presentacion coloquio biocombustibles

1. ANÁLISIS ECONÓMICO Y DE EMISIONES PARA DIFERENTES ESCENARIOS DE PRODUCCIÓN DE ETANOL EN LAS REGIONES SUR SURESTE Y CENTRO OCCIDENTE DE MÉXICO Luis Armando Becerra Pérez, Economista, MSc. Cand. a Ph.D. UABC y Prof. de la UAS. Carlos Ariel Cardona Álzate, I.Q., MSc, Ph.D. Profesor Universidad Nacional de Colombia, sede Manizales. Luis Eduardo Rincón Pérez, I.Q., MSc. Cand. a Ph.D. Universidad Nacional de Colombia, sede Manizales.

2. Contenido Introducción. Tipos de biocombustibles. Herramienta utilizada. Metodología. Definición de regiones e insumos. Escenarios de producción de etanol Producción de etanol por escenarios. Costos de producción de etanol. Cogeneración: energía eléctrica y calor. Estimación de las emisiones. Precio de indiferencia del etanol (nacional e internacional). Implicación en las políticas públicas de México. Conclusiones. Referencias bibliográficas.

4. El precio de la energía fósil aumenta

5. El calentamiento global avanza

6. Presión internacional por reducir los GEI

7. Los países buscan soberanía energética

9. 1. Introducción ¿EL ETANOL EN EL MUNDO? Notas: La producción y el comercio mundial está en miles de millones de litros (MML); los precios están en dólares americanos por hectólitro (USD/hl); 1hl = 100 litros. Fuente: OECD-FAO; Agricultural Outlook 2008-2017; 2008, chapter 4

12. 3. Herramienta: TAB PLUS, Versión México 1.1 Es una herramienta científica que permite realizar estimaciones para México sobre producción de biocombustibles líquidos, gaseosos y sólidos a nivel nacional, regional y estatal. El software permite evaluar la factibilidad tecno-agrícola y tecno-económica de la obtención de bioenergía a partir de diferentes tipos de biomasa. Con esta metodología, se realizan cálculos asequibles a diferentes tipos de comunidades: académicas, empresariales, sociales y gubernamentales.

13. 4. Metodología: Biocombustibles líquidos

15. Tasa de ahorro de Energía (%)

16. Energía Térmica Producida (kWh)

17. Energía Eléctrica Producida (kWh)

19. 5. Definición de regiones e insumos Las cinco regiones de México Noreste: Tamaulipas Chihuahua Coahuila Durango Nvo. León Zacatecas Noroeste:BC BCS Sonora Sinaloa Nayarit Centro-Occidente: Colima Jalisco Michoacán SLP Aguascalientes Guanajuato Querétaro Sur Sureste: Campeche Chiapas Oaxaca Quintana Roo Tabasco Veracruz Yucatán Centro: Morelos Puebla DF Guerrero Hidalgo Edomex Tlaxcala

20. 5. Definición de regiones e insumos ¿Por qué la Región Sur Sureste?

21. 5. Definición de regiones e insumos Región Sur Sureste (Camp, Chiapas, Oaxaca, QR, Tab, Ver, Yuc) Fuente: región sur sureste, vocación y desarrollo (2011). SIAP (sagarpa); México D. F.

23. 19.7 millones de ha (agro y for).

24. Población rural > Pob. urbana.

25. Oaxaca y Chiapas > pobres.

26. Veracruz es el estado que concentra el mayor número de unidades de producción agropecuario (35%).

27. Volumen de producción (2009): 58.8 mdt (> ¼ del total nac.).

28. Valor de la producción (2009): 55 mil mdp.

29. Principales cultivos: maíz, caña de azúcar, pastos, plátano, café, cereza y naranja.

30. Tiene dos litorales y su correspondiente infraestructura portuaria. Fuente: región sur sureste, vocación y desarrollo (2011). SIAP (sagarpa); México D. F.

31. 5. Definición de regiones e insumos ¿Por qué la región Centro Occidente?

32. %. Definición de regiones e insumos Región Centro Occidente (Col, Jal, Mich, SLP, Ags, Gto, Qro) Fuente: región centro occidente, vocación y desarrollo (2011). SIAP (sagarpa); México D. F. Mayor superficie de riego (Jalisco y Gto.) Mayor número de presas y cuerpos de agua (Jalisco y Gto.) Buena infraestructura de comunicaciones que apoya el comercio e industria. Mayor volumen y valor de la producción agrícola (Jalisco y Michoacán).

34. Es una región estratégica por su cercanía al principal mercado nacional.

35. 15 millones de hectáreas de superficie agropecuaria y forestal.

36. 999 mil unidades de producción, con un promedio de 15 hectáreas.

37. 28, 261 establecimientos de transformación de alimentos (uno de cada cinco).

38. 408, 632 establecimientos comerciales (22% del país).

39. Producción agrícola (2009): 55.5 millones de toneladas.

40. Valor de la producción: 75 mil 316 millones de pesos.

42. 5. Definición de regiones e insumos

43. 5. Definición de regiones e insumos

44. 5. Definición de regiones e insumos

45. 5. Definición de regiones e insumos Diagrama simplificado para la producción de etanol a partir de caña de azúcar Referencias: 1. Tanque de lavado, 2. Molino, 3. clarificador, 4. tambor rotatorio, 5. fermentador, 6. centrífuga, 7. centrifuga, 8. absorbedor de etanol, 9. Columna de concentración, 9. Columna de rectificación, 10. tamices moleculares, 11. tren de evaporadores.

46. 6. Escenarios de producción de etanol

47. 7. Producción de etanol por escenario Para las estimaciones de etanol se utilizó el TAB PLUS, Versión México 1.1 (en registro). Para la estimación de la gasolina oxigenada se supuso un 5.7% de etanol en volumen, para obtener al menos un 2% de oxigenación en peso de la gasolina. La NOM-086-SEMARNAT-SENER-SCFI-2005: Especificaciones de los combustibles fósiles para protección ambiental; indica un 2.7% de oxígeno en peso para las gasolinas que se consumen en las zonas metropolitanas del México.

48. 7. Producción de etanol por escenario

49. 7. Producción de etanol por escenario

50. 7. Producción de etanol por escenario

51. 8. Costos de producción de etanol por escenario

52. 8. Costos de producción de etanol por escenario

53. 8. Costos de producción de etanol por escenario

54. 8. Costos de producción de etanol por escenario

55. 9. Cogeneración: energía eléctrica y calor Tipo de tecnología para la cogeneración: caso bagazo de caña 1. Turbina de vapor alimentada con biomasa (BST) 2. Gasificación integrada de ciclo combinado alimentada con biomasas (BIGCC)

56. 9. Cogeneración: energía eléctrica y calor Costos de producción de etanol con cogeneración de energía por tipo de tecnología, utilizando el bagazo de caña: Región Sur Sureste por tipo de escenario (dll/L)

57. 9. Cogeneración: energía eléctrica y calor Costos de producción de etanol con cogeneración de energía por tipo de tecnología, utilizando el bagazo de caña: Región Centro Occidente por tipo de escenario (dll/L)

58. 9. Cogeneración: energía eléctrica y calor Costos de producción de etanol con cogeneración de energía por tipo de tecnología, utilizando el bagazo de caña: Región Sur Sureste + C-O por tipo de escenario (dll/L)

59. 9. Cogeneración: energía eléctrica y calor Consumo-generación de electricidad en el proceso de producción de azúcar y etanol en los ingenios de la Región Sur Sureste, según tecnología y escenario (Mwh).

60. 9. Cogeneración: energía eléctrica y calor Consumo-generación de electricidad en el proceso de producción de azúcar y etanol en los ingenios de la Región Centro Occidente, según tecnología y escenario (Mwh).

61. 9. Cogeneración: energía eléctrica y calor Consumo-generación de electricidad en el proceso de producción de azúcar y etanol en los ingenios de la Región Sur Sureste + C-O, según tecnología y escenario (Mwh).

62. 9. Cogeneración: energía eléctrica y calor Consumo-generación de calor en el proceso de producción de azúcar y etanol en los ingenios de la Región Sur Sureste, según tecnología y escenario (Mwh).

63. 9. Cogeneración: energía eléctrica y calor Consumo-generación de calor en el proceso de producción de azúcar y etanol en los ingenios de la Región Centro Occidente, según tecnología y escenario (Mwh).

64. 9. Cogeneración: energía eléctrica y calor Consumo-generación de calor en el proceso de producción de azúcar y etanol en los ingenios de la Región Sur Sureste + C-O, según tecnología y escenario (Mwh).

65. 10. Estimación de las emisiones Reducción de emisiones de contaminantes en dos diferentes mezclas de etanol-gasolina Fuente: Sánchez, O.J., Cardona, C.A. (2007). BioresourceTechnology.

66. 10. Estimación de las emisiones Notas: Estimaciones preliminares nos indican que en México, por consumir gasolina oxigenada con etanol, se reducirían las emisiones de CO2 en un 11.4%. En los cálculos se utilizó la metodología del IPCC, con valores específicos para México. Para la estimación de la gasolina oxigenada se supone un 5.7% de etanol en volumen, para obtener un 2% de oxigenación en peso de la gasolina (NOM-086).

67. 10. Estimación de las emisiones

68. 10. Estimación de las emisiones

69. 11. Precio de Indiferencia del Etanol (nacional e internacional) Precios del azúcar crudo en el mercado mundial (futuros de la Bolsa de New York, contrato No. 11, US cents/lb) Fuente: elaboración propia con datos de FAOSTAT Precio internacional de azúcar (US cents/lb) Fuente: FoodAutlook Global MarketAnalysis, FAO June 2010. Fuente: ICE (Intercontinental Exchange). Precios al día 27 de abril de 2011.

70. 11. Precio de Indiferencia del Etanol (nacional e internacional) Fuente: elaboración propia con datos del Agricultural Marketing Resource Center (Hofstran, D. y Johanns, A. 2011).

71. 11. Precio de Indiferencia del Etanol (nacional e internacional) Notas: Para los cálculos se utilizó la función: PIE (dll/L) = 1.67 (Kg. azúcar)*PA (dll/Kg). Para producir un litro de etanol se requiere 1.67 kg. de sacarosa. PIE = Precio de indiferencia del etanol. PE = Precio del etanol. PA = Precio del azúcar. El precio del etanol utilizado fue el rack price, que es un promedio de los distintos precios a los que venden las plantas de etanol en EE.UU. Fuente: elaboración propia con datos del Agricultural Marketing Resource Center (Hofstran, D. y Johanns, A. 2011) y datos de FAOSTAT. La función de PIE se ha utilizado por Horta Nogueira (gtz, 2006) y Razo, Astete-Miller, Saucedo y Laudeña (CEPAL, 2007).

72. 11. Precio de Indiferencia del Etanol (nacional e internacional) Notas: Para los cálculos se utilizó la función: PIE (dll/L) = 1.67 (Kg. azúcar)*PA (dll/Kg). Para producir un litro de etanol se requiere 1.67 kg. de sacarosa. PIEAE = Precio de Indiferencia del Etanol respecto al Azúcar Estándar. PIEAR = Precio de Indiferencia del Etanol respecto al Azúcar Refinada. El precio del azúcar fue un promedio al mayoreo de todas las centrales de abasto del México. Fuente: elaboración propia con datos del Sistema Nacional de Información e Integración de Mercados (México). La función de PIE se ha utilizado por Horta Nogueira (gtz, 2006) y Razo, Astete-Miller, Saucedo y Laudeña (CEPAL, 2007).

73. 11. Precio de Indiferencia del Etanol (nacional e internacional)

74. 11. Precio de Indiferencia del Etanol (nacional e internacional)

75. 12. Implicaciones en las políticas públicas de México La introducción de los biocombustibles en la matriz energética de México debe basarse en estimaciones realistas que no pongan en riesgo la soberanía alimentaria y/o hagan aún más desfavorable la balanza comercial. Se debe pasar del análisis nacional (macro) al análisis regional y estatal que permita incorporar al debate los detalles locales y los intereses de todos los agentes involucrados. Partir de una planeación regional que permita realmente integrar la cadena de valor de los biocombustibles. Por tener un superávit en la producción de azúcar, y dado que la tecnología para procesar la caña y el alcohol es plenamente conocida y dominada, se debe empezar por convertir el excedente de azúcar en etanol, así como complementarlo con remolacha azucarera y sorgo dulce. Iniciar el proceso de biocombustibles en México con la oxigenación de las gasolinas y posteriormente promover que el total de las mismas se mezclen al 10% (E10). Definir una normatividad que establezca plazos y condiciones de apoyo y subsidios para la introducción de los biocombustibles. Establecer una estrategia realista para incorporar a los productores rurales en la cadena de valor del etanol. Mayor investigación y desarrollo, promoviendo cultivos energéticos no alimenticios y material lignocelulósico con tecnologías de segunda y tercera generación. Evaluar con mayor detalle los verdaderos impactos en le medio ambiente.

76. 13. Conclusiones Partir de profundos análisis regionales, que incorporen los interese locales. El análisis del precio de indiferencia del etanol respecto al azúcar en el mercado internacional, permite concluir que es mejor enviar etanol que azúcar. En el corto plazo, lo anterior no aplica al mercado nacional, dado que el precio de indiferencia del etanol respecto al azúcar es muy alto, por lo que se ocuparían altos subsidios o bien producir etanol de otros cultivos azucarados, como son remolacha azucarera y sorgo dulce. No obstante, el proceso de producción de azúcar en los ingenios tiene una oportunidad inmejorable para bajar los costos de producción a través de la cogeneración de energía eléctrica y calor, lo que convertiría en más rentables sus proceso, incluido el proceso de producción de etanol. Estimaciones preliminares nos indican una reducción del 11.4% de emisiones de CO2, si México decide oxigenar con etanol las gasolinas consumidas. Se requieren de mejores herramientas académicas que permitan profundizar el análisis técnico-científico, convirtiéndolo asequible a todos los sectores de la sociedad, incluido el gubernamental y social. Se requiere de una metodología que determine un posible precio nacional de etanol, que incorpore las experiencias internacionales y que tome en cuenta nuestra realidad nacional, regional y sectorial.

77. 14. Referencias Bibliográficas JULIAN ANDRES QUINTERO SUAREZ, ISABEL CRISTINA PAZ ASTUDILLO, CARLOS ARIEL CARDONA ALZATE, "Production of bioethanol from sugarcane bagasse: Status and perspectives". En: InglaterraBioresource Technology ISSN: 0960-8524 ed: Elsevier Applied Science v.101 fasc.N/A p.4754 - 4766 ,2010. CARLOS ARIEL CARDONA ALZATE, JULIAN ANDRES QUINTERO SUAREZ, OSCAR JULIAN SANCHEZ TORO, "Challenges in Fuel EthanolProduction.". En: Italia International Review of Chemical Engineering ISSN: 2035-1755 ed: Praise Worthy Prize; v.1 fasc.6 p.581 - 597, 2009. OSCAR JULIAN SANCHEZ TORO, CARLOS ARIEL CARDONA ALZATE, LUIS FERNANDO GUTIERREZ MOSQUERA, "Process integration possibilities for biodiesel production from palm oil using ethanol obtained from lignocellulosic residues of oil palm industry" . En: InglaterraBioresource Technology ISSN: 0960-8524 ed: Elsevier Applied Science v.100 fasc.3 p.1227 - 1237 ,2009 CARLOS ARIEL CARDONA ALZATE, OSCAR JULIAN SANCHEZ TORO, "Trends in biotechnological production of fuel ethanol from different feedstocks" . En: Inglaterra Bioresource Technology ISSN: 0960-8524 ed: Elsevier Applied Science v.99 fasc.13 p.5270 - 5295 ,2008. OSCAR HERNAN GIRALDO OSORIO, OSCAR JULIAN SANCHEZ TORO, MARIA ISABEL MONTOYA RODRIGUEZ, CARLOS ARIEL CARDONA ALZATE, JULIAN ANDRES QUINTERO SUAREZ, "Fuel ethanolproductionfromsugarcane and corn: Comparativeanalysisfor a Colombian case" . En: Inglaterra Energy ISSN: 0360-5442 ed: PergamonPressv.33 fasc.3 p.385 - 399 ,2008. CARLOS ARIEL CARDONA ALZATE, OSCAR JULIAN SANCHEZ TORO, "Fuel ethanol production: Process design trends and integration opportunities". En: Gran BretañaBioresource Technology ISSN: 0960-8524 ed: Elsevier Applied Science; v.98 fasc.12 p.2415 - 2457 ,2007. CARLOS ARIEL CARDONA ALZATE, OSCAR JULIAN SANCHEZ TORO, "Energy consumption analysis of integrated flowsheets for production of fuel ethanol from lignocellulosic biomass". En: Inglaterra Energy ISSN: 0360-5442 ed: PergamonPress; v.31 fasc.13 p.2447 - 2459 ,2006. JOHNNY ALEXANDER TAMAYO ARIAS, MARIA ISABEL MONTOYA RODRIGUEZ, DIANA CATALINA CUBIDES ROMAN, CARLOS ARIEL CARDONA ALZATE, JIN SUK LEE, "Chapter 9: MainDevelopments in Biodiesel Production" RenewableFuels: Developments In Bioethanol And Biodiesel Production . En: Colombia ISBN: 978-958-44-2787-8 ed: Programa De Las Naciones Unidas Para El Desarrollo Pnud, v. , p.206 - 216 1 ,2008. OSCAR JULIAN SANCHEZ TORO, CARLOS ARIEL CARDONA ALZATE, JORGE IVAN ROSSERO, JUAN CARLOS HIGUITA, "Chapter 7: Effluent Treatment During Fuel Ethanol Production" Renewable Fuels: Developments In Bioethanol And Biodiesel Production . En: Colombia ISBN: 978-958-44-2787-8 ed: Programa De Las Naciones Unidas Para El Desarrollo Pnud, v. , p.165 - 180 1 ,2008 CARLOS ARIEL CARDONA ALZATE, OSCAR JULIAN SANCHEZ TORO, GERARD OLIVAR TOST, "Chapter 4: Energy Consumption in Fuel Ethanol Production from Biomass" Renewable Fuels: Developments In Bioethanol And Biodiesel Production . En: Colombia ISBN: 978-958-44-2787-8 ed: Programa De Las Naciones Unidas Para El Desarrollo Pnud, v. , p.98 - 118 1 ,2008. OSCAR JULIAN SANCHEZ TORO, CARLOS ARIEL CARDONA ALZATE, FABIOLA ANGULO GARCIA, "Chapter 1: Fuel Ethanol" RenewableFuels: Developments In Bioethanol And Biodiesel Production . En: Colombia ISBN: 978-958-44-2787-8 ed: Programa De Las Naciones Unidas Para El Desarrollo Pnud, v. , p.25 - 35 1 ,2008. CARLOS ARIEL CARDONA ALZATE, OSCAR JULIAN SANCHEZ TORO, LUIS FERNANDO GUTIERREZ MOSQUERA, "Processsynthesisfor fuel ethanolproduction" En: Estados Unidos 2009. Editorial: CRC Press Taylor & Francis Group ISBN: 978-1-4398-1597-7 v. 1 PP. 390. OSCAR JULIAN SANCHEZ TORO, CARLOS ARIEL CARDONA ALZATE, "Producción de Alcohol Carburante: Una Alternativa para el Desarrollo Agroindustrial" En: Colombia 2007. Editorial: Universidad Nacional de Colombia, ISBN: 978-958-44-1194-5; V. 1; PP. 380.

78. Final ¡¡Si se puede!! Gracias