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El presidente del CNIC, Eduardo Bitran, participó en el "Seminario Internacional de Biocombustibles de Algas" organizado por la Comisión Nacional de Energía y la Universidad de Antofagasta. En la ocasión, se refirió a la importancioa de las Energías Renovables no Convencionales como parte de la Estrategia Nacional de Innovación.
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CONSEJO NACIONAL DE INNOVACIÓN PARA LA COMPETITIVIDAD
Energías Renovables No Convencionales: Estrategias de Innovación para Chile Eduardo Bitran C.Presidente
Antofagasta, 8 Octubre 2009
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Un camino hacia el desarrollo
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CHILEEstoniaLituaniaArgentinaLetonia
EspañaN. ZelandaEsloveniaCorea
Hong KongFinlandiaAustraliaSuecia
Nuestra gran meta paísNuestra gran meta país• Crecer fuerte, sostenida y equitativamente para alcanzar el desarrollo.
• Primer paso: duplicar nuestro ingreso per cápita en los próximos 15 años, lo que implica mantener una tasa de crecimiento en torno al 5% anual.
Más de lo mismo no es suficiente• La evidencia muestra que el crecimiento de los países depende cada vez menos de la
acumulación de capital y trabajo, sino de la eficiencia con la que se utilizan o combinan dichos factores: Productividad Total de Factores (PTF).
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Nuestra propuestaNuestra propuesta
• El Consejo propone un camino al desarrollo basado en la competitividad sustentada en el capital humano y el conocimiento, en la generación de valor por la vía de la innovación y en el aprovechamiento de las ventajas de nuestros recursos naturales.
ESTRATEGIA DE INNOVACIÓN
CapitalHumano de calidad
CapitalHumano de calidad
Ciencia de base con orientación estratégica
Ciencia de base con orientación estratégica
InnovaciónEmpresarial(creación de valor)
InnovaciónEmpresarial(creación de valor)
Institucionalidad eficiente para la innovación(Visión de largo plazo, accountability en la implementación)S E L E C T I V I D A D Foco sectores con ventajas comparativas estáticas y latentes
COMPETITIVIDADCOMPETITIVIDAD
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Claves de la selectividad
– Orientación en la asignación de recursos para I+D.
– Formación de capital humano vinculado con los clusters dinámicos.
– Inversión en infraestructura vinculadas a necesidades de clusters.
– Resolver fallas de coordinación y generar masa crítica de recursos
– Mejorar la capacidad prospectiva en los clusters
0.00
0.01
0.02
0.03
0.04
0.05
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0.16
0.17
1.3 1.5 1.7 1.9 2.1 2.3 2.5 2.7 2.9 3.1 3.3 3.5 3.7 3.9 4.1 4.3 4.5
Horticultura primaria
Metalurgia
Consultoría
FarmacéuticaMedicina
especializada
Bovinoy ovino
Industrias creativas
Serv.medioambiente
Acuicultura
Silvicultura
Comercio minorista
Outsourcing
Turismo1
Porcicultura y avicultura
Celulosay papel
Productos de madera
Educación superior
Comunicaciones
Vitivinicultura
Logística y transporte
PlásticoFruticultura
primaria
Minería del cobre y subproductos
Construcción
Lácteo
Alto
Bajo
Medio
Po
ten
cial
de
crec
imie
nto
(%
)
Servicios financieros
Plataforma de negocios para LA
Industria química
Minería no metálica
Alimentos procesados de
consumo humanoSectores que se destacan
1 billón de pesos
Crecimiento PIB en 10 años
Esfuerzo para lograr la competitividad necesaria
Medio BajoAlto
Alimentos proc. para consumo animal
Figura 5
(1) Dentro del sector de Turismo fue considerado el subsector de Turismo de Intereses Especiales, que tiene un dinamismo mucho mayor que el sector de Turismo tradicional
Relator: EBT - 5min
6
Plataformas transversales
Infraestructura y Infraestructura y recursosrecursos
• Generación y suministro de energía• Suministro de agua dulce • Infraestructura para transportes y/o distribución de recursos naturales• Infraestructura para telecomunicaciones• Logística• Laboratorios de referencia
Marco normativo, Marco normativo, legal y políticolegal y político
• Derechos de propiedad (intelectual)• Regulación de la competencia para una economía de mercado• Transparencia en el sector privado y público• Políticas de apoyo del gobierno al sector privado y la inversión• Regulación sanitaria, laboral y medioambiental
Finanzas y ComercioFinanzas y Comercio
• Acceso y eficiencia del sistema financiero nacional e internacional• Comercio y acceso a mercado• Certificación y metrología• Imagen país
TecnologíasTecnologíastransversalestransversales
• Biotecnología y genética• Tecnologías de información y comunicación• Química de alimentos• NanoCiencia y NanoTecnología• Genómica y Proteómica
Relator: EBT - 10 min
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VISIÓN DE LA PLATAFORMA ENERGÍA
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Nuevo Escenario: Cambio ClimáticoNuevo Escenario: Cambio Climático( Mitigación)( Mitigación)
• COP 15 : La Conferencia de Copenhague en Diciembre 2009 probablemente establecerá las bases de un nuevo acuerdo que remplazará a Kioto que vence el 2012.
• Estados Unidos plantea “La necesidad de recuperar el tiempo perdido” Nuevo acuerdo al cual se suma EE.UU.
• Países OECD obligados a establecer compromisos: México el último país en ingresar a la OECD estableció compromisos voluntarios.
• SITUACIÓN DE CHILE, Emisiones per capita GHG Emissions per capita (2000, t CO2/pc)
17.415.8
13.4
9.9 9.68.0 7.5 7.0 6.8 6.6 6.45.9
7.9 7.2
1.5
4.8 5.1
1.02.7 2.5
1.0
7.39.9
5.52.7
8.1
3.2 2.4
6.04.1 4.0
5.4
10.1
-10
-5
0
5
10
15
20
Bolivia Venezuela Brazil Peru Argentina Ecuador Guatemala Mexico Rest of LAC Colombia Chile
Total p/c GHG Emissions (CO2, CH4, N2O, PFCs, HFCs, SF6) Per cap. CO2 Emissions from land use change Total p/c GHG Emissions excluding land use change
Emisiones de países de alto Ingreso 15.9 GHG Ton Per capita Emisiones de países de ingreso medio 9,1 GHG Ton Per capitaElasticidad de emisión de CO2 de Chile respecto al PIB: 1,5
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¿Potencial de Ahorro(Banco Mundial)?¿Potencial de Ahorro(Banco Mundial)?
Energy Intensity (per US$ of
GDP)
Power: Carbon Intensity
Transport: Carbon Intensity
Industry and Buildings:
Carbon Intensity
Brazil Medium Medium Low Medium
Mexico Medium Medium Low Medium
Venezuela, RB High Low Low Medium
Argentina Medium Medium Medium Medium
Colombia Low Low Low Medium
Peru Low Medium Low Medium
Bolivia High Medium Medium High
Chile Low Medium Medium High
Ecuador Medium High Medium Medium
Guatemala High High High Medium
Panama Low High High Medium
Paraguay Medium n.a. High Low
Honduras Medium High High Medium
Costa Rica Medium Medium Medium Low
Uruguay Low Low Medium Low
El Salvador Medium Medium Medium Medium
Haiti High Low Medium Medium
1. Eficiencia Energética 2. Transformación del sector Transporte 3. Disminución de la Intensidad de CO2 en sector Generación Energía
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Costo de Generación en Chile
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Precios y Composición de Generación
Países Competidores: 50-70 US$ MWh (Perú, Australia, Brasil, Sudafrica, Canadá)Efecto adverso en Competitividad sector transable
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Tendencia Actual a las Energías Limpias
Fuente: Presentación de Doug Arent 2009. National Renewable Energies Laboratory (NREL)
13
SEGS VII, 1988 Maadi, Egipto 1913 (ing. Frank Shuman)
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Capacidades Instaladas en ERNC
Fuente: Presentación de Doug Arent 2009. National Renewable Energies Laboratory (NREL)
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¿Oportunidades para Chile ?
• Producción y aplicación de tecnologías aprovechando recursos naturales locales.
• Producción y aplicación con desarrollo de producción local de componentes, ingeniería y servicios.
• Desarrollo e innovación, integración de sistemas y producción local de soluciones y exportación de bienes de capital y servicios.
• Investigación y Desarrollo y exportación de soluciones con propiedad intelectual. – CNIC encargó estudio a Doug Arent (Director, Energy Analysis, National
Renewables Energy Laboratory) Assessment of Strategic Opportunities in Renewable Energy for Chile
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Eolica Maremotriz Biomasa Solar Geotermia
Criterios Crecimiento ventas
Ventajas comparativas
Madurez de tecnología
Costo
Especificidad local
Externalidades ambientales
ExternalidadesTecnológicas
Proceso o producto objetivo
Familias de Tecnologías
Magnitud de Oportunidad
Esfuerzo Necesario
Matriz de Análisis
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Criterios Ocean Tidal Bio Power Bio fuels- Lignocellulosic Bio Fuels- Micro
AlgaeSolar-
Thermal Electric (CSP)
Solar-Photovoltaic (PV)
Systems Integration- Cross Resource/Cross Technology- Includes EE/Design/resources (water, land, energy)
Criteria Global Installed base few MW 50 GW Scale up Initial Only 16GW 8GW emerging
2008 Investment, US$ R&D $10B $17B (all)
Growth Rate (YOY, 5 yr)
- 4% 2% 32%
Maturity of technology R&D Mature resource dependent;initial scale up for
some ;proof of concept/process
validation for others
R&D and initial scale up
Mature and evolving; storage
is under development
mature , Si, thin films; evolving polymer,
organics
evolving
Cost Range, c/kWhr - 5-12 - - 12-18 na
Local Capabilities did not speak to any experts
used in wood industry; not used in ag/dairy; anaerobic digesters
Strong R&D, genome and enzymework
Some R&D Project engineering, construction;
some component manufacturing
smaller scale project engineering,
construction; some systems component
manufacturing
power systems, math modeling, systems;
geophysics, GIS, power system policy analysis;
Current Activities
Local specificity required
global with some adaptation to local
global species specific; global global global global
Relative Competitive Position; resources, capabilities, relations
n/a active industry and R&D community; competitive
active R&D; competitive active R&D; competitive
active systems applications R&D; lagging on power
active applications, lagging in materials
evolving
Spillover Possibilities R&D; materials; undersea
operations; engineering
engineering, steel; power electronics; construction
R&D; forestry; fuels sector;
R&D; biotech; systems eng,
manufacturing, operations;
services
engineering, metals; power
electronics; construction; operations
engineering, metals power electronics;
architecture/building engineering and design;
systems integration, construction, operations,
finance
Electrical Engineering, systems engineering, economics; systems operations; services
External Environmental factors; leverage
opportunities outside Chile
high medium medium medium/high medium (esp systems and
storage)
low medium
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Análisis para ChileAnalisis para
Chile Ocean Tidal Bio Power Bio fuels- Lignocellulosic Bio Fuels- Micro
AlgaeSolar-
Thermal Electric (CSP)
Solar-Photovoltaic (PV)
Systems Integration- Cross Resource/Cross Technology- Includes EE/Design/resources
(water, land, energy)
Objective: Service or product
product both both; especially species modification IP, process IP
product product; (systems) products; (systems) Service
Technology family systems systems; feedstock bio IP; process; fuels integration
bio IP, design, process; fuels
integration
systems systems; systems
Size and Value of Opportunity in
Chile
GW scale Large; need bioresource analysis
Large: need bioresource analysis
TBD GW scale MW-GW scale
Size of Opportunity for Chile (global
Market share)
large; GW scale medium medium/large large medium/large,storage solutions
small medium/large
Opportunity Focus
(application or full R&D/Supply)
Both application Both; esp species modification IP, process IP
Both application; services application services
Sector Strategy (application, full
industrial, independent or
consortia)
full; consortia application full; consortia full; consortia application; system design, validation; services; consortia
application; consortia application; consortial
Timing R&D current R&D current current current current
Level of Effort Required
systems + test/eval (consortia?)
commercial today R&D+ scale up + market devel
R&D + scale up + market devel
low; engineering/construct
ion, O&M
market; local component (e.g.
controllers, batteries?)
low, but sustained
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Etapas de DesarrolloBasic Rearch Applied Research Development Demonstration Diffusion
large wind
small wind
off shore wind
Traditional Hydro, small and large
Binary Geothermal
Ocean thermal
Ocean Tidal
Ocean Wave
Enhanced Geothermal
"Closed Loop" geothermal
Bio power, large
bio power, CHP, mulitfuel
Bio fuels, cellulosic
Biofuels Algae
Biofuels, other (gasification, pyrolysis..)
Solar Photovoltaics
CSP
CSP with Storage
Solar Hot Water
Integrated Systems Solutions
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ERNC con Ventajas en Chile • ERNC competitivas con alternativas térmicas convencionales
a. Eólicab. Solar Térmica (Para desalación, procesos industrias, etc.)c. Geotermald. Bioenergía incluyendo forestal y biogas
• Próximos cinco años
e. Solar Fotovoltaica ¿? f. Solar Térmica Eléctrica ¿?
g. Biocombustibles: Aprovechar recursos subutilizados residuos de agricultura, fruticultura, pesca acuicultura.
• Entre cinco a diez años:
h. Biocombustibles, Utilizando especies forestales, micro y macro algas marinas. • Más Largo plazo o competitividad incierta
i. Olas y Mareas. Gran potencial de Chile especialmente Mareas en X región. j. Geotermal de ciclo cerrado. Menor impacto ambiental y en recursos hídricos en el norte
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Desarrollo de la industria chilena de ERNC
• Oportunidades para el desarrollo de Ingeniería y Servicios complementarios y algunos equipos para el mercado nacional y regional
– Oportunidades en integración de sistemas relacionado a biomasa sistemas multi combustible a nivel domiciliario e industrial;
– Oportunidades en CHP (Combined Heat Power) con diseño y manufactura locales y servicios de ingeniería
– Diseño y manufactura de componentes y sistemas electrónicos de control para CSP
• Oportunidades de Innovación e I&D conectado con redes globales de conocimiento
– Biocombustible derivado de recursos nacionales tales como ligno celulosa, micro y macro algas marinas.
– Energía de mareas aprovechando recursos en el sur y capacidad de ingeniería con consorcios internacionales y enfatizando diseño de sistemas y manufactura local.
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Feedstocks
Lignocellulosic BiomassPerennial- Herbaceous- Woody
Annual CropsSugar/Starch (corn, sugarcane, wheat, sugarbeet, etc.)
Other Residues - Forestry, forest products- Municipal and urban:green waste, food, paper, etc.- Animal residues, etc.- Waste fats and oils
Plant Oils/Algae
Transportation FuelsEthanol &
Mixed Alcohols or Methane or Hydrogen
Diesel*
Methanol
Gasoline*
Diesel*
Gasoline* & Diesel*
Diesel*
Gasoline*
Hydrogen
Ethanol, Butanol, Hydrocarbons
Bio-Methane
Biodiesel Green diesel
Catalytic synthesis
FT synthesis
MeOH synthesis
HydroCracking/Treating
Aqueous Phase Processing
Catalytic pyrolysis
Aqueous Phase Reforming
Fermentation
Catalytic upgrading
MTG
Ag residues, (stover, straws, bagasse)
Intermediates
Bio SynGas
Bio-Oils
Lignin
Sugars
Biogas
Lipids/Oils
Gasification
Pyrolysis & Liquefaction
Hydrolysis
Pretreatment &
Hydrolysis
Tecnologías de Biocombustibles
* Blending Products
Anaerobic Digestion Upgrading
Transesterification
HydrodeoxygenationExtraction
Fermentation
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Desafíos fundamentales en producción de Desafíos fundamentales en producción de biocombustibles de microalgasbiocombustibles de microalgas
• Identificar las microalgas más adecuadas para producir biocombustible.• ¿Cómo cosechar las microalgas: Procesos mecánicos o químicos?• ¿Cuál es la forma más eficiente de extraer el aceite?• La producción de aceite puede ser un 30% del total de biomasa. Es crítico el uso
del 70% restante desde el punto de vista económico (nutrientes, nutracéuticos, etc.)
• ¿Cuál es el rol de la ingeniería genética en mejorar las características de las microalgas?
• ¿Cómo asegurar la provisión de CO2 a bajo costo en las localizaciones apropiadas?
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Avances Recientes• EL DOE realizó investigación de más de 3000 microalgas, seleccionado 300. • La ingeniería genética ha demostrado que puede aumentar la eficiencia en la
producción de aceite y que permite romper la célula del alga y liberar el aceite, transformando el proceso en biorefinería de producción continua, evitando la cosecha en batch (Dr. Verner de Synthetic Genomic 2009).
• Exxon (julio 2009) aportó US$ 600 millones para un joint venture con SG para desarrollar la tecnología.
• OriginOil anunció (julio 2009) que con electromagnetismo y modificación del pH rompe la pared celular liberando el aceite que sube a la superficie, manteniéndose el resto de la biomasa en el fondo.
• Plataforma Tecnológica de OriginOil puede ser aplicada a algas genéticamente modificadas.
• Algal Biomass Association (Boeing, Air New Zeland, Continental)• Programas Públicos de I+D: US National Biofuel Action Plan • Aquafuel: Consorcio Europeo FP7 de la UE. Combina industria y academia.
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¿Qué estrategia de I+D y transferencia ¿Qué estrategia de I+D y transferencia tecnológica es más eficiente en este contexto?tecnológica es más eficiente en este contexto?
• La tecnología desarrollada está protegida por patentes. • Los montos de inversión son AL MENOS UN ORDEN DE MAGNITUD MAYOR
que los recursos que puede movilizar Chile. • Establecer acuerdos con los grupos de investigación Internacionales para pilotear
en Chile, aprovechando las condiciones de localización ventajosa con radiación, terrenos con bajo costo de oportunidad y producción de CO2. cercana.
• Licenciar plataformas de ingeniería genética• Avanzar en crear capacidades de investigación y pilotaje. • Desarrollar know how en producción de microalgas (ventajas en demanda de
nutrientes para industria de salmones )• Establecer comité asesor internacional que siga desarrollo de la industria para que
oriente el desarrollo de I+D y transferencia tecnológica y alianzas: implica esquema de I+D flexible y capacidad de gestión de innovación abierta
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Muchas GraciasMuchas Gracias