Diapositiva 1

LAS ESPECIFICACIONES TÉCNICAS DE LOS
BIOCARBURANTES: SITUACIÓN ACTUAL Y PERSPECTIVAS
TALLERES DE ENERGÍAS RENOVABLES 2007
BIOCARBURANTES
31 de mayo de 2007
Emilio Font de Mora Rullán
Técnico de Biocarburantes e Internacional
APPA Biocarburantes
ÍNDICE
1. Necesidad de existencia de especificaciones técnicas
2. Formas de creación de especificaciones
3. Creación de especificaciones en España y Europa
4. Situación actual de las especificaciones de biocarburantes
en España y Europa
5. Perspectivas de las especificaciones de biocarburantes
6. Posición de APPA con respecto a las especificaciones de
los biocarburantes
APPA
2
NECESIDAD DE EXISTENCIA DE
ESPECIFICACIONES TÉCNICAS
NECESIDAD DE EXISTENCIA DE ESPECIFICACIONES TÉCNICAS
Si no existieran especificaciones:
1. Podría hacer lo que quisiera
2. Nadie podría decirme que lo que hago está mal
3. Podría definir mis propios criterios de calidad
4. No tendría por qué luchar contra ningún requisito
externo a mi
5. Podría modificar sin problemas mi proceso
productivo, mis materias primas, mis
especificaciones …
APPA
4
NECESIDAD DE EXISTENCIA DE ESPECIFICACIONES TÉCNICAS
Los productos que cumplen las especificaciones:
1. Son perfectamente compatibles con el sistema
2. Pueden ser intercambiados con otros productos de las
mismas características
3. Explotan al máximo las posibilidades del producto
4. Aumentan la confianza de los consumidores
5. Proporcionan potencial para futuros desarrollos
APPA
5
FORMAS DE CREACIÓN DE
ESPECIFICACIONES TÉCNICAS
FORMAS DE CREACIÓN DE ESPECIFICACIONES TÉCNICAS
Existen dos métodos de crear especificaciones:
•1. Creación de normas (ISO, EN, UNE, ASTM …)
•2. Mediante textos legales (Directivas europeas, Leyes,
Reales Decretos …)
Especificaciones para el diesel de automoción en Europa
(EN 590)
Especificaciones de la gasolina en Europa (Directiva de
calidad de los carburantes)
APPA
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FORMAS DE CREACIÓN DE ESPECIFICACIONES TÉCNICAS
Diferencias entre ambos métodos:
1. Las especificaciones incluidas en legislación son de
obligado cumplimiento. Estas especificaciones pueden
después derivar en la creación de normas.
A partir de la Directiva de Calidad se creó la norma de la gasolina, EN 228
2. Las normas son de cumplimiento voluntario. Tan sólo se
convierten en obligatorias cuando son recogidas o
nombradas por algún texto legal.
La norma EN 14214 ha sido introducida en el RD 61/2006
APPA
8
CREACIÓN DE ESPECIFICACIONES
TÉCNICAS EN EUROPA Y ESPAÑA
CREACIÓN DE ESPECIFICACIONES EN ESPAÑA Y EUROPA
1. El MYTIC y la Comisión Europea son las
administraciones encargadas de legislar sobre
especificaciones en España y Europa respectivamente.
2. El CEN y AENOR son los responsables de crear normas
Europa y España, respectivamente.
APPA
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CREACIÓN DE ESPECIFICACIONES EN ESPAÑA Y EUROPA
El CEN y AENOR cuentan con diferentes Comités y
Grupos de Trabajo:
¾CEN/TC 19 – Productos petrolíferos, lubricantes y
productos relacionados
-WG 24 – Especificaciones para diesel de automoción
-Biodiesel Task Force
-WG 21 – Especificaciones para gasolina sin plomo
-Bioetanol Task Force
-JWG – TC19/TC307- muestreo y análisis de grasas y aceites y productos
relacionados para aplicación como combustibles.
¾AENOR/CTN 51 – Productos petrolíferos
-SC3 - Combustibles
APPA
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SITUACIÓN DE LAS ESPECIFICACIONES
DE LOS BIOCARBURANTES EN EUROPA
Y ESPAÑA
SITUACIÓN ACTUAL DE LAS ESPECIFICACIONES DE LOS
BIOCARBURANTES EN EUROPA Y ESPAÑA
EUROPA
-Diesel - EN 590 – Permite la incorporación de hasta un 5% de biodiésel (FAME)
sin necesidad de etiquetado.
-Biodiésel - EN 14214 – Especificaciones del FAME para ser utilizado puro
(B100) o en mezclas con diesel (EN 590).
-Gasolina - EN 228 – Permite la incorporación de hasta un 5% en etanol y/o un
15% de éteres (ETBE), siempre que no se supere un contenido en oxígeno del
2,7%.
-Bioetanol - prEN 15376 – Etanol como componente de mezcla hasta el
5% en gasolina.
- CWA 15293:2005 – CEN Workshop Agreement sobre
especificaciones del carburante E85.
APPA
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SITUACIÓN ACTUAL DE LAS ESPECIFICACIONES DE LOS
BIOCARBURANTES EN EUROPA Y ESPAÑA
ESPAÑA
-Diesel – Las especificaciones que aplican vienen recogidas en el anexo II del
RD 61/2006. Son equivalentes a la EN 590, auque se permite la mezcla de FAME
en cualquier proporción.
-Biodiésel – El RD 61/2006 exige el cumplimiento de la norma EN 14214 a
excepción del límite del índice de yodo que pasa de 120 a 140.
-Gasolina – El RD 61/2006 obliga al cumplimiento de las especificaciones
recogidas en su anexo I. Establece los mismos porcentajes que la EN 228,
aunque aumenta la presión de vapor en el caso de mezclas con bioetanol.
-Bioetanol – El RD 61/2006 no introduce especificaciones para el bioetanol. Tan
sólo lo define como “alcohol de origen vegetal que cumple las propiedades físicoquímicas del etanol o alcohol etílico”.
APPA
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SITUACIÓN ACTUAL DE LAS ESPECIFICACIONES DE LOS
BIOCARBURANTES EN EUROPA Y ESPAÑA
Tabla Comparativa EN 590 vs. RD 61/2006
EN 590
RD 61/2006
Propiedad
Unidades Mínimo Máximo Mímino Máximo
N. cetano
51
51
Índice cetano
46
46
Densidad 15ºC kg/m3
820
845
820
845
HC arom. Pol. % (m/m)
11
11
C. azufre
mg/kg
50 ó 10
50
Pto. inflamación ºC
> 55
>55
Res. carbonos. % (m/m)
0.33
0.33
C. cenizas
% (m/m)
0.01
0.01
C. agua
mg/kg
200
200
Contam. total
mg/kg
24
24
Corr. lámina Cu clase 1
clase 1
Est. oxidación g/m3
25
25
Lubricidad
µm
460
460
Viscosidad
mm2/s
2
4.5
2
4.5
Destilación
% a 250ºC
% (v/v)
<65
<65
% a 350ºC
% (v/v)
85
85
360
360
95% destilado a ºC
C. FAME
% (v/v)
5
APPA
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SITUACIÓN ACTUAL DE LAS ESPECIFICACIONES DE LOS
BIOCARBURANTES EN EUROPA Y ESPAÑA
Índice de yodo
9 El límite actual del índice de yodo en la EN 14214 supone una barrera
para la producción de biodiésel a partir de determinadas materias primas.
9 Justamente esta es la razón de su introducción: la industria agrícola
alemana y francesa quiso asegurar la producción de biodiésel a partir de
su producción de colza (cultivo mayoritario en Europa central).
160
140
120
100
80
60
40
20
0
Palma
APPA
Colza
Soja
Girasol
16
SITUACIÓN ACTUAL DE LAS ESPECIFICACIONES DE LOS
BIOCARBURANTES EN EUROPA Y ESPAÑA
Índice de yodo
9 La justificación de su introducción es que el índice de yodo es un buen
indicador de la estabilidad a la oxidación.
9 Sin embargo, diferentes estudios han demostrado que esta correlación
entre parámetros no es buena.
Fuente: Acciona Biocombustibles
APPA
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SITUACIÓN ACTUAL DE LAS ESPECIFICACIONES DE LOS
BIOCARBURANTES EN EUROPA Y ESPAÑA
Índice de yodo
Dos FAME con el mismo índice de yodo
(112) tienen diferente estabilidad a la
oxidación
Estabilidad a la
oxidación (h)
6
5
4
3
2
1
0
Fuente: Acciona Biocombustibles
Rapeseed ME-1 Rapeseed ME-3
APPA
18
SITUACIÓN ACTUAL DE LAS ESPECIFICACIONES DE LOS
BIOCARBURANTES EN EUROPA Y ESPAÑA
Índice de yodo
Estabilidad a la oxidación (h)
Dos FAME fuera de especificación para el
índice de yodo. Uno cumple con la
estabilidad a la oxidación y otro no
APPA
8
6
4
2
Índice
de yodo
126
Índice
de yodo
135
0
Soybean ME -1
Soybean ME -1
19
SITUACIÓN ACTUAL DE LAS ESPECIFICACIONES DE LOS
BIOCARBURANTES EN EUROPA Y ESPAÑA
Índice de yodo
Estabilidad a la oxidación (h)
El biodiésel con el menor índice de yodo es el
que tiene menor estabilidad a la oxidación
APPA
8
7
6
5
4
3
2
1
0
Índice de
yodo
112
Rapeseed ME -1
Índice de
yodo
126
Soybean ME -1
20
SITUACIÓN ACTUAL DE LAS ESPECIFICACIONES DE LOS
BIOCARBURANTES EN EUROPA Y ESPAÑA
Índice de yodo
•
Abderrahim Bouaid et al. Long Storage Stability of Biodiesel from Vegetable
and Used Frying Oils. Science Direct 2007: “Iodine value is too general to
allow correlation of physical and chemical properties with fatty acid compositions”. ”A
major drawback is that it does not distinguish structural differences present in in different
fatty compounds such as nature, position in the chain, etc.”. “The concept of Iodine value
as a structure index is unsatisfactory and has to be investigated”.
•
Waynick et al., 2005. Characterization of Biodiesel Oxidation and Oxidation
Products. Crc Project No. Avfl-2b. “Iodine value has been shown to be a poor
predictor of relative oxidation stability of fatty oils and esters as well as the relative
tendency of a biodiesel fuel to form engine deposits.”. “More specifically, IV has been
shown to not correlate with Oxidation Stability in a series of mixtures of pure methyl
ester compounds”.
•
Knothe, G.; Dunn R.O. Dependence of Oil Stability Index of Fatty Compounds
on Their Structure and Concentration and Presence of Metals. JAOCS, 2003,
80(10).
•
Knothe, G., 2002. Structure Indices in Fatty Acids Chemistry. How relevant Is
the Iodine Value?. JAOCS, 79 (9), 847-854.
APPA
21
SITUACIÓN ACTUAL DE LAS ESPECIFICACIONES DE LOS
BIOCARBURANTES EN EUROPA Y ESPAÑA
Índice de yodo
•
El índice de yodo es un indicador de la instauración total, es decir, del
número total de dobles enlaces. Esta medida se hace sin distinguir la
localización de los dobles enlaces.
•
Sin embargo, la estabilidad a la oxidación depende de la localización de
estos dobles enlaces. Así, los enlaces dobles alílicos tienen mayor
tendencia a oxidarse que los enlaces dobles situados en otras partes de la
molécula (Knothe and Dum 2003, Mittlebach, 2005)
•
La estabilidad a la oxidación, sin embargo, aparte de determinar el número
de dobles enlaces, también mide la presencia o no de antioxidantes, ya
sean naturales o añadidos por lo que aporta mayor precisión.
APPA
22
SITUACIÓN ACTUAL DE LAS ESPECIFICACIONES DE LOS
BIOCARBURANTES EN EUROPA Y ESPAÑA
Presión de vapor
ƒ
La presión de vapor es utilizada como medida indirecta de la facilidad de
evaporación de un determinado líquido.
ƒ
La Directiva de calidad de biocarburantes (98/70), que dio lugar a la
creación de la EN 228, establece un límite de la presión de vapor para
controlar la emisión por evaporación de compuestos orgánicos volátiles
(VOC).
ƒ
Según la Dirección General de Medio Ambiente de la CE, a medida que
aumenta el contenido en bioetanol de una gasolina, se incrementa la
presión de vapor.
APPA
23
SITUACIÓN ACTUAL DE LAS ESPECIFICACIONES DE LOS
BIOCARBURANTES EN EUROPA Y ESPAÑA
Presión de vapor
ƒ
Sin embargo, existen múltiples argumentos y estudios que desvinculan el
aumento de la presión de vapor a medida que se añade bioetanol. Así,
según la Asociación Europea de Productores de Bioetanol (e-Bio):
9 Las conclusiones de la DGMA se basan en la medida de la presión
de vapor REID a 39ºC. Según e-Bio, si bien la mezcla de gasolina y
bioetanol resulta en un incremento de la RVP de la gasolina ello no
implica necesariamente un aumento de la presión de vapor verificada
en condiciones de la vida real.
9 Las emisiones evaporativas dependen de las temperaturas a las que
se realicen las pruebas y de la eficiencia del sistema de control de la
polución .
APPA
24
SITUACIÓN ACTUAL DE LAS ESPECIFICACIONES DE LOS
BIOCARBURANTES EN EUROPA Y ESPAÑA
Presión de vapor
9 No existen evidencias en la literatura de que las emisiones de VOC (o HC)
aumenten en mezclas de gasolina con porcentajes de bioetanol superiores
al 5%. La AIE (2004) afirma que las mezclas de gasolina y bioetanol
disminuyen las emisiones de VOC a través del tubo de escape aunque
pueden incrementarse las que se producen por evaporación en el depósito
de combustible. Sin embargo estas emisiones no se incrementan aunque
aumente el porcentaje de bioetanol en la mezcla.
9 Guerrieri, Caffrey y otros (SAE Technical Paper Series 950.777) afirman
que las mezclas de gasolina con porcentajes crecientes de bioetanol
disminuyen la emisión de VOC (con 10% de bioetanol un 18%, con 20% un
22%, y con 40% un 45%).
9 El Banco Mundial (1996) muestra que los niveles de emisión de VOC de
las mezclas de gasolina y bioetanol disminuyen, respecto a la gasolina
convencional, a medida que aumenta el % de bioetanol (4 % con 12 % de
bioetanol; 13% con 22% de bioetanol y 29 % con bioetanol puro).
APPA
25
SITUACIÓN ACTUAL DE LAS ESPECIFICACIONES DE LOS
BIOCARBURANTES EN EUROPA Y ESPAÑA
Presión de vapor
ƒ
APPA
Por todo lo anterior, en la revisión de la Directiva de Calidad en 2003
(Directiva 2003/17), la Comisión estableció en su artículo 9.1.g., “la
necesidad de estimular la introducción de combustibles alternativos,
incluidos los biocombustibles, así como de modificar otros
parámetros en las especificaciones de los combustibles, tanto
convencionales como alternativos, por ejemplo las modificaciones
necesarias en los límites máximos de volatilidad de las
gasolinas contenidos en la presente Directiva para su aplicación a
las mezclas de bioetanol con gasolina, así como cualquier cambio
posterior necesario a la norma EN 228:1999”.
26
PERSPECTIVAS DE LAS
ESPECIFICACIONES DE
BIOCARBURANTES
PERSPECTIVAS DE LAS ESPECIFICACIONES DE BIOCARBURANTES
Biodiésel
1. La Comisión Europea ha transmitido un Mandato al CEN para que modifique
el porcentaje de mezcla de biodiésel del 5% al 10% en la EN 590.
2. La Comisión Europea ha transmitido un Mandato al CEN para que cree
especificaciones para los Ésteres etílicos de ácidos grasos (FAEE) que
serían introducidos en la EN 590 al igual que el FAME.
3. El CEN está estudiando la modificación de la EN 14214 para adaptarla a la
futura EN 590 y para evitar causar barreras para la producción de biodiésel a
partir de diferentes materias primas.
APPA
28
PERSPECTIVAS DE LAS ESPECIFICACIONES DE BIOCARBURANTES
Biodiésel
Estrategia del CEN para modificar las normas del diesel y del biodiésel:
1. El WG24 se encarga de la modificación de la EN 590. Esta modificación se
quiere acelerar al máximo.
2. El Biodiesel Task Force es el encargado de la modificación de la EN 14214.
Se ha marcado la siguiente agenda:
•
APPA
Corto plazo: modificar los siguientes parámetros:
•
POFF: que no aplique el POFF en la alícuota biodiésel cuando se
mezcle con diesel fósil -> Evitar problemas por incompatibilidad de
aditivos. La mezcla final sí que ha de cumplir POFF
•
Contenido en fósforo. Según industria automovilística, el límite
actual (10 ppm) puede causar problemas en sistemas modernos de
postratamiento de emisiones cuando se mezcla biodiésel al 10%
29
PERSPECTIVAS DE LAS ESPECIFICACIONES DE BIOCARBURANTES
Biodiésel
•
Sin embargo, ya son varios los fabricantes de filtros de partículas en tubo
de escape en Francia y Alemania los que han manifestado compatibilidad
de sus equipamientos cuando el vehículo funciona con biodiésel incluso
al 30% en mezcla:
1. Comela
2. Eminox
3. Engelhard
4. TwinTec
5. HJS
APPA
30
PERSPECTIVAS DE LAS ESPECIFICACIONES DE BIOCARBURANTES
Biodiésel
Estrategia del CEN para modificar las normas del diesel y del biodiésel:
•
medio plazo: modificar los parámetros necesarios de la norma EN 14214
de forma que se permita el uso de la mayor cantidad de materias primas
posible.
•
Largo plazo: crear unas especificaciones para el FAEE. Se estudiará las
similitudes con las especificaciones del FAME y si es posible se
integrarán ambas especificaciones en una misma norma.
APPA
31
PERSPECTIVAS DE LAS ESPECIFICACIONES DE BIOCARBURANTES
Bioetanol
1. La Comisión Europea está revisando en estos momentos la Directiva de
Calidad de los carburantes. Las modificaciones propuestas para el bioetanol
son:
•
Aumento de contenido en etanol permitido en la gasolina, desde el 5%
actual al 10%,
•
Aumento del contenido en oxígeno del 2.7 al 3.7%
•
Etiquetado de esta gasolina como “de alto contenido en biocarburante”,
que coexistiría con otra de “bajo contenido en biocarburante”.
•
Se añade un “waiver” (dispensación o exención) en el límite de presión
de vapor, que permite el empleo de mezclas de etanol en distintos
porcentajes entre 0 y 10%.
Esta propuesta aún tiene que ser aprobada por el Consejo y el Parlamento
Europeo.
APPA
32
PERSPECTIVAS DE LAS ESPECIFICACIONES DE BIOCARBURANTES
Bioetanol
2. El CEN está en proceso de votación formal de la norma prEN 15376. Por otra
parte, también está considerando la posibilidad de que, una vez aprobada, la
norma se revise para aumentar el porcentaje de bioetanol capaz de ser
mezclado con la gasolina.
3. El CEN está considerando la posibilidad de crear una norma EN a partir del
CEN Workshop Agreement (CWA) del E85.
APPA
33
POSICIÓN DE APPA CON RESPECTO A
LA REVISIÓN DE LAS
ESPECIFICACIONES DE
BIOCARBURANTES
POSICIÓN DE APPA BIOCARBURANTES CON RESPECTO A LAS
ESPECIFICACIONES
Bioetanol
APPA Biocarburantes ha solicitado que se introduzcan los siguientes
cambios en la propuesta de la CE:
1. Se cree una única especificación de gasolina, y que ésta contenga hasta un
10 % de etanol.
2. Se aumente el contenido en oxígeno hasta el 4% (m/m). El límite máximo de
3,7% hace que no puedan efectuarse mezclas con gasolinas de bajas
densidades (por debajo de 742 kg/m3), ya que se superaría el valor.
APPA
35
POSICIÓN DE APPA BIOCARBURANTES CON RESPECTO A LAS
ESPECIFICACIONES
Bioetanol
3. Se ajuste el waiver propuesto a unas presiones de vapor más reales.
Propuesta de la Directiva
Contenido de bioetanol
(% vol.)
0
Derogación presión de vapor
(kPa)
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
3.65 5.95 7.20 7.80 8.00 8.00 7.94 7.88 7.82 7.76
Propuesta de APPA Biocarburantes
Contenido de bioetanol
(% vol.)
Derogación presión de
vapor (kPa)
APPA
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
0
0
0
10
10
10
10
10
10
10
10
36
POSICIÓN DE APPA BIOCARBURANTES CON RESPECTO A LAS
ESPECIFICACIONES
Biodiésel
APPA Biocarburantes participa activamente en el CEN para desarrollar las
revisiones previstas en las normas de biodiésel y está de acuerdo en:
1. El Aumento del 5 al 10% en la norma EN 590.
2. La revisión de la EN 14214 para permitir el uso de más materias primas. En
este sentido, defiende el aumento o eliminación del límite del índice de yodo.
APPA
37
ESTANDARIZACIÓN
INTERNACIONAL DE
BIOCARBURANTES
ESTANDARIZACIÓN INTERNACIONAL DE BIOCARBURANTES
El pasado 28 de febrero de 2007 se realizó la primera conferencia
internacional de estandarización de biocarburantes, organizada por la CE, el
CEN y las representaciones de EE.UU. y Brasil ante la UE
El objetivo de la conferencia fue acercar posturas para crear unas
especificaciones internacionales que permitan facilitar el comercio de
biocarburantes.
Las conclusiones más importantes a las que se llegó tras la conferencia son:
1.
El desarrollo de estándares internacionales facilitará y promoverá el comerció
internacional de biocarburantes.
2. Todo estándar internacional debe fijarse en el componente puro y no en mezclas
con gasóleo o gasolina.
3. El proceso de estandarización ISO es muy lento, por lo que en principio, el trabajo
se realizará mediante reuniones entre CEN ASTM, ABTN
4. El trabajo sólo comprenderá el biodiésel y el bioetanol. Los biocarburantes de
segunda generación, al estar muy poco desarrollados no serán tratados a por ahora.
5. Las diferencias entre los estándares actuales son superables: hay más igualdades
que diferencias
APPA
39
¡¡MUCHAS GRACIAS POR SU ATENCIÓN!!
LAS ESPECIFICACIONES TÉCNICAS DE LOS BIOCARBURANTES: SITUACIÓN
ACTUAL Y PERSPECTIVAS
TALLERES DE ENERGÍAS RENOVABLES 2007
BIOCARBURANTES
31 de mayo de 2007