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Biocombustibles en AmBiocombustibles en Améérica Latina rica Latina y su impacto sobre las emisiones y su impacto sobre las emisiones
de carbonode carbono
Luiz Horta NogueiraUniversidade Federal de Itajubá
Brasil
2do Foro Latinoamericano de CarbonoLima, Perú, 2007
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Contenido
1. Inductores y cambios
2. Etanol como combustible vehicular
3. Producción y uso de etanol en Brasil
4. Perspectivas para América Latina
5. Etanol, alimentos y empleo
6. Impacto en la emisión de carbono
7. Conclusiones
Biocombustibles en AmBiocombustibles en Améérica Latina y su rica Latina y su impacto sobre las emisiones de carbonoimpacto sobre las emisiones de carbono
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1. Inductores y cambios
El empleo de etanol en motores vehiculares es tan antiguo cuanto la industria automotriz.
Henry Ford, coche a etanol puro (1896)
En los últimos años, por sus ventajas económicas, sociales, ambientales y estratégicas, se ha incrementado fuertemente el interese en su producción y uso…
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1. Inductores y cambios... siendo notable la evolución de actores importantes para
desarrollar y consolidar un mercado internacional de los
biocombustibles.
John C. Felmy Chief Economist
American Petroleum Institute WEC USEA Biofuels Conference, 2006
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1. Inductores y cambios
( modificado de BP, 2007)
Hacia la sustentabilidad, el sector de transporte presenta mayores desafíos.
- opciones por la oferta
- opciones por la demanda
Ártico
Impacto sobre el cambio climático
Impa
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sobr
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la
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as d
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s na
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l
Alto
PositivoBajo
Negativo
Biocombustibles modernos
CTL
GTL
Crudos pesados
Recuperación secundaria e
terciaria
Aguas Ultra
Profundas
Captura & Almacenaje
CNG
Vehículos híbridosC&A
Eficiencia vehicular
Dieselización
C&A
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1. Inductores y cambiosLa producción mundial de etanol combustible alcanzó 40 G m3,
básicamente en EUA (47%) e Brasil (44%)
(Walter, A., 2007)
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1. Inductores e cambiosLos biocombustibles ya representan cerca de 2% do
consumo de energía en el sector de transporte.
FO Lichts, 2006
1. Inductores y cambiosPara la producción sostenible de biocombustibles es esencial la existencia de condiciones adecuadas de clima (radiación solar y temperatura), pluviosidad, suelos y topografía.
1. Inductores y cambiosSon importantes para la factibilidad de los biocombustibles: tecnología conocida, productividad frente a los recursos naturales empleados (agua, suelo, energía, etc.) y competitividad económica.
Litr
os p
or h
ectá
rea.
Cebada Trigo Maíz Remolacha Caña Soja Higuerilla Girasol Nabo Jatropha Palma
Materia prima para Etanol
Materia prima para Biodiesel
2. Etanol como combustible vehicularActualmente, la totalidad de los fabricantes de vehículos automotrices aceptan el etanol en sus motores.
En la WWFC, World Wide Fuel Chart, la gasolina recomendada contiene el 10% de etanol. En Brasil, desde 1980, la gasolina contiene entre 20 y 25% de etanol. Además se vende etanol hidratado puro en las estaciones de servicio.
Vehículos “flexfuel”, lanzados en 2003, utilizan cualquier mezcla etanol y
gasohol, con buena performance y bajos los
limites de emisión.
Actualmente corresponden a 85% de las ventas en Brasil.
Desde 1931 coches brasileños utilizan regularmente mezclas de gasolina y etanol. Diversas pruebas fueran realizadas con motores a etanol puro.
A partir de 1975, motivado por la elevación de los precios del crudo, el uso de etanol fue incrementado, inclusive se promoviendo el uso de etanol puro.
Contenido de etanol en la gasolina de Brasil
0%
5%
10%
15%
20%
25%
1925 1945 1965 1985 2005
% etanol% etanol
CGEE, 2007
2. Etanol como combustible vehicular
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caña Extracción del jugo jugo
Fabricación de azúcar
Fermentaciónbagazo
Destilacióny
Deshidratación
melaza
azúcar
alcohol hidratado
alcohol anhidroviñaza
3. La producción y uso de etanol en BrasilLa materia prima para el etanol brasileño es la caña de azúcar y tecnología adoptada en Brasil se basa en la integración entre la agroindustria azucarera y la producción de etanol, con importantes sinergias energéticas, ambientales y económicas.
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Evolución de la productividad
Factores importantes: selección de variedades, extensión de la zafra, integración/mejoras en el proceso...
3. La producción y uso de etanol en Brasil
40,00
45,00
50,00
55,00
60,00
65,00
70,00
75,00
80,00
85,0075
/76
76/7
777
/78
78/7
979
/80
80/8
181
/82
82/8
383
/84
84/8
585
/86
86/8
787
/88
88/8
989
/90
90/9
191
/92
92/9
393
/94
94/9
595
/96
96/9
797
/98
98/9
999
/00
00/0
101
/02
02/0
303
/04
04/0
505
/06
06/0
7
tc/h
ecta
re
2,503,003,504,004,505,005,506,006,507,007,50
m3 /h
ecta
re
litros de álcool/tc tc/hectare m3/hectare
(UNICA, 2007)
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Fundamentos de la sustentabilidad
Balance energético positivo (entre 8 a 10 veces!)
Razones: Elevada eficiencia fotosintética, buenas condiciones de suelo y clima, alto reciclaje de residuos y baja demanda de agroquímicos, elevadas integración, diversificación y sinergias en el proceso agroindustrial
3. La producción y uso de etanol en Brasil
(Macedo et alli, 2005)
... siendo muy importante preservar los incrementos de
productividad alcanzados en las últimas décadas.
Uso de energía en la producción de etanol de cana (valores promedios)
Fundamentos de la sustentabilidad
3. La producción y uso de etanol en Brasil
Paradigmas Globais:A Experiência do Etanol nos EUA e no Brasil
Setor Produtivo – Característica do Investimento
Investimentos em execução 2007/2012- Novas UPs US$ 14,0 bilhões- UPs Existentes US$ 3,0 bilhões- TOTAL US$ 17,0 bilhões
86 Projetos Novos em Fase de Implantação19 início em 2007/200838 início previsto em 2008/200930 início previsto em 2009/201008 início previsto em 2010/11/12
Total 147 projetos novos
61 Projetos anunciados e não mensurados. Vários com potenciais de implantação.
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Incremento de la cosecha de la caña integral, ampliando las disponibilidades de residuos de valor energético y alterando positivamente el perfil de empleos en el sector cañero.
Desarrollo de nuevas tecnologías para valorización de residuos ligno-celulósicos, para producción de etanol y/o electricidad.
La electricidad tiende a convertirse en relevante producto: actualmente son exportados 1.200 MW para el grid, que deben llegar a más de 4.000 MW en 2012
3. La producción y uso de etanol en BrasilPerspectivas de evolución a mediano plazo, con mejoras en la productividad y reducción de los costos:
(Dedini, 2006)
Resultado: la agroindustria energética de la caña en Brasil está consolidada, produciendo 200 miles barriles de crudo equivalente al día (40% del consumo de vehículos leves), generando US$ 8.3 mil millones anuales (1.6% of GDP). 18
Drivers importantes- materia prima adecuada y tecnología conocida- integración con la agroindustria- dependencia de combustible importado- impactos ambientales positivos
Condiciones adecuadas- suporte gubernamental (financiamiento, legislación, R&D)- articulación institucional/ envolvimiento de los stakeholders
3. La producción y uso de etanol en Brasil
4. Perspectivas para América Latina
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Dos escenarios fueran estudiados por la CEPAL (2006), considerando
una mezcla de 10% de etanol en la gasolina, para países con más de 10
mil ha plantados en caña:
1) destilerías anexas: conversión del miel agotado (miel C), asumiendo una productividad de 78 litros de etanol por tonelada de azúcar producido, cerca de 8,6 litros de etanol por tonelada de caña.
2) destilerías autónomas: conversión directa de jugo de caña considerando productividades de 75 toneladas de caña por hectárea y 80 litros de etanol por tonelada de caña procesada.
Para estimar el consumo de gasolina, producción de azúcar e áreas
cultivadas fueran utilizados datos de OLADE y FAOSTAT.
Potencial de producción de etanol
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Escenario 1:
Potencial para destilerías anexas a ingenios azucareros:
fracción de la demanda de etanol requerida para E10 que puede ser producida mediante la conversión de los mieles agotados disponibles en la fabricación de azúcar
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Escenario 2:
Potencial para destilerías autónomas:
fracción de las áreas cultivadas (total y en caña) necesaria para producir etanol visando atender la demanda requerida para a adopción de E10 considerando la conversión de jugo directo.
5. Etanol, alimentos y empleosEl impacto sobre los precios y la disponibilidad de alimentos depende directamente de la materia prima, de la tecnología adoptada para los biocombustibles…
Por ejemplo, la introducción de 10% de etanol en el total de gasolina consumida en el mundo implica en:
20 millones de ha de caña o,
220 millones de ha de maíz o remolacha o trigo!
5. Etanol, alimentos y empleos…y de la disponibilidad de tierras arables con suelos adecuados, buena topografía, clima favorables, como ocurre en muchos países de nuestra región…
Fracción de la superficie agrícola nacional requerida para atender la demanda de combustibles mediante biocombustibles (Sauer, 2007)
5. Etanol, alimentos y empleos…siendo relevante saber cual el actual nivel de utilización .
(FAO, 2005)
5. Etanol, alimentos y empleosLos empleos mejoran su calidad, ganan estabilidad, los sueldos crecen relativamente…
( Dias de Moraes,M., 2007, resultados de Brasil preparados con base en PNAD/IBGE)
5. Etanol, alimentos y empleos… pero la mecanización avanza y los empleos no crecen en la misma proporción que la producción.
( Dias de Moraes,M., 2007, resultados en Brasil preparados con base en PNAD/IBGE)
6. Impacto sobre las emisiones de carbono
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El impacto de los biocombustibles sobre las emisiones de CO2
depende directamente del balance energético en su producción.
( AIE, 2005)
Impacto en las emisiones de Gases de Efecto Invernadero para biocombustibles, relativas a los combustibles derivados de petróleo
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Computando todos los efectos directos y indirectos, las emisiones evitadas por la utilización de etanol anhidro de caña de azúcar son estimadas en 2.6 y 2.7 toneladas de CO2 eq./m3 de biocombustible, respectivamente para el promedio y los mejores casos en el Sureste brasileño.
Así, con una utilización de 16 millones de m3 de etanol, como observado en Brasil en 2007, dejaran de ser emitidos cerca de 41 millones de toneladas de CO2 equivalente.
Desafortunadamente, no se considera ese beneficio elegible para fines de créditos de carbono, por la antigüedad del uso de etanol en Brasil.
6. Impacto sobre las emisiones de carbono
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La generación de electricidad es elegible y tiene una metodología aprobada para fines de créditos de carbono.
Para el sistema interconectado en Brasil, con fuerte presencia de hidroelectricidad, se estima que son emitidos 0,265 kg CO2 eq./kWh generado.
La productividad de los sistemas de cogeneración de los ingenios brasileños está entre 40 y 80 kWh por tonelada de caña.
El procesamiento anual de 400 millones de toneladas de caña corresponde a una reducción de emisiones de 6,4 millones de toneladas de CO2 equivalente.
6. Impacto sobre las emisiones de carbono
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Calculando de una manera alternativa y considerando los efectos combinados de la producción agroindustrial, por tonelada de caña:
etanol (85 litros)
excedentes de bagazo (30% del total, 75 kg)se podría dejar de emitir aprox. 0,262 ton CO2 eq. por tonelada de cana procesada.
Asumiendo conservadoramente que mitad de la área cultivada en caña en América Latina (2,7 millones de ha, excluyendo Brasil), presente una productividad de 77 toneladas por ha y sea dedicada a bioenergia, significaría una emisión evitada de 54,5 millones de toneladas de CO2 equivalentes por año.
6. Impacto sobre las emisiones de carbono
7. Conclusiones
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• El etanol de caña puede cumplir un rol relevante en la sostenibilidad energética de América Latina.
• Con la utilización de subproductos de la producción azucarera se podría alcanzar parte importante las necesidades de biocombustible de la región.
• La producción de electricidad en sistemas de cogeneración utilizando bagazo puede convertirse en una alternativa competitiva y ambientalmente oportuna.
• Bioenergía no es una panacea, pero puede ser un relevante vector de cambios deseables hacia un futuro más sostenible en los países tropicales.
