producción de biodiesel: potencial en costa rica diseño el motor diesel en 1894 para usar aceite...

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AEA – El Salvador - Febrero 2006

Producción de Biodiesel:Potencial en Costa Rica

Dr. Sergio Musmanni Sobrado

Un esfuerzo conjunto de la Cámara de Industrias de Costa Rica,

CEGESTI y el Instituto Tecnológico de Costa Ricacon el apoyo del Gobierno Suizo

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Contenido• Tecnologías de producción de biodiesel• Estudio de factibilidad • Consideraciones

– Económicas– Financieras– Alcances

• Análisis de Ciclo de Vida

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Rudolph DieselDiseño el motor diesel en 1894 para usar aceite de maní

“El uso de aceites vegetales para combustibles de motores puede parecer insignificante hoy. Pero estos aceites pueden convertirse con el tiempo en productos tan importantes como el petróleo o el carbón del presente”… una frase de un discurso en 1912

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Oportunidades en Palma AfricanaEnergía de proceso requerida:20-25 kWh/Ton0.73 Ton de Vapor

Desechos Sólidos190 Kg fibras y cáscaras230 Kg racimos de fruta vacios (EFB) ≈ 120 kWh

1 Tonelada Racimos de Fruta Fresca (FFB)

Aceite de Palma140-200 Kg

Efluente del Molino de Aceite de Palma (POME)600-700 Kg ≈20m3 biogasLacrosse, L. y Mathias A.J.; Biomass Cogeneration in ASEAN, GHG

Mitigation Potential and Barriers; UNIDO Expert Group Meeting onIndustrial Energy Efficiency, Cogeneration and Climate Change. Proceedings p 206, Viena, Diciembre 1999.

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PalmaConsideraciones

• TécnicasCosta Rica Área Cult.

/ haVolumen

/ Tm

PalmaAfricana 26.628 492.000

La masa descrita se refiere a fruta en bruto (FFB), el área estimada para 1999

Infoagro-Sepsa http://www.infoagro.go.cr/estadisticas/cuadro13.htm -cuadro14

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PalmaConsideraciones

Fuente AceiteKg/ha

AceiteL/ha

Soya 375 446

Girasol 800 952

Rape 1000 1190

Palma 5000 5950

• Técnicas

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Consideraciones

OCOR1

OCOR3

OCOR2 EtOH (exc.)

OH

OH

OH

EtOCOR1

EtOCOR2

EtOCOR3

KOH

• Técnicas

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AEA – El Salvador - Febrero 2006 c: ConnemannEmpezando con 120 tpd (40,000 tpa)

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Variedad de Materias Primas

Baja sensibilidad a variaciones en contenido de ácidos grasos y adaptabilidad a diferentes materias primas

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Tamaños flexibles y ampliables

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Un proceso de transesterificación....en dos etapas para conseguir la máxima conversión

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Natural Energy West, Marl (Alemania)• Capacidad: 100,000 tpa• Arranque: Marzo 2002

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Proyecto 051Proyecto 051--20012001

“El Aceite de Palma Africana como Fuente de Alternativas Energéticas

Renovables en Costa Rica”

Financiado por:Financiado por:

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Tendencia en consumo energéticoConsumo de energía en Costa Rica 2000 – 2015 según fuente (miles Toe)

488 600739

910

517

626

759

920

458

590

759

979

258

271

286

304

185

204

226

250

120

164

224

307

2,240

2,703

3,282

4,007

-

500

1,000

1,500

2,000

2,500

3,000

3,500

4,000

2000 2005 2010 2015

Mile

s To

e

Otros

Jet Fuel Transporte

Gas LPG

Fuel Oil Industrial

Biomasa

Electricidad

Gasolina Transporte

Gasolina Agropecuario

Gasolina Industria

Gasolina Comercio

Diesel Transporte

Diesel Agropecuario

Diesel Industria

Diesel Comercio

Total

529

612

942

1,07

777

888

641

736

Fuente: CIESA, con base en MINAE/DSE. III Plan Nacional de Energía 2000 - 2015. Dirección Sectorial de Energía, Ministerio de Ambiente y Energía. Enero, 2000.

US$730 Mio2004

US$1050 Mio2005

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Tendencia Mundial

Producción mundial de biodiesel, según zona geográfica (miles de TM)

Fuente: Köerbitz, Werner. New trends in developing biodiesel world-wide. Austrian Biofuels Institute. Octubre, 2001.

10 77 140270

394516

589 591 616759

1072

1754

2814

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003

Mile

s de

Tm

Europa Occidental Europa Oriental Norte America Asia Mundial

17

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EvaluaciEvaluacióón Econn Econóómicamica--Financiera del ProyectoFinanciera del Proyecto

18

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19

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Nomenclatura de los diferentes escenarios analizados en el estudio

Fuente: Evaluación financiera del proyecto elaborada por CIESA

Biodiesel Medio Biodiesel Alto Biodiesel Bajo Biodiesel Medio Biodiesel Alto Biodiesel BajoCPO estim C11 C21 C31CPO decren C12 C22 C32 C42 C52 C62CPO bajo C13 C23 C33CPO alto C14 C24 C34

Biodisel con impuestos Biodisel sin impuestos

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VAN y TIR de los distintos escenarios cuando solo el biodiesel es fuente de ingresos


PLANTACOMBINAC VAN TIR VAN TIR VAN TIR

C11 (9,932,798.55) -∞ (16,182,103.95) -∞ (28,724,991.86) -∞C12 10,205,187.40 1.17% 24,093,867.94 5.94% 51,826,954.11 9.74%C13 (25,539,014.13) -∞ (47,394,535.11) -∞ (91,149,855.88) -∞C14 (39,046,282.12) -∞ (74,409,071.08) -∞ (145,178,929.31) -∞C21 (191,441.32) -∞ 3,300,610.50 -∞ 10,240,438.10 -∞C22 19,946,544.62 10.93% 43,576,582.39 18.62% 90,792,384.07 25.67%C23 (15,797,656.91) -∞ (27,911,820.65) -∞ (52,184,425.92) -∞C24 (29,304,924.90) -∞ (54,926,356.63) -∞ (106,213,499.35) -∞C31 (19,097,815.03) -∞ (34,512,136.90) -∞ (65,385,058.75) -∞C32 1,040,170.92 -∞ 5,763,835.21 -∞ 15,166,887.22 -∞C33 (34,704,030.61) -∞ (65,724,568.05) -∞ (127,809,922.77) -∞C34 (48,211,298.60) -∞ (92,739,104.03) -∞ (181,838,996.20) -∞C42 (39,124,979.00) -∞ (74,566,464.86) -∞ (145,493,716.82) -∞C52 (29,383,621.78) -∞ (55,083,750.40) -∞ (106,528,286.86) -∞C62 (48,289,995.48) -∞ (92,896,497.80) -∞ (182,153,783.71) -∞

PLANTA 10 PLANTA 20 PLANTA 40

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VAN del proyecto con precio medio de CPO para biodiesel y glicerina


(19.5 3)

(35.3 7)

(67.1 0)

(10.3 6)

(17.0 4)

(30.4 4)

(0.6 2)

2.45

8.53

(70.00)

(55.00)

(40.00)

(25.00)

(10.00)

5.00

20.00

Pl anta 1 0 Pl anta 2 0 Pl anta 4 0

B iodiesel Ba jo Bio diese l Medio B iodiesel A lto

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VAN del proyecto con precio bajo de CPO incluyendo externalidades

(10.27)

(17.78)

(31.37)

(1.11)

0.555.29

8.63

20.04

44.25

-16.13%

-1.41%

38.93%

16.09%

41.32%

91.41%

(40.00)

(25.00)

(10.00)

5.00

20.00

35.00

50.00

Plant a 1 0 Plant a 2 0 Plant a 4 0-40.00%

-20.00%

0.00%

20.00%

40.00%

60.00%

80.00%

100.00%

Biodiesel Bajo Biodiesel M edio Biodiesel A lto TIR Biod medio TIR Biod alto


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25

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Status• Es importante tener una variedad de fuentes

de materia prima que fomente competencia y adaptabilidad

• Alta sensibilidad a costos operativos• Baja sensibilidad a costos de infraestructura• Cobertura fácil hasta un 10% del volumen• Es importante la interconexión en política

agraria, ambiental, económica y fiscal• Inicio a la cultura de bio-refinerías

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Definición de las fronteras del sistema

Palm FruitCultivation

Palm OilPressing

Refining

Trans-esterification

Use

Fertilizer

Transport

Energy

Wastes

Energy

Chemicals

Chemicals

Energy

Transport

Transport

Kernel Oil

Animal Feed

Soap Raw Material

Fatty Acids

Raw Glycerin Pharma Glycerin

Pharmaceuticals

Soaps

Soaps

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Indicadores de impacto seleccionados

I. Recursos energéticos no renovablesII. Potencial de calentamiento globalIII. Potencial de acidificación IV. Potencial de eutroficaciónV. Potencial de formación de ozono

28

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Aspectos considerados: Aspectos NO considerados:•Producción del fertilizante y su uso•Transporte de la fruta y el producto•Uso y tipo de energía en la producción•Transporte, uso y producción de aditivos•Producción y tratamiento de desechos•Asignación de Impacto de los sub-productos •Transporte del producto a las estaciones de servicio•Emisiones durante la combustión del producto

•Producción de almacigo de palma•Adquisición de tierras para cultivo de palma•Perdida de biodiversidad debida a las plantaciones de palma•Fertilizantes arrastrados por el agua (escorrentía)•Transporte de obreros a la planta de producción•Manufactura de las instalaciones de producción•Manufactura de vehículos•Adaptaciones en las estaciones de servicio•Adaptaciones de vehículos para el uso de B100

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0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

Operation HGV C. R. (1970) perkWh on the shaft

Operation HGV mw ith PME perkWh on the shaft C.R. (1970) I-Meth

Non-renew able energy resources

Global w arming potential (IPCC1992)

Acidif ication potential

Eutrofication potential

Ozone formation potential nach SRU271

***

UBP 97

Eco Indicator 99 HA

Diagrama 1: Comparación de los impactos ambientales de ‘Diesel C.R.’ con ‘PME-Imet’, estandarizado por el máximo de cada indicador (SMI)

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Algunos resultados1) La energía utilizada del potencial de

cada combustible es:i. Diesel 30%ii. Biodiesel 36%

2) No es mayor el gasto energético que el potencial energético resultante.

3) Es atractivo ambientalmente el uso de etanol

4) Es más atractivo el uso de bio-metanol 5) Los efectos de eutroficación deben ser

controlados

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Tendencia Tecnológica: Transporte1. ¿Hacia adonde se dirige Costa Rica en este

tema?• ¿Quien lo define y planifica?• ¿Que nivel de conocimiento deben tener?• FODA• 2005 al 2020 o 2050

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Tendencia Tecnológica: Transporte2. ¿Qué requiere Costa Rica para conseguir la

transformación?• Recurso humano (inventario)• Investigación y Desarrollo (prioridades)• Información o datos (inventario)• Financiamiento de proyectos y programas• Política o Ley Nacional de Biocombustibles

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Tendencia Tecnológica: Transporte3. ¿Cómo se definen las fases

y metas?• Con desarrollo incremental• Aspectos de control interno

y externo4. ¿Quién debe implementar y

monitorear?• Ministerio • Academia• Organizaciones No

Gubernamentales• Comité, Comisión, Consejo

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Tendencia Tecnológica: BiocombustiblesImpactos-Resultados

% Gasolinas

2005 2010 2015 2020 2025Etanol

BiodieselHidrógeno

Etanol a partir de melaza para iniciar en Regular y luego ambas

2005 2006 20070.2 4.4 10.5

Tiempo

2005 2006 20079573 238050 571320TecnologíaBarriles

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Tendencia Tecnológica: BiocombustiblesImpactos-Resultados

% Diesel2005 2010 201525.2 20.1 16.2Planta de 10.000

Ton y usuarios de estación de servicio

2005 2010 2015 2020 2025Etanol

BiodieselHidrógeno Tiempo

2005 2010 201569900 69900 69900TecnologíaBarriles

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Tendencia Tecnológica: Biocombustibles

Una opción calificada e interesante para el país, por Energía, por Agricultura, por Ambiente, por Sociedad, y Economía

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Lanzamiento Plan Piloto RegionalEtanol en Gasolina Regular

El Roble, Puntarenas

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Tel: (506) 202-5608Fax: (506) 234-6163

e-mail: [email protected]: www.cnpml.or.cr

“It is not the strongest of the species that survive, nor the most intelligent, but the one most responsive to change”Charles Darwin

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