Panorama general de los biocombustibles de primera y segunda

PANORAMA GENERAL DE LOS
BIOCOMBUSTIBLES DE PRIMERA
Y SEGUNDA GENERACIÓN
Carlos Rolz Asturias
Director
Centro de Ingeniería Bioquímica
Instituto de investigaciones
Universidad del valle de Guatemala
Contenido
 Descripción de la situación actual en el país
 Panorama general
 Primera generación de procesos
 Segunda generación de procesos
 ¿El futuro?
1. Descripción de la
situación actual en el país
2.0 G litros
 La dependencia
1200
Diesel
Bunker Fuel Oil
Gasolinas
1100
Mega Litros
de Guatemala
en
combustibles
líquidos
derivados del
petróleo para el
transporte es
total
1300
1000
900
800
700
600
500
400
2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012
Año
 Los
consumidores
1300
1200
Diesel
Bunker Fuel Oil
Gasolinas
1100
Mega Litros
guatemaltecos
compramos
combustibles
líquidos en el
año 2011 por
una cantidad
equivalente a
los 18 G (18,000
mil millones) de
quetzales
aproximadame
nte
1000
900
800
700
600
500
400
2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012
Año
Etanol en Guatemala
Melazas

Con una zafra de 20 M toneladas
 Convirtiendo la totalidad de
melazas a etanol
 Se producen 142 M litros
 Suficiente para una mezcla de 15 %
en gasolinas
2. Panorama general
 En el planeta nunca antes se había producido
tanto:
 Etanol
 Biodiesel
 Metano
 ¿Por qué?
 La tasa de extracción de petróleo superó la
tasa del descubrimiento de nuevas fuentes
 Las nuevas fuentes requieren de mayor
inversión
 A largo plazo el petróleo como materia
prima no es sostenible
Los combustibles y la industria
automotriz deben ir de la mano
 Etanol: combustible líquido en mezcla con
gasolina o uso total
 Biodiesel: substitución parcial o total del diesel
fósil
 Metano: generación de energía
3. Primera generación de
procesos
Etanol: Primera generación de
procesos EEUU (almidón de maíz)
Etanol en EEUU
60000
Millones de litros
50000
40000
30000
20000
10000
0
1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015
Año
Etanol: Primera generación de
procesos Brasil (caña azúcar)
Etanol en Brazil
30000
Millones de litros
25000
20000
15000
10000
5000
0
1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015
Año
Fuente:
CEPAL
Etanol se produce por
fermentación de los azúcares
empleando levadura
1
2
1
¿Qué es el biodiesel?
O
R1
C O CH2
O
R2
R3
O
C O CH + 3 R OH
Alcohol
O
R1
C O
R
CH2
O
Catalizador
R2
C O
R
O
C O CH2
R3
Triglicérido
+
CH OH
CH2
C O
R
Biodiesel
R3 = ácido linoleico = CH3(CH2)4CH
CH(CH2)7COOH
CHCH2CH
OH
Glicerol
R1 = ácido palmítico = CH3(CH2)14COOH
R2 = ácido oleico = CH3(CH2)7CH
OH
CH(CH2)7COOH
Biodiesel: Primera generación de
procesos
Fuente:
CEPAL
4. Segunda generación de
procesos
Etanol : segunda generación
Etanol : segunda generación
Empresas comerciales: ejemplos
Italia 2012
 Mossi & Ghisolfi
Group
 50 Mlitros de
etanol
 Paja cereales,
olote maíz,
bagazo de sorgo
dulce
 Subproductos:
lignina
Brasil Diciembre 2013
 GraalBio Inviestimentos
planta en Alagoas
empleará bagazo de
caña y paja de cereales
para producir 82 Mlitros
de etanol
 Enzimas: Novozymes
 Levadura: DSM
 Mossi & Ghisolfi:
ingeniería
EEUU POET-Royal DSM 2013
 Planta en
Emmtesburg,
Iowa
 76 Mlitros de
etanol
 Residuos del
maíz
Hugoton Kansas EEUU 2013
 Abengoa Bioenergía
(España)
 95 Mlitros de etanol
 Residuos de maíz y
cereales
 Planta Piloto
(5Mlitros) Salamanca
Maabjerg Dinamarca 2016
 Inbicon y
Novozymes
 50-70 Mlitros de
etanol
 Paja de cereales
 Subproductos:
lignina y metano
Coskata Inc. EEUU Planta
piloto
Ineos New Planet Florida
Biodiesel: segunda generación
 Crecimiento de microorganismos ricos
en grasa utilizando efluentes
agroindustriales solos o en mezclas
con materias primas renovables
 Algas
 Levaduras y hongos
La producción de algas o
levaduras ricas en grasa
requiere relativamente
menos terreno
Sistemas de producción
Ref: Service 2011
Maitland, Australia
Cellana Kona-Hawaii
Seambiotic Israel
Sapphire Energy Las Cruces
NM (piloto)
Solazyme South San Francisco
¿El futuro?
¿El futuro?