C

1
Círculo de Innovación en Tecnologías
Medioambientales y Energía
David Serrano Granados Universidad Rey Juan Carlos
2
Círculos de Innovación

• Iniciativa de la Comunidad de Madrid dirigida a
  introducir y proporcionar prácticas de Vigilancia
  Tecnológica a las empresas.
• Fomentar la cooperación entre el mundo
  empresarial y los grupos de investigación.
• Actualmente existen dentro del sistema madrid
  cuatro círculos de innovación articulados por
  áreas temáticas.

3
Círculo de Innovación en Tecnologías
Medioambientales y Energía

• Orientado a la mejora de la calidad ambiental
  del sector empresarial a través de las
  tecnologías ambientales y energéticas.
• Gestionado conjuntamente por el Ciemat, la
  Universidad de Alcalá y la Universidad Rey Juan
  Carlos.

4
Áreas Temáticas del CITME

• Energías renovables
• Eficiencia energética
• Tecnologías del hidrógeno y las pilas de
  combustible
• Agua
• Atmósfera
• Suelos
• Residuos

5
Vigilancia Tecnológica

• Retos a los que se enfrentan en la actualidad
  las empresas globalización de los mercados,
  cambios muy rápidos en la demanda, disminución
  del ciclo de vida de los productos, desarrollo e
  innovación tecnológicos acelerados.
• La información y el conocimiento se han
  convertido en factores clave para asegurar el
  crecimiento o incluso la supervivencia de las
  empresas.
• La Vigilancia Tecnológica pretende proporcionar
  a las empresas la información necesaria para que
  puedan adoptar las mejores decisiones sobre
  innovación y aplicación de las nuevas tecnologías.

6
Servicios que presta el CITME

• Vigilancia Tecnológica
• Informes de carácter sectorial
• Informes para empresas
• Servicios de alertas
• Apoyo a la elaboración de proyectos
• Búsqueda de socios
• Identificación de tecnologías clave
• Elaboración de publicaciones divulgativas
• Apoyo a la comercialización de tecnologías
• Organización y participación en eventos
  sectoriales

7
Biocarburantes líquidos biodiésel y bioetanol
Autores Juan Manuel García Camús José Angel
García Laborda
8
Objetivos del IVT sobre biocarburantes

• Presentar el grado de desarrollo actual y el
  potencial futuro de los biocarburantes como
  fuente de energía renovable.
• Recoger las tecnologías actualmente disponibles
  en relación a los biocarburantes, así como las
  líneas de investigación más relevantes en
  desarrollo.
• Resaltar los aspectos más críticos que han de
  resolverse para conseguir su aplicación a gran
  escala.

9
Contenidos del IVT sobre biocarburantes

• Introducción y marco regulatorio
• Biodiesel y Bioetanol
• Materias primas
• Tecnologías de producción
• Aplicaciones como biocarburantes
• Datos de producción
• Empresas con proyectos de biocarburantes
• Patentes sobre biocarburantes

10
Biocombustibles

• Combustibles producidos a partir de la biomasa
  (energía renovable).
• Tipos sólidos (residuos vegetales, fracción
  orgánica de los RSU), líquidos (biodiésel,
  bioetanol), gases (biogás, hidrógeno).
• Biocarburantes aquellos que se utilizan en
  motores de combustión interna (biodiésel y
  bioetanol).
• El sector del transporte representa más del 30
  de la energía total consumida en la UE.
• Se estima que en la UE el 90 del incremento de
  las emisiones de CO2 en el periodo 1990-2010
  serán debidas al transporte.

11
Ventajas del uso de biocarburantes

• Alternativa a los carburantes derivados del
  petróleo
• Mayor seguridad del suministro energético
• Diversificación del suministro de energía
• Carburantes limpios y biodegradables menores
  emisiones de contaminantes (CO, HC, SOx,
  partículas).
• Reducción en las emisiones de CO2.
• Contribuyen al desarrollo de áreas rurales
  deprimidas creación entre 45.000 y 75.000 nuevos
  puestos de trabajo por cada 1 de introducción de
  los biocarburantes en la UE.

12
Medidas de apoyo a los biocarburantes

• Objetivo de la Unión Europea para el año 2010
  al menos un 5,75 de los carburantes utilizados
  en el sector del transporte han de ser
  biocarburantes.
• Incentivos económicos a través de la PAC ayuda
  especial de 45 /Ha para cultivos energéticos.
• Autorización a los estados miembros para que
  aprueben incentivos fiscales.
• Se estima que para el año 2030 los
  biocarburantes pueden contribuir con el 25 de la
  energía consumida en el sector del transporte de
  la UE.

13
Medidas de apoyo a los biocarburantes
Recientes subidas en el precio del petróleo
Plataforma Tecnológica Europea de
Biocombustibles
14
Limitaciones de los biocarburantes

• La producción de biocarburantes conlleva a su
  vez un consumo significativo de energía
• Elevados costes de producción
• Las reducciones en las emisiones de CO2 son
  menores de las esperadas (25-70 respecto de las
  emisiones generadas por los productos
  petrolíferos)
• Imposibilidad de sustitución total de los
  combustibles fósiles disponibilidad de tierras
  de cultivo
• Posible alteración de la biodiversidad

15
Limitaciones de los biocarburantes
16
Biodiésel

• Biocarburante líquido producido a partir de
  aceites y grasas por reacción con metanol
  (transesterificación)
• Se produce la formación de glicerina como
  coproducto

17
Biodiésel

• Las propiedades del biodiésel son muy parecidas
  a las del gasóleo de automoción
• Reducción de la viscosidad como consecuencia de
  la transesterificación
• Libre de azufre

18
Materias primas para la producción de biodiésel

• Aceites vegetales colza, girasol y soja
• Grasas animales
• Aceites de fritura usados
• Ventaja añadida gestión de un residuo

19
Tecnologías de producción de biodiésel
20
Utilización del biodiésel en el sector del
transporte

• Utilización directa
• - Requiere adaptación del motor (capacidad de
  disolver gomas y caucho)
• Mezclas con gasóleo
• - Las especificaciones que debe cumplir la
  mezcla limitan la proporción de biodiésel al
  intervalo 15-20

21
Producción de biodiésel
Evolución de la Producción Mundial
22
Producción de biodiésel en Europa
Principales Países Productores
País Año 2004 Año 2004
País Capacidad (kTm/a) Producción (kTm/a)
Alemania 1088 1035
Francia 502 348
Italia 419 320
Austria 100 57
España 70 13
Dinamarca 44 70
Reino Unido 15 9
Suecia 8 1.4
Rep. Checa 60 47
Estados Unidos 600 500
23
Producción de biodiésel en España

• Capacidad (2005) 300.000 t/año
• Producción estimada (2005) 150.000 t/año

24
Producción de biodiésel en España
Numerosas plantas en construcción o diseño
PROMOTOR EMPLAZAMIENTO CAPACIDAD (Tm/a) TECNOLOGÍA OBSERVACIONES
Stocks del Vallès Montmeló (B) 6.000 B.D.I. (A) En producción (12/02)
Bionor Transformación Berantevilla (A) 30.000 Nopek (EE.UU) En producción (05/03)
Bionet Europa Reus (T) 50.000 AT Agrar (D) En producción (10/03)
UCM / IDAE Alcalá de Henares (M) 5.000 UCM En producción (04/04)
Bionorte San Martín (As) 4.000 - En producción (03/05)
Biodiesel Castilla la Mancha Santa Olalla (To) 10.000 B.D.I. (A) En producción (05/05)
E.H.N. Caparroso (Na) 35.000 Lurgi (D) En producción (05/05)
Biocarburantes Almadén Almadén (CR) 20.000 Enegea (A) En construcción (11/05)
General de Biocarburantes Pontejos (S) 150.000 AT Agrar (D) En construcción (12/05)
Grupo Ecológico Natural Palma de Mallorca (IB) 6.000 - En proyecto
EMTs de Cataluña / IDAE / Sammet on Plus Martorell (B) 100.000 - En proyecto
25
Bioetanol

• Biocarburante líquido producido por fermentación
  de los azúcares contenidos en plantas
• Para su producción se pueden utilizar una amplia
  variedad de materias primas (caña de azúcar,
  maíz, remolacha, cereales, residuos forestales,
  etc.)
• En los orígenes de la industria automovilista
  fue uno de los primeros carburantes que se
  consideraron

26
Producción de Bioetanol
Etapas hidrólisis, fermentación, deshidratación
27
Aplicación del bioetanol como carburante

• Mezcla del bioetanol con gasolina
• Transformación en ETBE
• - Aditivo de la gasolina
• Utilización en pilas de combustible
• Mezcla del bioetanol con gasóleo

28
Aplicación del bioetanol como carburante

• Mezcla del bioetanol con gasolina
• El etanol disuelve un gran número de materiales
• Aumenta la volatilidad de la mezcla
• Elevada miscibilidad con el agua (separación de
  fases)
• Menor contenido energético que las gasolinas
• Reducción en las emisiones de CO e HC, aumento
  de NOx
• Mezcla al 85 (Brasil)
• Proporciones inferiores al 10 (4-5 en peso)

29
Aplicación del bioetanol como carburante

• Transformación en ETBE (reacción con isobuteno)
• - Aditivo de la gasolina (3-15)
• - Elevada compatibilidad con los sistemas
  actuales de refino, distribución y venta de
  gasolinas
• El ETBE sustituye al MTBE (cuestionado por su
  posible impacto medioambiental)
• - Limitado por la disponibilidad de isobuteno

30
Producción de bioetanol

• Principales países productores Brasil, Estados
  Unidos

31
Producción de bioetanol en España
32
Conclusiones relevantes

• Evidentes beneficios medioambientales y también
  sociales derivados del uso de biocarburantes
• Garantizar el suministro de materias primas
• Producción mejora en la eficiencia energética y
  disminución de los costes
• Régimen fiscal favorable y estable
• Desarrollo de biocombustibles de segunda
  generación

33
El uso de aceites vegetales en motores de
combustión puede parecer hoy en día despreciable.
Sin embargo, estos aceites se pueden convertir
con el paso del tiempo en carburantes tan
importantes como lo son en la actualidad los
derivados del petróleo
Dr. Rudolf Diesel, 1912
http//www.madrimasd.org/citme citme_at_madrimasd.org
34
Información que proporciona la Vigilancia
Tecnológica

• Las tecnologías en fase de investigación y
  desarrollo (publicaciones y/ o patentes)
• Las tecnologías disponibles y/o emergentes
• Las nuevas tecnologías que se imponen
• Las líneas de investigación de empresas
• Los líderes en la generación de nuevas
  tecnologías