Present Ac in Agro Energia

Tibaitata, 30 de marzo de 2008,I.A M.Sc Hugo R. Garca B.

Investigacin en Agroenerga

Oficina Asesora de Planeacin

ANTECEDENTES

Consumo mundial de energa primaria:

Lea, carbn y otros biocombustibles, 10%

Energa geotrmica, solar y elica, 0.70%

Hidroenerga, 2.70%

Energa nuclear, 7.60%

Gas natural, 21% Carbn, 23%

Petrleo, 35%


ANTECEDENTES (COLOMBIA)

Disminucin de la produccin de petrleo en 288,000 barriles/da en los ltimos 6 aos.

Incremento en la demanda por energa. Compra de crudo a multinacionales a partir de 2007.

Incremento en los precios de energas fsiles.

Futura necesidad de importacin de crudo por agotamiento de reservas para consumo domstico (a partir de 2010).


Consumo mundial de petrleo, billones de barrilesFuente: European Biomass Industry Association. CEPLAC, Chile, Junio 2007

5400

6800

8200

9800

0100020003000400050006000700080009000

10000

2000 2010 2020 2030


ANTECEDENTES Problemas ambientales derivados de la quema de combustibles fsiles (calentamiento global).


Agua disponible, 1000 m/PersonaFuente: European biomass Industry Association. CEPLAC, Chile, Junio 2007.

105

2837

17 205 10 3 6 4

0

20

40

60

80

100

120

SurAmrica

N.Amrica

Africa Asia Europa

19502004


PROCESOS DE TRANSFORMACIN

Los procesos ms usuales para la obtencin de agroenerga son: 1) Combustin de biomasa para la generacin elctrica y trmica a partir de residuos de cultivos y/o cultivos energticos.

2) Bioetanol, mediante la transformacin de materiales con almidn o azcar.

3) Biodiesel, mediante transformacin de aceites vegetales o grasas animales y

4) Biogs, mediante la fermentacin de residuos agropecuarios.


CAMPOS DE APLICACIN

Campos de aplicacin de la Agroenerga:Biocombustibles Slidos

Aplicaciones trmicas Calefaccin individual Calefaccin centralizada Calor de secado o de proceso

Produccin de electricidad Baja potencia (centenares de kW) Media potencia (varios MW).

Biocombustibles lquidos Etanol para motores de explosin Biogasleo para motores de tipo diesel


CAMPOS DE APLICACIN

Campos de aplicacin de la Agroenerga:

Biocombustibles gaseosos

Biogs Generacin de electricidad

Usos trmicos

Gas de gasgeno Generacin de electricidad

Usos trmicos


Balance de produccin de CO2 equilibrado. Se evita la emisin de azufres e hidrocarburos

policclicos altamente contaminantes (lluvia cida). Recurso renovable en periodos cortos de tiempo. Canaliza los excedentes agrcolas alimentarios. Permite el uso de tierras abandonadas por otros

cultivos. Se obtienen productos biodegradables. Incrementa la actividad agrcola y econmica. Se abren frentes de investigacin agrcola, pecuaria,

de proceso y uso eficiente de los recursos y de energas alternas.

Ventajas

VENTAJAS, DESVENTAJAS Y BARRERAS DE LA BIOMASA


A menos que los biocombustibles se produzcan de una manera sostenible, podran existir prcticas ms intensivas en energa y en dao de los ecosistemas.

(Worldwatch Institute).

No todo el petrleo ser sustituido porbiocombustibles.

Elevados costos de recoleccin y transporte (falta de infraestructura vial para el transporte de la materia prima y de los biocombustibles).

Requerimiento de inversin en tecnologas que permitan una produccin competitiva de agroenerga.

Estacionalidad de la produccin agrcola. Energa ms barata a partir de combustibles fsiles.

Desventajas



Competencia entre alimentos y bioenerga.

Impacto directo en los precios de productos agrcolas y no precisamente a la baja.

Alta variabilidad en los precios y consecuente inestabilidad tanto para los productores como para los consumidores.

Menor rendimiento energtico de los biocombustibles. Variacin fisicoqumica del biodiesel por variabilidad de la

materia prima.

Desventajas



Falta de consenso con respecto a los verdaderos impactos ambientales y a las externalidades a corto, mediano y a largo plazo que se desprenden de la utilizacin de estas fuentes de energa.

Falta de conocimiento sobre las prcticas agronmicas y especies agroforestales ms adecuadas para la produccin de biomasa.

Falta de conocimiento sobre el manejo de los sistemas de produccin con visin holstica.

Falta de conocimiento sobre la produccin y recoleccin en sistemas agroforestales con fines de produccin de energa elctrica.

Falta de programas de difusin de la utilizacin de agroenerga.

Falta de un Programa especial de I&D sobre Biomasa y Agroenerga

Barreras



CONSUMO DE ENERGA EN AGRICULTURA

Consumo energa agrcola, USA

0

5

10

15

20

25

30

35

1

Operaciones Agrcolas

E

n

e

r

g

a

c

o

n

s

u

m

i

d

a

,

%

FertilizacinMecanizacinTransporteRiegoCriar GanadoCosechaPesticidasOtros


PRODUCCIN Y CONSUMOLa aplicacin de tecnologa para disminuir el consumo energtico al nivel de la produccin agropecuaria puede contribuir a: Liberar parte de los combustibles fsiles para otros usos.

Disminuir los costos de produccin. Frenar la demanda de los cultivos energticos. Disminuir los impactos negativos sobre el ambiente.

Se deben usar prcticas agrcolas quecontribuyan a reducir el uso de combustibles fsiles y an de la biomasa.


Consumo de biocombustibles a nivel mundial.Fuente Lichts, 2006 citado por Marcelo Poppe, CGGE

Los biocombustibles alcanzan el 2% del mercado de combustibles

39,3

9,1

42,8

1,3

2,70,80,8

Etanol USABiodiesel UEEtanol ChinaBiodiesel USAEtanol IndiaEtanol BrasilOtros


Consumo de gasolina ms etanol (millones de m) y % de mezcla al ao 2007. Fuente: Marcelo Poppe CGEE

0 5 10 15 20 25

USA (537mill m3) UE (148)

China (68)Japn (61)

Canad (42)Brasil (30)India (11)

Tailandia (8)Colombia (8)Argentina (4)Filipinas (4)


Eficiencia fotosinttica (Energa absorbida cultivo/Energa de la radiacin solar)

Fuente: European biomass Industry Association. CEPLAC, Chile, Junio 2007.

Eficiencia promedio de la biomasa, % 0,05 Caa de azcar y sorgo dulce, % 2,50 Remolacha, % 2,10 Floresta Norte de Europa, % 0,05-0,26 Eucalipto, % 0,90-1,07 Juncos, % 1,00 Mximo en experimentos laboratorio 7,00 Mximo (pocas horas) sorgo dulce, 27,00


Algunos cultivos oleaginososFuente GTZ, Per. CEPLAC, Chile, Junio 2007


Produccin de aceite de algunas oleaginosasFuente Gtz, CORPOICA

Palma Africana (Elaeis guineensis) 3500-5550Jatropha/pin (Jatropha curcas) 1590-3500Higuerilla (Ricinus comunis) 600-1700Canola/colza (Brassica napus) 1100Girasol (Helianthus annus) 890Soya (Glycine Max) 600


Cultivo y frutos de JatrophaFuente GTZ, Per. CEPLAC, Chile, Junio 2007


Jatropha (Planta y frutos)


Procesamiento de Jatropha CurcasFuente GTZ, Per. CEPLAC, Chile, Junio 2007


Algunas especies para produccin bioetanol


Procesamiento de sorgo dulce

Cultivo Cosecha Molienda Jugo Grano

Tamo Bagazo

Enfardado

Alimento Animal

Fermentacin

Destilacin

Deshidratacin

Etanol

CO2

Grano

Molienda

Sacarificacin

Centrifugado

Peletizado

Torta

Diapositiva 32

H1 Hugo, 26/07/2007


Costos de produccin de etanol (USD$/L), sin costos de capital.

Fuente: USDA 2006, citado por Delacmara

Rubro Costo

USA, Maz,

USA,Caa

USA Remolacha

USAMelaz

a

USA,Azc

ar

Brasil

CaaUE

Remolacha

Mat Prima 0,11 0,39 0,42 0,24 0,82 0,8 0,26Proces 0,17 0,24 0,20 0,10 0,10 0,13 0,51Total 0,28 0,63 0,62 0,34 0,92 0,21 0,77

Brasil Tailandia China USA UECaa Yuca Maz Maz Trigo/m, 150 175 307 245 440


Falta de conocimiento Falta de conocimiento para el anpara el anlisis del ciclo lisis del ciclo del del biocombustiblebiocombustible..

Falta de conocimiento sobre Falta de conocimiento sobre ttcnicas cnicas ptimas de ptimas de

fermentacifermentacin (diferencias en n (diferencias en calidad y tipo de materia prima).calidad y tipo de materia prima).

Escalas mEscalas mnimas y nimas y ptimas de producciptimas de produccin n

(sostenibles y (sostenibles y econeconmicamente micamente

viables).viables).

Aprovechamiento o Aprovechamiento o disposicidisposicin de los n de los subproductos de la subproductos de la

cosecha y de lacosecha y de lafermentacifermentacin.n.

FALTA DE CONOCIMIENTO SOBREFALTA DE CONOCIMIENTO SOBRE

Germoplasma con: buena productividad-

adaptabilidad, calidad ptima y disponibilidad

durante todo el ao.

Conocimiento, maquinaria y tcnica de

cosecha mecanizada incluyendo agricultura

de precisin

FALTA DE:

Una zonificacin agroecolgica con

alternativas de rotacin. Incluyendo aspectos socio-econmicos.

Recomendaciones de manejo agronmico

sostenible, incluyendo el manejo integrado de plagas,

y su difusin

El impacto de las El impacto de las condiciones condiciones

ambientales en la ambientales en la calidad de la materia calidad de la materia

prima y de la biomasa.prima y de la biomasa.

BIOETANOL (Taller MADR)


Ausencia de modelos Ausencia de modelos de evaluacide evaluacin socion socio--ttcnico cnico -- econeconmica en mica en la cadena de energla cadena de energaa..

Falta Falta de evaluacide evaluacin de los n de los impactos ambientales en impactos ambientales en la cadena de energla cadena de energaa

No hay zonificaciNo hay zonificacin n agroecolagroecolgicagica, social y , social y

econeconmica. No hay mica. No hay diagnostico de la situacidiagnostico de la situacin n

de inventario de productores.de inventario de productores.

Insuficiencia de Insuficiencia de criterios y/o criterios y/o

parparmetros para metros para evaluar especies evaluar especies

oleaginosas.oleaginosas.

Restriccin en el uso e

importacin de especies y materiales

promisorios.

Comportamiento del Biodiesel de

aceites de diferentes

oleaginosas.

Buenas practicas para

el manejo agronmico del cultivo.

Aprovechamiento y desarrollo de

los subproductos de la cadena de

biodiesel.

Desconocimiento Desconocimiento agroindustrial de agroindustrial de

equipos y equipos y maquinarias maquinarias

agragrcolascolas..

BIODISEL (Taller MADR)

Aplicaciones del aceite y del Ester

metilico (biodiesel) en la industria oleoqumica.

FALTA DE: DESCONOCIMIENTO DE:No hay

caracterizacin y evaluacin de

materiales nativos e

introducidos.


Lneas de Accin MADR 2007

PRODUCTOS AREA TEMATICA LINEA ESTRATEGICA REGION

BIODIESEL

PALMA, INCHI -SACHA INCHI, HIGUERILLA,

JATROPA

MANEJO INTEGRADO DEL CULTIVO

Evaluacin de oleaginosas nativas e introducidas y definicin de zonas

potenciales de produccin.

Todas las regiones del pas.

Determinacin y optimizacin del manejo agronmico de las especies.

MANEJO POSCOSECHA Y

TRANSFORMACION

Identificacin y evaluacin de otras alternativas de aprovechamiento de

productos y subproductos.

Evaluacin del comportamiento del Biodiesel proveniente de aceites de

diferentes oleaginosas.

BIOETANOL

YUCA, SORGO DULCE, CAA DE AZUCAR, MAIZ, REMOLACHA,

BANANO

MATERIAL DE SIEMBRA Y

MEJORAMIENTO GENETICO

Caracterizacin del material vegetal de las especies destinadas a la produccin de

etanol, y definicin de zonas potenciales de produccin. Todas las

regiones del pas.

MANEJO INTEGRADO DEL CULTIVO

Optimizacin y validacin del manejo agronmico de las especies.

Identificacin y evaluacin de otras alternativas de aprovechamiento de

productos y subproductos.

CADENA BIOCOMBUSTIBLES


OBJETIVOS - General

Desarrollar y transferir el conocimiento que permita asegurar la oferta de biomasa para los sistemas agroenergticos, de forma que se contribuya al desarrollo regional, al mejoramiento de las condiciones de vida de los productores, a diversificar las opciones productivas, de ingreso y de empleo y a disminuir el impacto econmico y ambiental originado en el uso de los combustibles fsiles.


OBJETIVOS - Especficos

1. Asegurar la oferta de biomasa para la produccin de etanol, biodiesel y energa elctrica.

2. Mejorar la eficiencia energtica de las operaciones de produccin agropecuaria para disminuir el uso de combustibles fsiles.

3. Analizar los impactos del uso de los recursos y productos agrcolas destinados a la produccin energtica, para el trazado de polticas y acciones que contribuyan a paliar al mximo posible, el conflicto Energa Vs. Alimento.


COMO LOGRARLO

1. Estructurar grupos y agendas de trabajo mediante alianzas estratgicas con entidades gubernamentales, centros de investigacin, universidades y la empresa privada para el desarrollo de actividades con visin integral.

2. Definir e implementar las lneas de investigacin por especie y regin y optimizar los procesos agronmicos de recoleccin y de procesamiento de los insumos para la produccin de agroenerga.

3. Incorporar en los programas de produccin de biomasa los conceptos de desarrollo territorial.

4. Establecer el potencial de uso y de valorizacin de los subproductos de cultivo y de proceso.

5. Establecer programas de escalamiento tecnolgico que propendan al desarrollo de la agroenerga a nivel de productores agropecuarios y a la reduccin del consumo y de los costos energticos.


Generar Tecnologa que Agregue Valor

Asegurar la Oferta de Biomasa

Especie Cultivada Especie promisoria Residuos Agroind.

Biocombustibles*Bioetanol*Biodiesel

Energa Elctrica Biomasa

Producto

Evaluar escenarios

ndices de sostenibilidad Ambiental ndices de sostenibilidad Financiera ndices de sostenibilidad Social

Usuario

I

m

p

a

c

t

o

PROGRAMA AGROENERGTICO

Sistema de produccin rural para el aseguramiento de la oferta de biomasa.

Evaluacin socioeconmica de flujos y balances de materia y energa.

Estudio del potencial de la generacin de energa

a partir de la biomasa

Modelos de valoracin de alternativas para el

desarrollo regional basadas en flujos bioenergticos

Procesos

Diseo y desarrollo de la oferta tecnolgica

para la transformacin de biomasa.

Estudio del potencial energtico de sistemas

integrados de produccin agropecuaria


ACTIVIDADES DE CORPOICA

Higuerilla Produccin de biodiesel en Colombia a partir de

materiales de higuerilla (Ricinus comunis). Fase 2. MADR 2006 (COF$256.)

Evaluacin de cultivares forneos y generacin de variedades colombianas de higuerilla para la produccin de biodiesel y otros usos en la industria. MADR Convocatoria 2007 (COF:$1028665).

Caracterizacin de 4 especies oleaginosas nativas para produccin de biocombustibles y otros usos en la industria oleoqumica colombiana. EPM (En gestin).

Convenio de cooperacin tcnica para investigacin agronmica e industrial en biocombustibles. CORPOICA-TEXAS TECH UNIVERSITY (En gestin)



CAA DE AZCAR: Zonificacin y anlisis territorial para la produccin de alcohol

carburante a partir de la caa de azcar en el nordeste antioqueo. FINAGRO 2007 (Cof $1206).

Generacin de tecnologa para el establecimiento de caa de azcar para alcohol carburante en el $ municipio de Castilla la Nueva, Meta (Cof Municipio 134,4.

Instalacin, puesta en marcha y ajuste tecnolgico de un sistema piloto de produccin de alcohol carburante a pequea escala, a partir de la caa, en la Hoya del Ro Surez. MADR (Cof $3.500).



Jatropha

Determinacin de las zonas con potencial biofsico e identificacin de materiales genticos para el establecimiento y desarrollo agroindustrial del pin, Jatrophacurcas, en Colombia. MADR Convocatoria 2007 Cof $657,5.



Sorgo forrajero Obtencin de variedades de sorgo forrajero para la

produccin de alcohol carburante en 3 regiones de Colombia. COLCIENCIAS 2007. Cof $369.

Desarrollo de hbridos de sorgo dulce para la produccin de alcohol carburante, adaptados a las condiciones ambientales de las zonas Caribe, Valles Interandinos y Piedemonte llanero. MADR 2007. Cof $ 612.

Modelos de manejo integrado del sorgo para produccin de bioetanol. MADR 2007. Cof $220.



Yuca Validacin del capitulo Estudios de mercados del

proyecto Viabilidad del montaje y puesta en marcha de la planta productora de alcohol carburante con base en el procesamiento de yuca en el departamento de Sucre. FINAGRO Cof: 40.

Diseo, construccin y operacin de una planta prototipo para la produccin de alcohol carburante a partir de yuca, batata y otras fuentes de biomasa para la regin Caribe colombiana. MADR, 2006, Cof: $188,4. CLAYUCA $28. DILIGENT $97,8.



Palma de aceite. Estudio de factibilidad tcnica y econmica de la

produccin de biodiesel a pequea escala a partir de aceite de palma. MADR Cof $1.500.

Estudio de factibilidad tcnica y econmica para el establecimiento de una planta piloto para produccin de biodiesel a partir de palmceas, mediante la microzonificacin y caracterizacin socioeconmica en el municipio de Beln de Bajir, Choc. IPSE. Cof:$1050. (En Gestin).

PLANTA BIODIESEL TUMACO (NARIO)

CAPACIDAD DE PRODUCCIN: 2.000 LITROS DIAUBICACIN: TUMACO E.E EL MIRAMATERIA PRIMA: ACEITE DE PALMA CRUDOCOSTO: $1.500 MILLONES

PLANTA BIOETANOL BARBOSA (SANTANDER)

CAPACIDAD DE PRODUCCIN: 5.000 LITROS DIAUBICACIN: BARBOSA-SANTANDERMATERIA PRIMA: CAA DE AZUCAR COSTO: $5.500 MILLONES

PLANTA BIODIESEL CENTROAMERCA

CAPACIDAD DE PRODUCCIN: 2.000 LITROS DIAUBICACIN: GUATEMALA-HONDURAS-SALVADORMATERIA PRIMA: HIGUERILLA-PALMA-JATROPHACOSTO: $3.700 MILLONES

Muchas Gracias

Present Ac in Agro Energia

Documents

Transcript of Present Ac in Agro Energia