Presentación de PowerPoint - UNAM · • Nueve (9) tesis de Maestría se han realizado sobre el...

Experiencias y perspectivas de laproducción de biodiesel en

MéxicoDr. Oliver Probst

Tecnológico de MonterreyCampus Monterrey

Agronegocios en un Nuevo Ambiente Global;Oportunidades y Retos

18 y 19 de Abril de 2007

[email protected]://fisica.mty.itesm.mx/

http://homepages.mty.itesm.mx/oprobst/

mailto:[email protected]

http://fisica.mty.itesm.mx/

http://homepages.mty.itesm.mx/oprobst/

Contenido• Antecedentes del uso del biodiesel en México

– Experiencia con el biodiesel en el Tec de Monterrey

– Otras experiencias

• Proceso para la producción de biodiesel y propiedades básicas

• Cultivos para la producción de biodiesel– Cuadro de cultivos potenciales

– Caso de estudio: Palma de aceite

– Caso de estudio: Jatropha Curcas

• Estudio de factibilidad técnica-económica GTZ-BID-SENER– Concepto técnicos de referencia estudiados– Información de costos utilizada– Costo de producción del biodiesel a partir de diferentes cultivos

• Construcción de escenarios (estudio GTZ-BID-SENER)

• Conclusiones y recomendaciones

¿Qué es biodiesel?

• Biodiesel es un sustituto del combustible Diesel producido a partir de fuentes renovables como aceites vegetales, grasa animal y aceites de freir usados.

• Es un combustible oxigenado, lo cual implica reducciones importantes en las emisiones– Hidrocarburos no quemados: -70%– Monóxido de carbono: -50%– Materias particulada: -50%– NOx: Constante o ligero aumento

• Se obtiene a partir de aceites o grasas mediante una llamada transesterificación

Antecedentes (i)

Actividades sobre biodiesel en elTecnológico de Monterrey (ITESM)

• Tecnológico de Monterrey (ITESM) ha estado involucrado en proyectos de investigación y demostración desde 1999.

• Una planta piloto basada en lotes de 200 litros fue terminada en 2003 y ha sido operando desde 2004.

• La producción abastece actualmente un autobus (“ExpresoTec”) (B20), dos vehículos Jetta TDI privados y una camioneta H100.

• Se ha demostrado la generación eléctrica en horario punta usando un generador Caterpillar de 220kW.

• Nueve (9) tesis de Maestría se han realizado sobre el tema del biodiesel.

• Intereses actuales están enfocados a– materias primas nuevas– integración de procesos– diseño de plantas de mayor capacidad

Nivel 3

Nivel 2

Nivel 1

Biodiesel pilot plant

Diesel engine donated by VW

Bus operated with B20

Jatropha seedlings growing at Tec’s green yard

VW Jetta operated being fueled with biodiesel

Caterpillar 220kW emergency plant being operated with B20

Cronograma de las actividades de biodiesel en el Tec de Monterrey

2000 2001 2002

3,039.2 4,540.1 6,657.11,838.5

938.0

337.7

65.4

0.00

0.05

0.10

0.15

0.20

0.25

0.30

0-5 6 10 11 15 16-20 21-25 26-30 > 30

D (µm)

% d

e pa

rtíc

ulas

1

10

100

1,000

10,000

Fluj

o (l/

hr)

Tamaño de partícula Flujo de entrada

Síntesis y caracterización a nivel laboratorio

Medición de emisiones

Diseño de planta pilotoPlanta provisional

2003 2004 2005 2006

Planta Grupo Energéticos

Nivel 3

Nivel 2

Nivel 1

Operación de una planta de emergencia

Planta piloto

ExpresoTec

Jatropha

Proyecto Tec de MonterreyExperiencias operativas

Tasa de conversión y viscosidad

97%

0

20

40

60

80

100

120

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21batch number

conv

ersi

on y

ield

[%m

ass]

0

1

2

3

4

5

6

visc

osity

[mm

2/s]

conversion yield [%mass]viscosity[mm2/s]

Ideal yield

EN / DINASTM

Fuente: Elaboración propía

Proyecto Tec de MonterreyExperiencias operativas

Calidad del producto final

Parameter Units EN 14214 DIN V 51606 ASTM D6751 Monterrey

Density @ 15°C g/cm3 0.86-0.9 0.875-0.9 - 0.88

Viscocity @ 40°C mm2/s 3.5-5.0 3.5-5.0 1.9-6.0 2.9

Flashpoint °C >120 >110 >130 178

Cetane number @ B20 - >49 >49 >47 62

Ester content [% mass] >96.5 - - 98

Monoglyceride [% mass] <0.8 <0.8 - 0.4

Diglyceride [% mass] <0.2 <0.4 - 0.3

Triglyeride [% mass] <0.2 <0.4 - 0.3

Free glycerol [% mass] <0.02 <0.02 <0.02 0.01

Total glycerol [% mass] <0.25 <0.25 <0.24 0.24

Acid value [%mg KOH/kg] <0.5 <0.5 <0.8 0.48

Water [% mass] <0.03 <0.03 -

Water & sediment [% vol] - <0.05 0.03

Heating value [MJ/kg] - - 42


Antecedentes (ii)Producción de biodiesel en Grupo Energéticos

• Basado en estudios preliminares conducidos en ITESM, Grupo Energéticos construyó la primera planta comercial de biodiesel en México, ubicada en Cadereyta, N.L.

• La planta fue inaugurada en Julio del 2005.

• La materia prima es sebo de res con un contenido de ácidos grasos <3%.

• El nivel de producción actual es de 300,000 litros / mes.

• La planta es operada por dos graduados (Javier Aranda, Nadhiely Martínez) del programa de biodiesel del ITESM.

R

General view of the plant

eactor

Beef tallow storage

Centrifuge

Quality control laboratory facilities

Methanol recovery Biodiesel/glycerin phase separation

Grupo Energéticos’ service fleet

Evaluación Biológica en Ratas

Pan de Piñón

Antecedentes (iii)Investigación de Jatropha curcas en

el Ceprobi (IPN), Cuáutla, Morela

Fuente: Dr. Jorge Martínez Herrera, CeprobiUtilizado con permiso

Alimento para peces

Antecedentes (iv)Proyecto Michoacán

• El Gobierno del Estado de Michoacán tiene actualmente el programa más avanzado de producción de biodiesel a partir de cultivos dedicados.

• Materias primas promovidas– Higuerilla (2,000 hectáreas establecidas)– Piñoncillo (Jatropha curcas, 40 hectáreas

establecidas)– Resíduos de aguacate

• Plantas de procesamiento gestionadas– Planta para extracción y transesterificación de

aceite de resíduos de aguacuate (diseño mexicano, VG Ingeniería de México). Capacidad 227 tons/año

– Planta para procesamiento de materias primas variadas en Lázaro Cárdenas (Propalma S.A. de C.V.). Capacidad 7,500 tons/año

• Apoyos del Gobierno del Estado– Apoyos para los productores agrícolas– Gestión de alianzas– Apoyo técnico– Facilitación de un terreno para la planta

procesadora de Lázaro Cárdenas– Colecta y análisis de semillas de Jatropha

Cultivo de Jatropha

Planta procesadora de Lázaro Cárdenas

Fuente: Elaboración propia con información de M.C. Rubén Lázos, 1er Foro Internacional de Biocombustibles,

Tuxtla Gutiérrez, Marzo 2007. Utilizado con permiso

Antecedentes (v)

Proyecto Chiapas• El Gobierno entrante de Chiapas

estableció una Comisión de Bioenergéticos con el objetivo de coordinar los esfuerzos de promoción de la bioenergía en Chiapas.

• Cultivos contemplados– Palma de aceite– Piñon– Higuerilla– Caña de azúcar

• La meta de cultivos establecidos para el fin del sexenio actual es de aproximadamente 120,000 hectáreas.

Fuente: Elaboración propia con información de Ing. Rafael Arellanes,

1er Foro Internacional de Biocombustibles, Tuxtla Gutiérrez, Marzo 2007. Utilizado con permiso

Proyecto “Bioenergéticos Chiapas”Módulos proyectados (2007-2012)

696912121010558818181616Total

9922333311Caña

202010101010Palma

10105555Higuerilla

3030555510101010Piñón

TotalSoconuscoSelva PalenqueSierraFronterizaFrailescaCentroBase Módulo

MMóódulos proyectados en 6 adulos proyectados en 6 añños y por regios y por regióónn

7,4807,480

7,0407,040

950950

5,2805,280

Producción anual Biodiesel o Bioetanol (Toneladas)

20 ton/d20 ton/dííaa



Capacidad Planta Biodiesel o Bioetanol

10 ton/hora/Racimo Fruta Fresca10 ton/hora/Racimo Fruta Fresca2,0002,000--0000500500Palma de Aceite

1,1001,100--0000275275Caña de Azúcar

1,0001,000--0000300300Higuerilla

2,0002,000--0000500500Piñón

CapacidadAgroindustria extractora

Superficie (Ha)ProductoresBase Módulo

CaracterCaracteríísticas Principales de los Msticas Principales de los Móódulos de Produccidulos de Produccióón de Biocombustiblesn de Biocombustibles

119,900119,90022,20022,20020,00020,00010,00010,00013,30013,30028,30028,30026,10026,100Total

9,9009,9002,2002,2003,3003,3003,3003,3001,1001,100Caña

40,00040,00020,00020,00020,00020,000Palma

10,00010,0005,0005,0005,0005,000Higuerilla

60,00060,00010,00010,00010,00010,00020,00020,00020,00020,000Piñón

TotalSoconuscoSelva PalenqueSierraFronterizaFrailescaCentroBase Módulo

HectHectááreas proyectadas en 6 areas proyectadas en 6 añños y por regios y por regióónn

Fuente: Ing. Rafael Arellanes, 1er Foro Internacional de Biocombustibles, Tuxtla Gutiérrez, Marzo 2007. Utilizado con permiso

Antecedentes (v)Actividades de biodiesel en

diferentes universidades• Universidad Vasconcelos de Oaxaca

– Planta piloto con lotes de 150 litros. Autobus de demonstración.

• Universidad Juárez de Durango• CIATEC León / Universidad de Guanajuato

– Investigaciones sobre mezclado en reactores

• Centro de Investigación en Ecosistemas (CIEco-UNAM), Morelia– Estudios de factibilidad para el Gobierno de

Michoacán– Estudios sobre higuerilla y jatropha

• Universidad Politécnica de Chiapas• Instituto Tecnológico Conkal, Yucatán

– Investigaciones sobre Jatropha curcas y su potencial para la reforestación de áreas degradadas

Planta piloto de la Universidad Vasconcelos

Autobus funcionando con B20 en Oaxaca

Producción de biodieselEsquema general del procesoFEEDSTOCK SUPPLY

GLYCERINPURIFICATION

ALCOHOL ESTERPROCESSING

(TRANS)-ESTERFICATION

Oil pressing(mechanical and/or solvent extraction)

FFA < 5% FFA > 5%

EsterificationAcid catalyst,Methanol

Trans-esterification

METHYLESTER

Water

GLYCERIN PHASE

Washing

Distillation

Drying

Water

Aqueous phase, Glycerin phase, Soaps

BIODIESEL1 t

Water

Methanol

Glycerin refining

e.g. H2SO4

e.g. FERTILIZER (K2SO4)

Glyzerin phase

Demethanolzing

CRUDE GLYZERIN~ 0.12 t/tBD

Base catalyst, Methanol

Rendering

Canola~3.3 t/tBD

Soy beans~9.1 t/tBD

Grease~1.0 t/tBD

Palm~5.9 t/tBD

Safflower~4.0 t/tBD

Tallow~1.0 t/tBD

Sunflower~3.7 t/tBD

Jatropha~4.2 t/tBD

e.g. PRESS CAKE

Cuadro comparativoCultivos para la producción de aceite vegetal

Variedad vegetal Nombre científicokg aceite /(Ha * año)

Maíz Zea mays 145Algodón Gossypium hirsutum 273Cáñamo Cannabis sativa 305Soya Glycine max 375Linaza Linum usitatissimum 402Cártamo Carthamus tinctorius 655Planta búfalo Cucurbita foetidissima 665Arroz Oriza sativa L. 696Girasol Helianthus annuus 800Cacao Theobroma cacao 863Cacahuate Arachis hypogaea 890Canola Brassica napus 1000Olivo Olea europaea 1019Ricino Ricinus communis 1188Nogal Carya illinoensis 1505Jojoba Simmondsia chinensis 1528Palma Babassu Orbignya martiana 1541Jatropha Jatropha curcas 1590Aguacate Persea americana 2217Coco Cocos nucifera 2260Palma macauba Acrocomia aculeata 3775Palma de aceite Elaeis guineensis 5000

Caso de estudio: Palma de aceite (1)Producción del fruto de la palma de aceite

Producción de racimos de fruta fresca [tons/año]

0

5

10

15

20

25

30

3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

AñoCultivo 2004 en México:• 36,374 hectáreas (Chiapas, Veracruz, Campeche y Tabasco)• 30,603 hectáreas son de temporal

Rendimiento en Chiapas:• 18-20 toneladas de racimos de fruta fresca (rff) por hectárea y año(promedio)

Fuente: Union de Palmicultores.2004, citado en : I. Lazcano (2006)

Producción del fruto de palma (3)Cálculo de rentabilidad simplificado

Concepto Cantidad UnidadesRacimos cosechados (toneladas) 433 tonValor acumulado de la cosecha 271,924 pesosCosto de la plantación -13,543 pesosCosto del mantenimiento acumulado -115,000 pesosCosto de la cosecha acumulada -64,950 pesosCosto del acarreo acumulado -17,320 pesosMargen: 61,111 pesosRelación Beneficio-costo 1.29Rendimiento por peso invertido 2.12 pesosMargen promedio por ha, por año 2,657 pesos

Costos y margen por hectárea

Costos y margen por tonelada

Concepto Cantidad UnidadPlantación 31.28 $/tonMantenimiento 23 años 265.59 $/tonCosecha 150 $/tonAcarreo 40 $/tonCosto total por tonelada RFF, LAB planta 487 $/tonPrecio al agricultor por ton de racimo 628 $/tonRelación Beneficio-costo 1.29Rendimiento por peso invertido 2.12 $

Fuente: Palmas Oleaginosas de Acapetahua SPR de RI, citado en Lazcano (2006)

Caso de estudio: Palma de aceite (4)Balance de materia y costos

Racimo de fruta fresca (RFF)

1 ton

200 kgExtracciónRefinación/transporte

180 kg$168 / tonAceite de

mesocarpio crudo

$6,500 / ton$1300 / 200kg(Rotterdam)

Aceite refinado

$4,800 / ton$960 / 200kg

$628 / ton

31 kg28 kg

Aceite de palmiste

$150 / 31kg

BiodieselAceite refinado $8,700 / ton

$7.6 / litroPemex: $5.7 / litro

$200 / 31kg

Usar aceites refinados del mercado para producir biodiesel no resulta factible en México. Sin embargo, al integrar la refinación con la producción de biodiesel es posible acercarse a la zona económica. Fuente: Elaboración propía

Caso de estudio: Aceite de palma (5)Perfil de ácidos grasos

Mono Poli

insaturado insaturadoRazón

insat/sat Cáprico Láurico Mirístico Palmítico Esteárico OléicoLinoléico

(ω6)

C10:0 C12:0 C14:0 C16:0 C18:0 C18:1 C18:2

Aceite de palma 1 - - 1 45 4 40 10Aceite de palmiste 0.2 4 48 16 8 3 15 2

Saturados

0102030405060708090

Saturados Mono-insaturados

Poli-insaturados

Frac

ción

de

ácid

os g

raso

s [%

]

PalmaPalmiste

El alto contenido de ésteres de ácidos grasos saturados en los aceites de la palma dificulta el flujo a bajas temperaturas, por lo cual es preferible usar el biodiesel de Palma sólo en mezclas.

Caso de estudio: Aceite de palma (6)Balance de energía para la producción de biodiesel

Caso de estudio de Colombia

Rango de valores O/I:5.95 – 6.90

Caso de estudio de Brasil

Rango de valores O/I:7.77 – 10.31

Fuente: Rosélis Ester da Costa et al, The Energy Balance in the Production of Palm Oil Biodiesel: Two Case Studies, Brazil and Colombia

Amenazas de la producción masiva de palma de aceite

Caso de estudio: Palma de aceite (8)Deforestación masiva para plantaciones en

Indonesia y Malasia

• A mediados de los 90s Indonesia reservó 9.13 million hectáreas para el cultivo de aceite de palma. Fuente: Friends of the Earth.

• En 2004, solamente el 58 por ciento de esta área había sido cultivado, a pesar de que áreas extensas habían sido desforestadas.

• En otro ejemplo, mientras solamente 303,000 hectáreas (de las 2 milliones reservadas en East Kalimantan para palma de aceite) un valor estimado de 3.1 millones de hectáreas han sido desforestadas. Fuente: Lesley Potter, Australian National University

• En muchas ocasiones, el desarrollo de la palma de aceite parece ser un pretexto para desforestar y vender madera tropical.

Caso de estudio: Jatropha Curcas

Jatropha Curcas L.

Fruto abierto con

semillas

CáscaraFruto entero

Testa

Semilla

AlmendraFuente: Tec de Monterrey

Caso de estudio: Jatropha Curcas (2)Fracciones físicas típicas

Jatropha-fruto 1000kg

350kg– cáscaras (35%)

Semilla 650kg

228kg– testas (35%)

Almendra 422kg

Pasta de extracción (42%)

177kg

Aceite (58%)

245kg

Fuente: Universidad de Hohenheim, Alemania

Caso de estudio: Jatropha Curcas (3)Contenido de aceite en diferentes fracciones

Jatropha Curcas (Monterrey)Contenido de aceite [%]

0

10

20

30

40

50

60

Almendra(seca)

AlmendraPartida

Almendra enPasta

Testa (seca) Cáscara(seca)

Fuente: Tec de Monterrey, Alejandra Gallo, Oliver Probst

Caso de estudio: Jatropha Curcas (4)

Perfil de ácidos grasos

1 2 3 4 PromedioMirístico C14:0 0.18 0.15 1.18 0.3 0.5Palmítico C16:0 11.4 12.3 13 10.5 11.8Palmitoléico C16:1 0.44 0.55 0.52 0.32 0.5Esteárico C18:0 2.27 2.8 2.53 2.45 2.5Oléico C18:1 45 47.1 48.8 41.5 45.6Linoléico C18:2 40.3 36.7 34.6 44.4 39.0Linolénico C18:3 0.11 0.18 0.12 0.21 0.2Trazas C20 C20:2,3 0.23 0.3 0.24 0.27 0.3

Saturados Cx:0 13.9 15.3 16.71 13.25 14.8Mono-insaturados Cx:1 45.4 47.7 49.32 41.82 46.1Poli-insaturados Cx:>=2 40.6 37.2 34.96 44.88 39.4

Muestra Jatropha: Perfil de ácidos grasos

05

101520253035404550

Saturados Mono-insaturados

Poli-insaturados

Tipo de ácido graso

Con

teni

do [%

]El alto contenido de ésteres de ácidos grasos insaturados en el aceite de la Jatropha beneficia el flujo a bajas temperaturas.

Caso de estudio: Jatropha Curcas (5)

Costos de producción del fruto de Jatropha

Apoyos requeridos1. Estatales (ej. Michoacán, Chiapas)2. Federación3. Conafor (reforestación)4. Asistencia técnica

Apoyos requeridos1. Procampo (alta en el padrón)2. ¿Programas especiales?

Mejoramiento de ingresos1. Vender productos de mayor valor

agregado (en vez de frutos)• aceite y pasta• biodiesel

2. Producción flexible3. Cultivar otros productos de manera

simultánea• Pasto para ganado• Hortalizas

4. Aumentar productividad5. Vender bonos de carbon

Establecimiento de la plantaciónPreparación del Terreno 1,400Siembra o Plantación 5,250Fertilizantes 1,320Labores Culturales 1,520Riego y Drenaje 820Subtotal plantación 10,310

Costos recurrentes (agrícolas) $/(ha año)Cosecha de fruta fresca 1,155Flete a planta de biodiesel 500Chapeos (1/año) 1,000Cultivos y podas 650Combate de plagas 390Costo del riego 500Subtotal costos recurrentes 4,195Procampo? 963Subtotal con subsidio 3,232

IngresosCosecha anual (fruta seca) 7.7 tons/aPrecio de venta para biodiesel 0.8 $/kgIngresos anuales por hectárea [$] 6,160

Fuente: Elaboración propía, parcialmente con datos de R. Lazos (2007) e I. Lazcano (2006)

Factibilidad técnica y económica –Estudio GTZ (1)

Conceptos de referencia

Tota

l pro

cess

Con

vers

ion

plan

tB

iodi

esel

cond

ition

ing

Biodiesel conditioning

If necasarry conditioning of the rawmaterial

(Production of vegetable oil)

Biodiesel production (esterfication)

Substrate(e.g. soybean, rapeseed oil,

grease)

Storage of residues (Seed cake etc.)

Biodiesel

Storage of by-product(e.g. glycerol)

• Los siguientes conceptos técnicos de referencia fueron considerados en el estudio

1. Planta de biodiesel agrícola de pequeña escalacon extracción del aceite

2. Planta industrial de gran escala con extracción de aceite

3. Planta industrial de gran escala usando aceites refinados

4. Planta industrial de escala mediana con materias primas variadas (incluyendo grasas animales)

Fuente: Daniela Thrän, Michael Weber, Franziska Müller-Langer, Gerd Schröder, Martin Kaltschmitt, Oliver Probst. Development of a feasibility study for biodiesel as a transportation fuel in Mexico. Reporte Final. Secretaría de Energía, Banco Interamericano de Desarrollo y Agencia Alemana para la Cooperación Técnica, Noviembre de 2006

Factibilidad técnica y económica (2)Datos del proceso

sebo/grasaaceitesemillas/frutasemillas/frutaMateria prima

~1~1~2.9 – 6.8~3.3 – 9.1[t/tBD]Materia prima

~113~129~129~116[t/tBD]Glycerina cruda

--~1.9 – 5.8 ~1.9 – 7.5[t/tBD]Resíduos de extracción

~639~211~470~300[kWhth/tBD]Vapor/calor

~43~12~196~236[kWhel/tBD]Electricidad

Flujos de masa/energía

7 5007 5007 5006 000[h/a]Horas de carga plena

46,90093,75093,7503,600[tKS/a]Capacidad (apr.)

lotescontínuocontínuolotesModo de operación

Características

IVIIIIIIConcepto de Referencia


Factibilidad técnica y económica (3)Costo del capital

4,1703,706268,600

Planta industrial de escala mediana con materias primas variadas

1,4906,540184,800Planta industrial de gran

escala usando aceites refinados

2,59023,550310,900Planta industrial de gran

escala con extracción de aceite

2,1001,04011,680

Planta de biodiesel agrícola de pequeña escala con extracción del aceite

Inversión total especifica

[1,000 MX$/MWfuel]

Costo de la tierra [1,000 MX$]

Inversión inicial [1,000 MX$]

Concepto dereferencia


Factibilidad técnica y económica (4)Costo de la materia prima

Grasas animales

Aceite usado

Aceite vegetal (crudo)

Semillas / frutas

4,3503,500 to 5,200Sebo de res

4,4004,400Yellow grease

3,800n.a.Aceite de jatropha

4,0103,270 to 4,750Aceite de palma

5,3804,469 to 6,289 Soya

6,91012,640 to 15,000Cártamo

4,5804,578Colza / canola

4,7404,140 to 5,341Girasol

1,6601,660Jatropha

560487 to 627Fruto de palma de aceite

2,6802,356 to 3,000Soya

2,5702,255 to 2,875Cártamo

3,3802,839 to 3,927Colza / canola

2,7502,367 to 3,129Girasol

Usado [MX$/ton]

Rango[MX$/ton]

Precios del mercadoTipo de materia prima

Factibilidad técnica y económica (5)Costos de producción del Biodiesel

10.06.5

9.4 8.9 10.06.3

8.45.7

7.85.8

7.85.3 6.6 6.8

12.4

7.65.7 5.9

7.9 7.94.3

-25

-20

-15

-10

-5

0

5

10

15

20

25

30

35

Rap

ese

ed

Sunf

low

er

Saffl

ower

Soy

bean

s

Jatro

pha

Palm

Rap

ese

ed

Sunf

low

er

Saffl

ower

Soy

bean

s

Jatro

pha

Palm

Rap

ese

ed

Sunf

low

er

Saffl

ower

Soy

bean

s

Jatro

pha

Palm

Tallo

w

Gre

ase

PEM

EXD

iese

l*

Agricultural oil mill-biodiesel plant Industrial oil mill-biodiesel plant Industrial biodiesel plant Industrialmulti-

feedstockbiodiesel

Conv.

Biod

iese

l pro

duct

ion

cost

s [M

X$/l

DE]

FeedstockOperationCapital By-products Total

* exclusive taxes and duties


Construcción de escenarios (i)Oferta y demanda de biodiesel para México

363534333332313029100,000 t/a

7287086886696516336176005845,000 t/a

Número de plantas requeridas para abastecer un escenario de B20

Plantas agrícolas

Plantas industriales

181817171616151515100,000 t/a

3643543443353253173083002925,000 t/a


Plantas agrícolas

Plantas industriales

999888887100,000 t/a

1821771721671631581541501465,000 t/aPlantas industriales

Plantas agrícolas


7169676664626059571,000 barriles/díaMezcla B-20



Consumo de petrodiesel actual y proyectado

3563473373283193103022942861,000 barriles/díaConsumo de diesel

201420132012201120102009200820072006

Construcción de escenarios (ii)

Superficie agrícola requeridaTierra agrícola requerida en 2014

[ha]

B-10

14,304,129

10,107,319

6,678,341

6,216,381

5,666,868

1,219,524

B-20

n.d.224,0005,053,6592,526,830409Cártamo

n.d.10,0503,339,1711,669,585619Canola / colza

Soya

Girasol

Jatropha

Palma de aceite

> 1,000,000110,0007,152,0653,576,032289

n.d.9003,108,1901,554,095665

1,000,000n.d.2,831,4341,415,717730

2,500,00015,000609,762304,8813,390

Área potencial[ha]

Tierra agrícola actual [ha]

B-5

Rendimiento[litros/ha]


Construcción de escenarios (iii)Mercado mexicano de semillas y de aceites

• La depedencia de importaciones de semillas (~90%) y alimento de ganado (~35%) es alta

• El consumo de aceite comestible está a la alza• Para satisfacer la demanda de B5 se requieren aproximadamente

4,000 kilotoneladas adicionales (equivalente a 75% de las importaciones actuales de semillas)

-500

500

1,500

2,500

3,500

4,500

5,500

6,500

7,500

8,500

Oil seed total Oil seeddemand for B5

Oil total Fodder/Meal

Am

ount

[1,0

00 t]

Production in MexicoImport (~70% soya, 30% canola of oil seeds)Export (~ 12,000 t oil seeds; ~38,000 t oil)

Conclusiones and recomendaciones (1)Perspectiva económica

• Actualmente, como en la mayoría de los países, la producción de biodiesel a partir de aceites nuevos no es económicamente viable sin incentivos apropiados. Razones:

– Fuerte dependencia del costo de las materias primas (está al nivel internacional en México)

– Bajo precio del diesel convencional


Conclusiones and recomendaciones (2)Agricultura (1)

• El desarrollo del sector del biodiesel es una oportunidad significativa de desarrollo para México y su sector rural. Para crear estímulos importantes para una economía rural más dinámica una serie de medidas tienen que implementarse, por ej.:

– Un subsidio directo a la producción de semillas oleaginosas etiquetadas para las producción de biodiesel, con base en la producción (noel área cultivada).

– Este subsidio puede ser diferenciado en función de las productividades agrícolas del estado del arte en varios cultivos y debería favorecer cultivos de baja o nula irrigación (temporal). Pequeños agricultures (por ej. con A < 10 hectáreas) deberían recibir un subsidio más alto que los grandes.

– Se recomienda la elaboración de un padrón de tierras aptas para el cultivo de oleaginosas. La inscripción en este padrón podría ser requisito para la obtención de un subsidio. De esta manera se podría mitigar la desforestación para realizar cultivos de oleaginosas (por ej. palma de aceite).

• Se debería alentar la formación de cooperativas especializadas, permitiendo la utilización compartida de maquinaria, acceso a financiamiento y asistencia técnica


Conclusiones and recomendaciones (3)Agricultura (2)

• Las agencias de financiamiento principales, por ejemplo FIRA, deben ser alentadas a crear programas especiales etiquetadas para biodiesel o biocombustibles en general con tasas de interés preferenciales.

• Adicionalmente, se sugiere que dichos programas sean comercializados directamente, evitando los costos adicionales que implica el uso de los bancos comerciales como intermediarios.

• Los apoyos estatales incipientes deben ser complementados con progamas de apoyo federal

• Se debería alentar la integración de la producción de semillas oleaginosas con la industria extractora y refinadora de aceite para crear una mayor retención de valor agregado en áreas rurales.

Jatropha Curcas

HiguerillaFuente: Elaboración propía

Conclusiones and recomendaciones (4)El papel de la industria del aceite vegetal

• Un conclusión clave es la producción flexible en las plantas de extracción y refinación de aceite vegetal.

• La ampliación de una planta existente reduce el costo de la inversión inicial, minimiza el riesgo de la inversión, y puede beneficiarse de una serie de sinergias en la integración de procesos, el aprovechamiento de personal e instalaciones de control de calidad existentes.

• Adicionalmente, los productores de aceite vegetal tienen un amplio conocimiento del sector agrícola.

• La producción flexible ha sido clave del éxito de la industria brasileña del azucar y etanol.

• Una producción flexible puede permitir a los productores de aceites beneficiarse con la compra de semillas oleaginosas subsidiadas para la producción de biodiesel, permitiendo el fortalecimiento de su negocio central en vez de perjudicarlo.


Conclusiones and recomendaciones (5)Impuestos

• Aunque actualmente el biodiesel no está sujeto a impuestos (dado que la legislación actual en la materia se refiere explícitamente a los hidrocarburos), esta situación accidental debería regularizarse.

• Se recomienda exentar el biodiesel (de manera permanente o limitada en el tiempo) de los impuestos sobre las gasolinas a través de una ley explícita.

• Sin esta garantía puede generarse una situación de falta de confianza por parte de los inversionistas.


Conclusiones and recomendaciones (6)Estándares

• Es necesario desarrollar un estándar nacional para biodiesel y mezclas de biodiesel con petrodiesel. Este estándar puede estar basado en experiencias en los EE.UU. y Europa pero debería de considerar específicamente los siguientes puntos:

– Las propiedades de flujo a bajas temperaturas son mucho menos críticas en un país (sub-) trópico como México que en los EE. y Europa.

– Requerimientos menos estrictos en este rubro puede permitir la utilización de aceites con alto rendimiento agrícola como el de la Palma Africana (o de aceite) o la Palma de Coco. Particularmente el aceite de palma es una opción prometedora que no debería ser bloqueada por estándares inadecuados.

• Para tomar en cuenta las diferentes zonas climáticas de México la norma puede ser zonificada.

• De ser posible, estándares y pruebas específicos para mezclas (Bx) deberían desarrollarse para evitar la utilización de fracciones inapropiadas como parte de la mezcla (aceite vegetal directo, resíduos de la refinación del petróleo etc.)

• El estándar tiene que ser desarrollado en estrecha coordinación con la industria automotriz.


Conclusiones and recomendaciones (7)Interacción con la industria

automotriz• A pesar de que no existe una necesidad específica de vehículos “flex

fuel” en el sector del biodiesel, los fabricantes de los automóvilespermiten el uso de un bajo porcentaje de biodiesel solamente.

• Nuevos vehículos tienden a tener una “tolerancia” más baja para el biodiesel, debido a un diseño más refinado de inyectors, filtros etc.

• Sin embargo, en principio no hay ninguna razón de no diseñar motores aptos para fracciones más altas. Por eso, una solicitud o posiblemente un requerimiento debería ser establecido para diseñar y fabricar en el país motores para altas fracciones de biodiesel.


Conclusiones and recomendaciones (8)

Investigación y desarrollo de tecnología

• Es importante crear suficiente expertise nacional para atender los requerimientos domésticos específicos, proveer asistencia técnica y liderear el desarrollo de estándares y mejores prácticas nacionales. Recomendaciones específicas:

– Crear centros regionales de investigación y desarrollode biodiesel/biocombustibles y proveer fondeo contínuo. Invitar a empresas privadas a participar.

– Instituir programas de extensión y asistencia técnicaen estos centros. Parte de este esfuerzo puede combinarse con los centros de investigación operados por FIRA.

– Alentar la creación de compañías de tecnología a través de fondos semilla y créditos blandos. Se debería dar preferencia a pequeñas y medianas empresas.


¡Muchas gracias!

[email protected]

Presentación de PowerPoint - UNAM · • Nueve (9) tesis de Maestría se han realizado sobre el...

Documents

Transcript of Presentación de PowerPoint - UNAM · • Nueve (9) tesis de Maestría se han realizado sobre el...