido al país desarrollarse industrial y económicamente, pues en el período 2004-2007 la tasa de crecimiento de su producto interno bruto ha sido de 4.5% promedio anual (a dinero constante). Aunado a esto, Petrobras ha desarrollado tecnología para exploración y explotación de petróleo en yacimientos ubicados en aguas oceánicas profundas, donde ha descubierto campos petrolíferos grandes, con lo que sus reservas están entre las más grandes de América. Debido a estos logros, Brasil se ha convertido en exportador neto de energéticos desde 2002. El volumen de las exportaciones de petróleo crudo brasileño aumentó 18.7 veces en el período 2000-2006; las exportaciones de derivados de petróleo duplicaron su cantidad de 1997 a 2006; y las exportaciones de etanol se incrementaron 1015% en el período 2001-2006. En la actualidad, la balanza comercial de combustibles con el exterior es favorable para Brasil. Por el lado de la producción, actualmente existen cuatro refinerías con el proceso HBIO que producen diesel mejorado, 46 plantas productoras de biodiesel, y 355 ingenios azucareros (conocidos como “usinas”) destilan etanol para su uso como biocombustible. Para transportar al etanol hacia el Océano Atlántico desde los centros de producción, Brasil cuenta con 800 km de ductos, que técnicamente son poliductos denominados alcoholductos (álcooldutos en portugués), y está en proyecto la expansión de estos ductos hacia la zona central del país. Además, existen planes gubernamentales para expandir la producción de biocombustibles con tecnología brasileña hacia el resto del mundo. En el año 2007, Brasil produjo 21 300 millones de litros (ML) de etanol y 730 ML de biodiesel, consumió 17 767 ML de etanol, y exportó 3 532.7 ML de etanol principalmente a Europa (Suecia y Países Bajos, mayoritariamente), Estados Unidos, Trinidad y Tobago, El Salvador y Costa Rica. En 2008, produjo 24 500 ML de etanol, por lo que se mantiene como el segundo mayor productor del mismo. Por el lado del aprovechamiento de los biocombustibles, entre las compañías fabricantes de automóviles flex-fuel están Volkswagen, Chevrolet, Ford, Fiat, Renault, Peugeot, Mitsubishi, Honda, Toyota y Citroën, y han sido vendidos de 2003 hasta abril de 2009 unos 7.75 millones de vehículos, lo que equivale

32

aproximadamente a 45% del parque vehicular automotor de Brasil no mayor a diez años de antigüedad. En 2008 cesó la venta de automóviles que funcionaban sólo con etanol (de tipo hidratado). Petrobras es el principal comprador y distribuidor de etanol y biodiesel en Brasil, pues sólo produce combustibles fósiles y los mezcla para su venta en el mercado interno. Esta empresa comercializa el E25 (gasolina con 25% de etanol anhidro) y diversas mezclas de diesel fósil con biodiesel, y además, el etanol comúnmente es expendido en el mercado brasileño en forma anhidra, para que el cliente pueda mezclarlo libremente con la gasolina. Los precios de la gasolina y el etanol por unidad de energía son muy cercanos entre sí, por ende el precio del biocombustible es atractivo para el consumidor final.

ESTADOS UNIDOS La producción de etanol actualmente (a enero de 2009) se efectúa en 176 plantas, y están en construcción 45 destiladoras. En 2007, Estados Unidos produjo 24 600 ML de etanol, consumió 26 203 ML e importó 1 703 ML. En 2008, produjo 34 962 ML de etanol, consolidándose como el mayor productor mundial del biocombustible, pero importó 1 963 ML con lo que sigue siendo el principal importador de etanol en el mundo. Respecto al biodiesel, en 2007, Estados Unidos produjo 1 855 ML y exportó 498 ML. En 2008, produjo 2 585 ML y exportó 1 371 ML, con lo cual se consolida como el segundo mayor productor y exportador de biodiesel. Otro biocombustible producido en Estados Unidos es el biogás. A 2009, existen 485 plantas (con una capacidad instalada de 1 500 MW) de aprovechamiento del energético, y están en proyecto unas 520 plantas más (1 180 MW). En California se han efectuado pruebas en vehículos para suplir al gas natural por biogás. Además, instituciones gubernamentales, universidades y empresas estadounidenses están desarrollando otros biocombustibles como el biobutanol (nbutanol obtenido de una fermentación especial de azúcares), DMF (2.5dimetilfurano obtenido de ciertos azúcares mediante un proceso BTL) y serie P (mezcla de pentanos de los líquidos del gas natural, etanol y metiltetrahidrofurano para usarse en vehículos flex-fuel), entre otros más. En el mercado energético estadounidense se comercializan los biocombustibles E85 (mezcla de 85% etanol y 15% gasolina), B20 (mezcla de 20% biodiesel y 80% diesel fósil), B2 – B5 (mezcla de diesel fósil con 2 ó 5% de biodiesel) y B99 – B100 (biodiesel puro), además de otros a nivel local. En 2008,

33

existían más de 1 600 estaciones de servicio que expendían E85 y otras mezclas con biocombustibles. Los precios por unidad de energía de la gasolina y el etanol han tenido una diferencia promedio de US$ 0.50, desde el año 2000. En cuanto a los precios por unidad de energía del diesel fósil y de sus diferentes mezclas con biodiesel, se han mantenido similares desde 2002 excepto el de biodiesel puro (B99–B100) que en promedio es US$ 1.20 mayor al precio de los demás. De esta forma, las mezclas de biodiesel B2 a B20 son competitivas frente al diesel fósil, por lo que se espera un aumento en su consumo a corto y mediano plazos conllevando una disminución en la dependencia estadounidense de petróleo. De 1994 a 2007 el sector transporte de Estados Unidos ha remplazado con biocombustibles 2 001 millones de galones de gasolina en total. Los principales consumidores de etanol en Estados Unidos son los vehículos flexfuel (conocidos como “flexible fuel vehicles”, FFV por sus siglas en inglés, o simplemente “flexifuel”), los cuales totalizaban 4.4 millones en 2007, mientras que había 1 133 gasolineras expendiendo al menos E85, aparentemente casi 4 000 vehículos flex-fuel por cada gasolinera con E85, pero éstas se encuentran distribuidas inequitativamente en todo el territorio estadounidense. El gobierno federal sigue apoyando con incentivos fiscales a las empresas y gobiernos estatales para transformar la infraestructura de uso final de la energía y así poder expandir el mercado de biocombustibles, para cumplir con los objetivos fijados por el presidente Barack Obama en su Ley de Recuperación y Reinversión Estadounidenses (American Recovery and Reinvestment Act, en inglés) del 2009.

EUROPA El uso de biocombustibles en Europa se remonta a finales del siglo XIX, cuando estaban en desarrollo los primeros motores de combustión interna. En 1897 Rudolph Diesel probó con éxito su primer motor en Alemania, el cual utilizó aceite de maní o cacahuate. Otros inventores alemanes y europeos realizaron pruebas con etanol en motores de su propia fabricación. También en este país fue desarrollado el proceso Fischer-Tropsch (procesos GTL y BTL) en 1926, con el cual se transformaba al carbón (muy abundante en Alemania) en petrolíferos sintéticos para compensar la escasez alemana de petróleo. En la década de 1920, los gobiernos de Alemania y Francia emitieron leyes que obligaban a mezclar etanol con gasolina para el transporte. Durante la Segunda Guerra Mundial, varios países europeos mezclaron sus gasolinas con etanol para estirar sus reservas, las cuales eran mayoritariamente

34

importadas. En la Alemania Nazi, se llegaron a producir 124 000 barriles de petrolíferos sintéticos al día, los cuales también llegaron a ser mezclados con etanol. Con el fin de la Segunda Guerra Mundial en 1945 y con los precios del petróleo muy bajos, el etanol dejó de utilizarse para fines energéticos. Tras las crisis petroleras de la década de 1970 y la adopción del Protocolo de Kyoto en 1997, diversos gobiernos europeos iniciaron planes y esfuerzos tendientes a la incorporación de combustibles renovables en su mercado energético. Actualmente, la Unión Europea es uno de los más grandes mercados de biocombustibles en el mundo, y en cuanto al biodiesel es el mayor mercado, pues en 2008 consumió 7 694 097 toneladas de petróleo equivalente (TPE) de núm. biocombustibles, cifra conformada por 1 166 243 TPE (2 325 ML) de etanol, 5 774 207 TPE (7 326 ML) de biodiesel y 753 617 TPE de otros biocombustibles. Los países productores y consumidores de etanol en Europa están enlistados en la tabla 1, y los correspondientes a biodiesel se encuentran en la tabla 2, así como sus respectivas materias primas.

35

APOYOS GUBERNAMENTALES Ejercicio Fiscal 2010 Como parte de las acciones para promover el desarrollo de la agroindustria de los biocombustibles y el uso de las energías renovables o alternativas en el sector agroalimentario, en 2010 la Secretaria de Agricultura, Ganadería, Desarrollo Rural, Pesca y Alimentación (SAGARPA) presentó el Proyecto de Bioeconomía 2010 al Fondo para la Transición Energética y el Aprovechamiento Sustentable de la Energía, presidido por la Secretaria de Energía (SENER), dicho proyecto fue autorizado con un presupuesto de 1,000MDP, con la finalidad de contribuir a la conservación, uso y manejo sustentable de los recursos naturales utilizados en la producción primaria mediante la producción de biocombustibles, el aprovechamiento sustentable de la energía y el uso de energías renovables. El proyecto considera a cuatro Unidades Ejecutoras que son el Fideicomiso de Riesgo Compartido (FIRCO), Fideicomisos Instituidos en Relación a la Agricultura (FIRA), Fondo de Capitalización e Inversión del Sector Rural (FOCIR) y el Fondo Sectorial SAGARPA-CONACYT para atender las siguientes líneas de acción:

Unidades Ejecutoras Fondo de Capitalización e Inversión del Sector Rural (FOCIR) Fideicomisos Instituidos en Relación a la Agricultura (FIRA) Fideicomiso de Riesgo Compartido (FIRCO) Fondo Sectorial SAGARPA-CONACYT Total

Monto asignado Hasta 200 MDP Hasta 200 MDP Hasta 500 MDP Hasta 100 MDP 1,000 MDP

36

37

FIRCO (Hasta 500 MDP)

38

CONCLUSIONES Los biocombustibles, aunque no son la solución a los problemas energéticos, económicos y ambientales, son un medio por el cual se puede llevar a cabo la transición energética de una economía sustentada en los combustibles fósiles a una economía mundial basada en fuentes renovables de energía, entre ellas el hidrógeno. Este es el siglo donde debe dejar de quemarse al petróleo, pues es un bien de alto valor industrial, ya que de él se producen plásticos, medicinas, aditivos alimenticios, colorantes, detergentes, lubricantes, y otras sustancias importantes. En este siglo debe impulsarse una economía de los biocombustibles no provenientes de recursos alimenticios ni de algunos otros recursos que impacten a la sustentación humana ni al medio ambiente.

Es de vital importancia que los resultados de este estudio constituyan una propuesta de política de introducción de biocombustibles al mercado nacional, la cual pueda ser incorporada en los instrumentos de planeación del sector energía. • En paralelo al estudio se esta trabajando de manera transversal con otras dependencias, buscando: Fomentar la investigación y difusión tecnológica, que permita orientar la producción agrícola, hacia los cultivos con mayor rendimiento y resistencia a condiciones adversas de clima y plagas; así como eficientar los procesos de producción de biocombustibles. Capacitar y dar asistencia técnica a todos los niveles de la cadena productiva, para asegurar las mejores prácticas técnicas, de mercado, organizacionales y financieras. Diseño de un calendario de introducción de los biocombustibles en el mercado nacional.

39

BIBLIOGRAFÍA

http://www.economia.unam.mx/publicaciones/econinforma/pdfs/359/04carlosalvare z.pdf http://www.corpoica.org.co/sitioweb/Convenio/Documentos/EstrategiaDesarrolloBi ocombustiblesColombia.pdf http://www.gtz-cepal.cl/files/consideraciones_ambientales.pdf http://www2.ine.gob.mx/descargas/cclimatico/bioenergia_3_ma_elena_sierra.pdf http://www.zonaeconomica.com/biocombustibles http://www.kaguigu.com/biocombustibles_y_etica/ http://www.bioenergeticos.gob.mx/index.php/introduccion/que-son-losbiocombustibles.html http://www.bioenergeticos.gob.mx/index.php/introduccion/por-que-sonimportantes.html http://www.ops.org.bo/textocompleto/ifiebre32275.pdf http://www.scielo.cl/pdf/jotmi/v6n1/art09.pdf

40