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Biocarburantes de 1ª y 2ª generación:El punto de vista de ACCIONA
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
2
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
1. La encrucijada energética
4
El mundo, ante una encrucijada energética
1. La 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
1. La encrucijada energética
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
1. La encrucijada energética
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
1. La encrucijada energética
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
1. La encrucijada energética
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
1. La encrucijada energética
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
1. La encrucijada energética
6
11
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
1. La encrucijada energética
12
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
1. La encrucijada energética
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
1. La encrucijada energética
COMPONENTES
14
Planta de biodiésel de ACCIONA en Caparroso (Navarra)
1. La encrucijada energética
8
15
Planta de bioetanol de ACCIONA en Alcázar de San Juan (Ciudad Real)
1. La encrucijada energética
16
2. Biocombustibles: una solución necesaria
9
17
7.736 Mtep 11.860 Mtep
Cuota en % por sectores
2005 2030
2. Biocombustibles, una solución necesaria
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
2. Biocombustibles, una solución necesaria
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%
2. Biocombustibles, una solución necesaria
Fuente: CIEMAT. Análisis del ciclo de vida de combustibles alternativos para el transporte. 2005.
20
2. Biocombustibles, una solución necesaria
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
21
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
2. Biocombustibles, una solución necesaria
22
… 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
2. Biocombustibles, una solución necesaria
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
2. Biocombustibles, una solución necesaria
24
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
2. Biocombustibles, una solución necesaria
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
3. Biocombustibles de 1ª y 2ª generación
26
Concepto y consideraciones iniciales
• No existe una clara divisoria entre biocombustibles de
primera y de segunda generación
3. Biocombustibles de 1ª y 2ª 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
27
¿Por qué biocombustibles de segunda generación?
3. Biocombustibles de 1ª y 2ª 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
28
3. Biocombustibles de 1ª y 2ª generación
Tipología de biocombustibles: 1ª generación
Materia prima Proceso Producto
Triglicéridos Transesterificación Metiléster
Azúcar
Almidón
Fermentación
Sacarificación +fermentación
Etanol
15
29
3. Biocombustibles de 1ª y 2ª generación
Tipología de biocombustibles: 2ª generación
Materia prima Proceso Producto
Triglicéridos Transesterificación Metiléster
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
3. Biocombustibles de 1ª y 2ª generación
Tipología de biocombustibles: 2ª generación
Materia prima Proceso Producto
Triglicéridos Transesterificación Metiléster
Biomasa ligno-celulósica
Otras biomasas
Gasificación + síntesis Fischer - Tropsch
Etanol
Hidrocarburocadena corta(gasolina)
Hidrocarburocadena larga(gasóleo)
Bioquímico
Gasificación + bioquímico
Algas
Otros
Gasificación + síntesis alcohólica
16
31
3. Biocombustibles de 1ª y 2ª generación
Tipología de biocombustibles: 2ª generación
Materia prima Proceso Producto
Triglicéridos Transesterificación Metiléster
Biomasa ligno-celulósica
Otras biomasas
Gasificación + síntesis Fischer - Tropsch
Etanol
Hidrocarburocadena corta(gasolina)
Hidrocarburocadena larga(gasóleo)
Bioquímico
Gasificación + bioquímico
Algas
Otros
Gasificación + síntesis alcohólica
32
Biodiésel de segunda generación
17
33
3. Biocombustibles de 1ª y 2ª generación
Biodiésel de 2ª generación: gasificación y Fischer-Tropsch
34
Biodiésel de 2ª generación: proceso a partir de algas
3. Biocombustibles de 1ª y 2ª generación
18
35
Bioetanol de segunda generación
3. Biocombustibles de 1ª y 2ª 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
3. Biocombustibles de 1ª y 2ª generación
19
37
Hidrógeno
3. Biocombustibles de 1ª y 2ª generación
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
3. Biocombustibles de 1ª y 2ª generación
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
21
Biocarburantes de 1ª y 2ª generación:El punto de vista de ACCIONA
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