estadísticas sobre biocarburantes avanzados, cnmc

Junio 2014

Biocarburantes avanzados

Dirección de Energía

Índice

Tecnologías biocarburantes avanzados

Capacidades producción por tecnologías y tipo de planta

¿Qué tipo de empresas están invirtiendo en tecnologías avanzadas?

Costes producción biocarburantes convencionales vs. avanzados

Junio 2014 Biocarburantes avanzados 2

Tecnología bioquímica


Fuente: CNMC y AIE

Reducción de tamaño

Pre- tratamiento

Hidrólisis Fermentación Destilación

B

iom

asa

Bio

etan

ol

Cadena de proceso lignocelulosa a etanol

• Tecnología basada en la hidrólisis, (enzimática o mediante la utilización de otros microorganismos), del material

lignocelulósico, mediante la cual se divide la estructura polimérica del material lignocelulósico en monosacáridos para su

fermentación posterior obteniéndose etanol. Posteriormente se incrementa su concentración y se realiza un proceso de

deshidratación.

Biorefinerías


Ej. Biorefinería de tres plataformas (azúcares C5 y C6, electricidad y calor, lignina) que utiliza astillas de madera para obtener bioetanol, electricidad, calor y otros productos. Fuente: AIE

• Procesado y valorización de biomasa para obtener carburantes, productos químicos, diversos materiales, otros

productos para el mercado, electricidad y calor.

• Las astillas de madera (sin corteza) se transportan hasta la biorefinería, donde tras un pretratamiento mediante la

hidrólisis se separan los azúcares y la lignina. Los azúcares C5 y C6 se fermentan para obtener bioetanol y la

lignina se utiliza para obtener bio-crudo. Los fenoles del bio-crudo se separan y mediante la combustión de los

residuos se obtiene electricidad y calor.

Tecnología termoquímica


Fuente: CNMC y AIE

• Procesos en que mediante la utilización de las tecnologías de pirólisis o gasificación se convierte el material

lignocelulósico en gas de síntesis (metanado) o biocrudo (síntesis de carburante), a partir del cual se pueden obtener

diversos biocarburantes vía reformado.

Bio

mas

a Bio

-FT

Principal cadena de proceso biocarburantes sintéticos

Reducción Tamaño Secado

Peletización Gasificación

Enrique- cimiento

gas

Síntesis carburante

Procesado producto

Metanado Enrique-cimiento Bio-SNG

Bio

-SN

G

Tecnología de pirolisis rápida


Fuente: Ensyn

• Procesos basados en la aplicación de un lecho caliente, típicamente de arena, que circula entre dos recipientes.

• La materia prima se somete a un rápido contacto con la arena caliente durante pocos segundos, obteniéndose gases y vapores mediante craqueo térmico de la materia prima.

• Los vapores se enfrían rápidamente para obtener un producto líquido ligero. Se obtienen además gases combustibles y escorias.

Tecnologías químicas


HIDROGENACIÓN

• La reacción química de aceites vegetales, grasas animales y subproductos del refino del aceite vegetal, con hidrógeno, da lugar a hidrocarburos con mejores propiedades que el biodiésel convencional o el gasóleo.

DESCARBOXILACIÓN CATALÍTICA

• Las grasas animales se convierten primero en ácidos grasos y glicerol. Con la descarboxilación catalítica se pueden procesar ácidos grasos saturados y no saturados para obtener hidrocarburos.

PRODUCCIÓN DE METANOL

• La glicerina en bruto (subproducto de las plantas de biodiésel), se purifica, evapora y somete a craqueo para obtener un gas de síntesis, que se emplea para la producción de metanol.

Capacidades plantas biocarburantes avanzados por zona, tecnología y tipo planta a 31/12/2013


Fuente: CNMC

20.458

367.435

1.371.900

0

150.

000

300.

000

450.

000

600.

000

750.

000

900.

000

1.05

0.00

0

1.20

0.00

0

1.35

0.00

0

1.50

0.00

0

Termoquímica

Bioquímica

Química

Europa 2013

Comercial

Demo

Piloto

69.445

199.114

627.230

0

150.

000

300.

000

450.

000

600.

000

750.

000

Termoquímica

Bioquímica

Química

USA y Canadá 2013

Comercial

Demo

Piloto

Tm Tm

91.280

800.000

0

150.

000

300.

000

450.

000

600.

000

750.

000

900.

000

Termoquímica

Bioquímica

Química

Resto mundo 2013

Comercial

Demo

Piloto

Previsión capacidades plantas biocarburantes avanzados global por tecnología y tipo planta a 31/12/2013


Fuente: CNMC

Tm

2.799.130

657.829

90.993

Capacidades plantas biocarburantes avanzados por zona, tecnología y tipo planta a 31/12/2016


Fuente: CNMC

Tm Tm

644.200

660.533

1.498.9000

150.

000

300.

000

450.

000

600.

000

750.

000

900.

000

1.05

0.00

0

1.20

0.00

0

1.35

0.00

0

1.50

0.00

0

1.65

0.00

0

Bioquímica

Termoquímica

Química

Europa 2016

Comercial

Demo

Piloto

786.765

849.614

900.230

0

150.

000

300.

000

450.

000

600.

000

750.

000

900.

000

1.05

0.00

0

Termoquímica

Bioquímica

Química

USA y Canadá 2016

Comercial

Demo

Piloto

Tm Tm

196.030

800.000

0

150.

000

300.

000

450.

000

600.

000

750.

000

900.

000

Termoquímica

Bioquímica

Química

Resto mundo 2016

Comercial

Demo

Piloto

515

Tm

1.447.813

1.689.844

3.199.130

0

300.

000

600.

000

900.

000

1.20

0.00

0

1.50

0.00

0

1.80

0.00

0

2.10

0.00

0

2.40

0.00

0

2.70

0.00

0

3.00

0.00

0

3.30

0.00

0

3.60

0.00

0

Termoquímica

Bioquímica

Química

Global 2016

Comercial

Demo

Piloto

Previsión capacidades plantas biocarburantes avanzados global por tecnología y tipo planta a 31/12/2016


Fuente: CNMC

Tm

Participaciones accionariales en plantas biocarburantes avanzados (sin HVO ni algas) por zona previstas 2016


Fuente: CNMC

Petroleras/Energéticas

9%

Renovables40%

Biomasa17%

AA.PP y otros10%

Tecnológicas/Ingeniería

12%

Financieras12%

EuropaPetroleras/Energéticas

26%

Renovables16%

Biomasa5%

AA.PP y otros4%


18%

Financieras31%

USA


26%

Renovables26%


26%

Financieras22%

Brasil

Participaciones accionariales en plantas biocarburantes avanzados (con HVO y sin algas) por zona previstas 2016


Fuente: CNMC


50%

Renovables20%

Biomasa14%

AA.PP y otros4%


6%

Financieras6%

Europa


24%

Renovables34%Biomasa

8%

AA.PP y otros2%


12%

Financieras20%

USA


26%

Renovables26%


26%

Financieras22%

Brasil

Participaciones accionariales en plantas biocarburantes avanzados (con HVO y sin algas) global previstas 2016


Fuente: CNMC


39%

Renovables26%

Biomasa10%

AA.PP y otros4%


10%

Financieras13%

Global

Costes biocarburantes convencionales vs. avanzados Etanol


Bioetanol. Precios medios de producción 2002-2012 y rangos de costes de producción estimados del bioetanol para materias primas convencionales en 2012. Fuente: IRENA

Costes estimados actuales de producción de bioetanol lignocelulósico. Fuente: IRENA

• Costes de materia prima: 80% del total (maíz, USA)

• Costes bioetanol caña de azúcar Brasil 2012: 0,69-1,03 $/lge

• Costes bioetanol maíz USA 2012: 0,90-1,10 $/lge

• Costes bioetanol trigo USA/Europa 2012: 0,97-1,62 $/lge

• Coste bioetanol a partir de hidrólisis enzimática (avanzado)

actualmente: 1,04-1,45 $/lge

• Para plantas en operación en 2015: coste mínimo 0,75 $/Ige

• Costes plantas futuras bioetanol hidrólisis enzimática: 0,7 $/lge

para costes de materia prima 30 $/ton y 1 $/lge para costes

materia prima 100 $/ton en 2020.

Costes biocarburantes convencionales vs. avanzados Biodiésel


• Costes de materia prima dominantes

• Amplia variabilidad costes de producción 2009-2012:

• Costes biodiésel soja USA: 1,01-1,37 $/l

• Costes biodiésel palma Malasia: 0,79-1,8 $/l

• Costes biodiésel colza Europa: 1-1,5 $/l

• Ejemplos plantas actuales pirólisis rápida :

• Capacidad 50 Ml/año: coste producción 1,08 $/l

• Capacidad triple; coste producción: 0,76 $/l

• La pirólisis rápida de biomasa para obtener biocrudo y el refinado

de éste para obtener biodiésel y otros carburantes drop-in es una

solución muy atractiva para la producción de biodiésel avanzado

competitivo

Costes de producción del biodiésel convencional a partir de distintas materias primas de 2009 a 2012. Fuente: IRENA

Costes de producción del biodiésel para plantas a escala comercial actuales y en el futuro. Tecnologías: Síntesis de F-T y pirólisis rápida. Fuente: IRENA

estadísticas sobre biocarburantes avanzados, cnmc

Environment