Producción de biocombustibles avanzados en la unión europeabibing.us.es/proyectos/abreproy/70579/fichero/Estado+del+arte+de+la... · Conversión de Biomasa y Residuos 3.7.2.5.-

Máster de Ingeniería Ambiental

Departamento de Ingeniería Química y Ambiental

Escuela Técnica Superior de Ingenieros

Universidad de Sevilla

Estado del arte de laproducción de

Biocombustiblesavanzados en laUnión Europea

Autor: Manuel Antonio Rey Pérez

Tutor: D. José Fernando Vidal Barrero

Noviembre 2014

PRODUCCIÓN DE BIOCOMBUSTIBLES AVANZADOS EN LA UNIÓN EUROPEA

Índice

0.- ALCANCE Y OBJETIVOS 2

1.- INTRODUCCIÓN 4

1.1.- INTRODUCCIÓN A LOS BIOCOMBUSTIBLES 41.2.- MERCADO MUNDIAL DE BIOCOMBUSTIBLES 6

1.2.1. Bioetanol1.2.2. Biodiesel

1.3.- PERSPECTIVAS EN LA UE 91.3.1. Programa de biocombustibles JEC consortium

1.3.1.1. Los objetivos del estudio 2013 de revisión de biocombustibles JEC1.3.1.2. Comparación entre los resultados de 2013 y el estudio de biocombustibles JEC 20111.3.1.3. Alcance de aplicación del Programa de Biocombustibles JEC1.3.1.4. Enfoque del Programa de Biocombustibles JEC

1.3.2. Iniciativa Europea para el desarrollo de la Bioenergía Industrial (EIBI)1.3.2.1. Objetivos clave1.3.2.2. Actividad1.3.2.3. Principales resultados1.3.2.4. Conferencia de la Iniciativa de Bioenergía Europea Industrial 2013

1.4.- NUEVAS PROPUESTAS QUE PODRÍAN REVOLUCIONAR EL SECTOR DE LOS BIOCOMBUSTIBLES 161.4.1. Introducción sobre los biocombustibles avanzados

2.- LEGISLACIÓN Y NORMATIVA EUROPEA 22

2.1.- DIRECTIVA ENERGÍA RENOVABLES 2009/28/CE 222.1.1. Exigencia de sostenibilidad de los biocarburantes2.1.2. Requisitos de sostenibilidad2.1.3. Procedencia de las materias primas2.1.4. Verificación2.1.5. Cumplimiento de las obligaciones

2.2.- DIRECTIVA DE CALIDAD DE COMBUSTIBLES 2009/30/CE 252.2.1. Visión de conjunto2.2.2. Objetivos2.2.3. Sostenibilidad

2.3.- SIMILITUDES Y DIFERENCIAS ENTRE LAS DIRECTIVAS RED Y FQD 27

3.- BIOCOMBUSTIBLES AVANZADOS EN LA UNIÓN EUROPEA 31

3.1.- COMBUSTIBLE SINTÉTICO A PARTIR DE BIOMASA 313.1.1.- Introducción3.1.2.- Antecedentes

3.1.2.1.- Planta de Demostración NSE de BTL


3.1.2.2.- Choren tecnología de gasificación3.1.3.- Estado del Arte

3.1.3.1.- Proyecto UPM Stracel BTL.3.1.3.2.- Proyecto Ajos BTL

3.1.4.- Proceso3.1.4.1.- Fisher-Tropsch3.1.4.2.- Proceso Mobil

3.2.- ACEITES VEGETALES TRATADOS CON HIDRÓGENO (HVO ) 363.2.1- Introducción3.2.2.- Estado del Arte

3.3.- BIODME (DIMETILÉTER) 373.3.1.- Introducción

3.3.1.1.- Forma molecular y comparación de las propiedades del combustible3.3.1.2.- Materias primas, uso, normativa y escala de producción

3.3.2.- Estado del Arte3.3.2.1.- Proyecto BioDME

3.3.3.- Proceso3.4.- BIO-SNG (GAS NATURAL SINTÉTICO) 40

3.4.1.- Introducción3.4.2.- Estado del Arte3.4.3.- Proceso

3.4.3.1.- Secado3.4.3.2.- Gasificación y limpieza del gas3.4.3.3.- Metanización3.4.3.4.- Acondicionamiento del gas

3.5.- BIO-CRUDO O ACEITE DE PIRÓLISIS 463.5.1.- Introducción

3.5.1.1.- Normativa3.5.2.- Estado del Arte

3.6.- BIOBUTANOL 473.6.1.- Introducción3.6.2.- Antecedentes3.6.3.- Estado del Arte

3.6.3.1.- El método de Abengoa para la producción de biobutanol mediante condensación catalítica

3.7.- BIOHIDRÓGENO 503.7.1.- Introducción3.7.2.- Estado del Arte

3.7.2.1.- La división de agua fotobiológica3.7.2.2.- La división de agua fotoelectroquímica3.7.2.3.- Fermentación3.7.2.4.- Conversión de Biomasa y Residuos3.7.2.5.- Horno Solar de Flujo Alto

3.7.3.- Proceso3.7.3.1.- Reformado con vapor3.7.3.2.- Fermentación y Algas


4. SOSTENIBILIDAD DE BIOCARBURANTES 57

4.1.- CERTIFICACIÓN DE BIOCOMBUSTIBLES 574.1.1.- Sistemas de certificación de biocombustibles sostenibles4.1.2.- Sistemas de control del origen de los biocombustibles sostenibles

4.1.2.1.- Consorcio del Registro del origen de los Biocombustibles (RBO)4.1.2.2.- Sistema de verificación de la sostenibilidad de Neste Oil4.1.2.3.- NABISY - sistema de biomasa sostenible en Alemania4.1.2.4.- TYC (Trace Your Claim) – Base de Datos

4.2.- PROYECTO BIOGRACE 604.3.- PROYECTO GLOBAL-BIO-PACT 61

5. COMPATIBILIDAD CON LOS MOTORES E INFRAESTRUCTURAS DISPONIBLES 66

5.1. COMBUSTIBLE SINTÉTICO A PARTIR DE BIOMASA (BTL) 665.2. ACEITES VEGETALES TRATADOS CON HIDRÓGENO (HVO) 665.3. BIODME (DIMETILÉTER) 675.4. BIO-SNG (GAS NATURAL SINTÉTICO) 685.5. BIO-CRUDO O ACEITE DE PIRÓLISIS 685.6. BIOBUTANOL 695.7. BIOHIDRÓGENO 70

5.7.1. Los coches impulsados por hidrógeno5.7.2. El uso de hidrógeno en motores de combustión

6. AYUDAS DE LA UE PARA SU COMERCIALIZACIÓN 75

6.1. PROGRAMA HORIZONTE 2020 756.1.1. Acciones de Desarrollo de tecnologías de próxima generación para los biocarburantes y combustibles alternativos sostenibles6.1.2. Acciones para la demostración de tecnologías de biocombustibles avanzados en 2014 y 20156.1.3. Acciones para el desarrollo en el mercado de la bioenergía sostenible existentes y emergentes en 2014 y 2015

6.2. ERA-NET + BESTF CONSORTIUM 796.2.1. Proyecto Bioprogress6.2.2. Proyecto KANE6.2.3. Proyecto BioSNG

6.3. PROYECTO NER 300 806.3.1. Primeras iniciativas NER3006.3.2. Últimas y más recientes iniciativas NER300

6.4. OBSTÁCULOS INDUSTRIALES PARA LAS PLANTAS PILOTO DE BIOCOMBUSTIBLES AVANZADOS 81

7. CONCLUSIONES 85

Capítulo 0

ALCANCE Y OBJETIVOS


ALCANCE Y OBJETIVOS

0.- ALCANCE Y OBJETIVOS

El alcance de este proyecto es la descripción básica de los biocombustibles avanzados actuales medianteun análisis bibliográfico a nivel de la UE, obteniendo así una visión "factible" en cuanto a características,producción y comercialización de estos. Aparece la palabra factible entre comillas debido a que algunasempresas sostienen que todavía no son una opción rentable debido a que algunos biocombustiblesavanzados están en fases iniciales de investigación (plantas piloto).

En este trabajo nos detenemos a realizar un estudio de los biocombustibles avanzados considerando suspropiedades físico-químicas, su forma de obtención y sus usos y compatibilidades con lasinfraestructuras disponibles. En la introducción se presentan los conceptos fundamentales sobre losbiocombustibles a nivel de producción global, así como nuevas propuestas de la UE. Para finalizar sepresenta un estudio sobre la sostenibilidad de los biocombustibles mediante sistemas de certificación ylas propuestas y ayudas de la UE para la comercialización de los biocombustibles avanzados.

El trabajo va destinado a dos tipos de público. El primero a estudiantes de las ramas de ingenieríaagronómica, forestal, industrial y a estudiantes de Ciencias Químicas, Físicas, Biológicas y Ambientalesque realizan trabajos de investigación o de pura consulta bibliográfica relacionada con las energíasrenovables, la producción de biocombustibles avanzados, tanto su desarrollo como su comercialización ysu impacto ambiental en el mundo de la energía.

El segundo, a las personas que desde las empresas privadas o desde la administración se ocupan deestos temas. La necesidad de datos que estas personas demandan es cada día mayor, pues la realizaciónde proyectos o la necesidad de toma de decisiones en planificación energética, demanda conceptos ydatos que pueden ser consultados en este trabajo.

Es un trabajo útil y sobre todo, muy actual. Útil, porque toda la bibliografía relacionada con lasenergías renovables (biocombustibles avanzados), y más en español, es siempre bien acogida ybienvenida en el mundo universitario, que tiene falta de ella. Actual, porque el tema está presente adiario en el mundo de la energía, por motivos económicos, ambientales y sociales, cada día mástenidos en cuenta por los encargados de la planificación energética.

En definitiva, se trata de hacer llegar a las personas que nos rodean datos que son de tremendaactualidad e importantes en un futuro no muy lejano. Estos han sido ordenados y clasificados para quesea fácil de usar a los lectores de este trabajo.

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Capítulo 1

INTRODUCCIÓN


INTRODUCCIÓN

1.- INTRODUCCIÓN

1.1-Introducción a los biocombustibles

Con las materias primas a base de petróleo como la columna vertebral de muchos productos de lasgrandes industrias, es probable que su suministro se agote pronto, por lo que necesitamos recursosalternativos con el fin de asegurar el abastecimiento de materias primas. Ampliar la base de éstas esesencial para garantizar a nivel mundial la competitividad hoy día de cualquier industria y país que seprecie.

El crecimiento de la población mundial y la demanda de materias primas para las industrias es cada vezmayor, sobre todo para el transporte de la población. Sin olvidar que la investigación todavía tiene queser constante con respecto a la exploración de combustibles fósiles y la producción de petróleo y gasnatural, los biocombustibles, tienen y tendrán un mayor grado de estudio, investigación y relevanciaeconómica a nivel mundial.

Los biocombustibles son combustibles procedentes del uso de la biomasa como materia prima. Si estosbiocombustibles se utilizan para la propulsión de medios de transporte, entonces reciben el nombre máspreciso de biocarburantes, aunque en muchas ocasiones se los denomina indistintamente de una u otraforma. Es precisamente como combustibles de transporte donde su uso está más extendido y donde esprevisible que se expandan más en el futuro, dada la gran dependencia que los medios de locomocióntienen hoy en día del petróleo.

Por su composición química y las características físicas que ésta les confiere, los biocarburantes puedenser aptos en determinadas circunstancias para sustituir a las gasolinas en los motores de gasolina o algasóleo en los motores diésel. La sustitución puede darse de manera total o, lo que es más habitual, enun determinado porcentaje de mezcla, como aditivos.

Se dice por tanto, que los biocombustibles proceden de reacciones químicas cuya materia prima es labiomasa, pero… ¿qué es la biomasa? En realidad es un concepto muy amplio. Con este nombre sedesigna cualquier materia orgánica derivada de residuos o productos animales y vegetales, como puedenser plantas, madera, residuos de procesos forestales y agrícolas o incluso productos de desechobiodegradables de la actividad industrial o urbana…etc. ¿Por qué usar dicha biomasa como materiaprima para la producción de combustibles? Porque ésta es la única fuente de carbono orgánicodisponible en la Tierra que se está produciendo continuamente a un ritmo apreciable. Constantementese producen en el planeta materia vegetal y animal; las plantas realizan la fotosíntesis para alimentarse,crecen, se reproducen, nacen plantas nuevas, los animales se alimentan de las plantas, crecen, sereproducen… Y así sucesivamente. Durante la fotosíntesis, las plantas no sólo fijan CO 2 atmosférico, unode los gases responsables del efecto invernadero (GEI, Gases de Efecto Invernadero), sino que, además,aprovechan la energía lumínica del sol.

Es un ciclo veloz y constante de “creación” de materia, a diferencia de los combustibles fósiles (carbón,petróleo y gas natural), cuyo balance producción-consumo está terriblemente descompensado, motivopor el que en un horizonte de pocas décadas se agotarán las reservas disponibles (se consume,aproximadamente, cuatro veces más petróleo del que se descubre anualmente).

Por esta y otras cuestiones, hace ya mucho tiempo que se centró la atención en la biomasa como unposible sustituto de los combustibles fósiles en la producción de fuentes de energía y de determinadosproductos químicos. Y por el hecho de que la biomasa se está produciendo constantemente y fijando elCO2 atmosférico, se suele decir que los biocombustibles son “energías limpias y renovables”.

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INTRODUCCIÓN

Esto no significa que los biocombustibles sean idílicos (a pesar de las connotaciones que suele traer a lamente el prefijo “bio”) ni que no presenten un fuerte impacto en el medio ambiente, por lo que hay queser cautos. Ahora bien, sí que es cierto que en principio los biocombustibles son neutros a lo que al usofinal se refiere, porque el CO2 liberado en su uso ha sido fijado previamente, como se ha dicho, en lafotosíntesis. Es decir, el dióxido de carbono emitido se compensa con el absorbido, dando un balancepróximo a cero. Esta es una gran ventaja frente a la enorme cantidad de dióxido de carbono emitido porlos combustibles fósiles. Aunque no sean “perfectos”, es indudable que ganan la partida a loscombustibles fósiles no sólo en las emisiones de CO2, sino también en muchos otros aspectosmedioambientales. Por ejemplo: no emiten dióxido de azufre (principal causante de la lluvia ácida), y sedisminuye la concentración de partículas en suspensión emitidas, de metales pesados, de monóxido decarbono, de hidrocarburos aromáticos poli cíclicos y de compuestos orgánicos volátiles.

Por tanto podemos decir de los biocarburantes que “su aprovechamiento energético supone convertirun residuo o cultivo energético en un recurso”.

Una definición científica de los diversos biocombustibles puede ser, atendiendo a la base de la fuente decarbono a partir del cual se deriva dicho biocombustible, de la siguiente manera:

- 1ª Generación -- La fuente de carbono para el biocombustible es el azúcar, lípidos o almidóndirectamente extraído de una planta. El cultivo se considera real o potencialmente estar encompetencia con los alimentos.

- 2ª Generación -- El carbono de biocombustibles se deriva a partir de celulosa, hemicelulosa,lignina o pectina. Por ejemplo, esto puede incluir, desechos agrícolas forestales o residuos, omaterias primas para fines no alimentarias.

- 3ª Generación -- El carbono de los biocombustibles se deriva de organismos autótrofosacuáticos (por ejemplo, las algas). Dióxido de carbono, luz y nutrientes se utilizan para producirla materia prima, es decir, el carbono disponible para la producción de biocombustibles. Estosignifica, sin embargo, que un organismo heterótrofo (utilizando azúcar o celulosa para producirbiocombustibles) no sería considerado como 3G.

Esto no implica necesariamente que el de 2ª G es siempre más sostenible que el de 1ª G o que el de 3ªGsiempre es más sostenible que el de segunda o primera, hay que tener en cuenta otros factores como losrelacionados con el uso del suelo, la competencia con los cultivos alimentarios, y la eficiencia del procesode producción, balance de energía total,….etc. Se les necesita tener en cuenta a través de cada cadenade valor específico.

La creación de la aceptación del público a través de la buena calidad y la compatibilidad medioambientalde los nuevos productos y tecnologías de los biocombustibles, debe ser el objetivo de este trabajo deponer de relieve la necesidad y la urgencia de estas actividades de investigación y sensibilizar actorespolíticos para crear condiciones marco fiables necesarias para este cambio de materias primas.(BIOFUELSTP)

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INTRODUCCIÓN

1.2.- Mercado mundial de biocombustibles

El mercado mundial de biocombustibles está focalizado en determinados países en los últimos años(tabla 1.1) y con cambios de regresión en el último año que refleja dicha figura. La producción debiocarburantes mundial disminuyó en el 0.4 % en 2012, la primera disminución desde 2000.

El aumento de producción en Sudamérica y Asia Pacífico fue más notable que la disminución enNorteamérica y Europa, tabla 1.1 y figura 1.1.

Tabla 1.1 (BP STATISCAL 2013)

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INTRODUCCIÓN

Figura 1.1 (BP STATISCAL 2013)

La producción de bioetanol global disminuyó su fuerte crecimiento entre 2009-2011, figura 1.1, y semantuvo ligeramente en aumento para sufrir una importante subida en 2012. La producción debiodiesel a nivel mundial ha experimentado un fuerte crecimiento y se ha doblado en los últimos cincoaños y ahora supone un 31 % del suministro de biocarburantes total.

Como podemos apreciar, la producción de biocarburantes hoy en día se centra sobre todo en bioetanol ybiodiesel, por lo que pasaremos a comentar sobre la problemática que existe en la actualidad sobredicha producción y comercialización.

Figura 1.2 FAPRI, ERB, Analysis MB Agro

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INTRODUCCIÓN

1.2.1.- Bioetanol

El bioetanol es el biocombustible más usado en el mundo, debido principalmente a los niveles deproducción en Estados Unidos y Brasil. Tres cuartas partes de los 27.900 millones de galones delmercado mundial de biocombustibles de 2012 fueron para el bioetanol, con la cuarta parte restanteconsistiendo en ventas de biodiesel. EE.UU. y Brasil dominan el mercado del bioetanol, con los dospaíses representando el 85% de la producción y el 82% del consumo mundial. Esto hace al mercadomundial de etanol combustible muy dependiente de los mercados de estos dos países, una perspectivadifícil, ya que el mercado de bioetanol de Brasil ha estado en declive desde 2009 y el mercado de EE.UU.se ha estancado desde 2010.

En los EE.UU., los mayores problemas son el "muro de mezcla",[la Agencia de Protección Ambiental(EPA) propuso recortar el uso total de combustibles renovables, hechos principalmente de maízestadounidense y en menor medida de soja, pasto, desechos de cosecha y caña de azúcar brasileña a unrango entre 15 mil millones y 15,2 mil millones de galones]. La propuesta de la EPA para reducir lasmetas de combustibles renovables es una victoria para la industria del petróleo, pero una pérdida paralos productores de biocombustibles. El RFS (Estándar de Combustible Renovables) requiere el uso demás etanol del que se puede mezclar con gasolina. Los refinadores han dicho que este “muro demezcla” les obligaría a exportar más combustible o producir menos gasolina, lo que llevaría a unaescasez y mayores precios en las estaciones de servicio y una mala cosecha de maíz.

En Brasil, una combinación de varias malas cosechas sucesivas de caña de azúcar, fuertes preciosinternacionales del azúcar y un diferencial de precios internos más pequeño entre el etanol y la gasolina,ha visto un creciente número de conductores optando por utilizar el gas en lugar de etanol para susvehículos de combustible flexible en los últimos cuatro años.

Europa, encabezada por Alemania y Francia, es el mayor productor de biodiesel en el mundo, así como elmercado más grande. Sin embargo, el crecimiento del mercado de biodiesel se ha reducidoconsiderablemente desde 2009 ya que la política de la UE se aleja de apoyar los biocombustiblesproducidos a partir de materias primas de alimentos como el aceite de colza, mientras que la producciónnacional de biodiesel ha disminuido desde 2010 debido a la afluencia de importaciones de biodiesel másbaratos de Argentina e Indonesia. Las nuevas regulaciones que entraron en vigor en 2013 limitó lacantidad de de biodiesel legal que los productores pueden hacer a partir de cultivos alimenticios, ycausarán condiciones que hará disminuir el mercado del biodiesel en la Unión Europea hasta el año2020.

El pronóstico para el mercado global de biocombustibles en la próxima década es crecimiento de un sólodígito, conforme el consumo en los EE.UU. y Brasil para el bioetanol y el consumo en la UE para elbiodiesel, experimentan ganancias modestas. Menos apoyo político a los biocombustibles en la mayoríade los mercados clave de la región, tanto para el bioetanol y el biodiesel va a desacelerar el crecimientodel mercado mundial de biocombustibles a través de la próxima década y el resultado en un total de41,700 millones de litros vendidos en 2022, una tasa compuesta anual de sólo 4,0% entre 2013 y 2022.(WBM 2013)

1.2.2.- Biodiesel

La producción global de biodiesel en 2013 sólo subió 1 millón de toneladas interanuales a 24,4 millonesde toneladas pero el crecimiento moderado del suministro ayudó a aliviar los precios de los aceitesvegetales.

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INTRODUCCIÓN

La industria global de biodiesel sólo estaba logrando un "crecimiento lento" después de unosincrementos anuales en la producción de 3,7 millones de toneladas en 2011 y 1,3 millones de toneladasen 2012. En los últimos años, el biodiesel ha recibido cada vez más críticas, con acusaciones de que laproducción de combustibles verdes con materias primas alimentarias apuntala los precios de losalimentos.

La UE seguiría como el principal productor mundial de biodiesel pero sólo con una leve alza de laproducción de 2013 a 9,6 millones de toneladas frente a 9,4 millones en 2012. Alemania incrementarásu producción de biodiesel a 2,60 millones de toneladas frente a 2,53 millones de toneladas y Franciaa 2,05 millones de toneladas frente a 2,03 millones de toneladas.

Estados Unidos, el segundo mayor productor mundial de biodiesel, elevó su producción en 2013 a 3,9millones de toneladas frente a 3,3 millones de toneladas en el 2012 debido a una fuerte demandapara mezclas.

La producción de Argentina en 2013 bajó a 1,75 millones de toneladas frente a 2,46 millones detoneladas el año anterior ya que una disputa comercial ha afectado las ventas al principal consumidordel país, la UE, ya que el 28 de mayo del 2013, la UE anunció aranceles punitivos a importaciones debiodiesel de Argentina e Indonesia, acusándolos de vender el combustible verde al bloque de países dela UE a precios injustamente bajos. (WBM 2013)

1.3.- Perspectivas en la Unión Europea

La UE, tercer mercado de combustibles del mundo y en continuo crecimiento tras el apoyo de unapolítica comunitaria sobre biocombustibles, también se ha visto afectada por los mismos motivos queEEUU en cuanto a la fuerte presión entre la opción de combustibles o alimentos, proclamada por algunasorganizaciones. Centraremos este estudio en señalar la situación actual y futura de este sector ennuestra área comunitaria, marcada en estos momentos por una parte, por la necesidad de utilizarenergías renovables para reducir la emisión de gases nocivos de efecto invernadero principalmente en elsector del transporte, y por el compromiso adquirido con los países en vías de desarrollo, para aplicareste tipo de políticas de energías renovables para preservar un mundo menos contaminado.

El desarrollo de biocombustibles sostenibles es parte de la estrategia para una bioeconomía europeasostenible propuesta por la Comisión Europea en febrero de 2012 para cambiar la economía europeahacia una mayor sostenibilidad de los procesos (de alimentos, piensos, energía e industria) y los recursosrenovables.

El plan se centra en tres aspectos fundamentales: el desarrollo de nuevas tecnologías y procesos para labioeconomía; el desarrollo de mercados y la competitividad en los sectores de la bioeconomía; empujara los responsables políticos y las partes interesadas a trabajar más estrechamente.

La bioeconomía de la UE cuenta actualmente con una facturación de casi 2 billones de € (2012) yemplea a más de 22 millones de personas, un 9% del empleo total en la UE. Incluye la agricultura, lasilvicultura, la pesca, la alimentación y la producción de pulpa y papel, así como partes de las industriasquímicas, biotecnológicas y de la energía. Cada euro invertido en la investigación financiada por labioeconomía de la UE y la innovación se estima que desencadenará en 10 € de valor añadido, en lossectores de la bioeconomía en 2025.

En materia de desarrollo de mercado para los biocombustibles, describiremos el programa debiocombustibles JEC (Joint Research Centre) 2008-2010, financiado por la Unión Europea y querecientemente ha desarrollado una actualización en Abril del 2014, así como la EIBI (EuropeanIndustrial Bioenergy Initiative).

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INTRODUCCIÓN

1.3.1.- Programa de biocombustibles JEC

La colaboración en la investigación JEC entre el Centro Común de Investigación de la Comisión Europea,EUCAR (el Consejo Europeo de Investigación Automotriz y Desarrollo) y CONCAWE (asociación europeade compañías de petróleo para el medio ambiente, la salud y la seguridad en la refinación y distribución)se inició en el año 2000. Las tres organizaciones han colaborado en los campos relacionados con lasostenibilidad del vehículo en Europa y las industrias del petróleo, proporcionando información relativaal uso de la energía, la eficiencia y las emisiones de una amplia gama de sistemas de propulsión devehículos y opciones de combustible. Esta metodología es una referencia científica en el panoramaeuropeo de investigación energética.

El primer estudio de Biocombustibles JEC, que fue lanzado en 2011 (JEC, 2011b), intentaba proporcionaruna base científica sólida para la toma de decisiones y una actitud relevante sobre la aplicación delreglamento de la UE, incluida la FQD1 (Fuel Quality Directive). Las organizaciones asociadas que hicieroneste programa JEC acordaron reanudar su programa de biocombustibles en base a la necesidad y lapercepción de la oportunidad de revisar su informe de 2011, ya que reconocían que se había quedadoobsoleto. Las razones se resumen en dos consideraciones:

- Las propuestas de revisión de las Directivas de 2009 a nivel de la UE fueron presentados por laComisión Europea en octubre de 2012, modificada por el Parlamento Europeo en septiembrede 2013 y por el Consejo de Medio Ambiente en diciembre de 2013, por lo que se cambiaronconceptos legislativos para la RED2 (Renewable Energy Directive) y para la aplicación de la FQD,y por lo tanto se produjo impactos sobre la viabilidad, la eficiencia y el nivel de ambición paraalcanzar dichos objetivos.

- Factores de desarrollo de mercado, tales como renovación de la flota de carreteras, ladisponibilidad de las mezclas de mercado (E10), preferencias de los consumidores quedeterminan la adopción de alternativas de combustible, y la disponibilidad de tecnologíasavanzadas sobre combustibles renovables que difieren considerablemente de las proyeccionesen el informe de 2011. (JRC 2014)

De acuerdo con el primer informe publicado en 2011, la revisión del estudio de biocombustibles JEC (JECBiofuels Programme Abril 2014), incluye la metodología y actividades y se define por sus objetivos,alcance y enfoque.

1.3.1.1.- Los objetivos del estudio 2013 de revisión de biocombustibles JEC

- Aclarar las oportunidades y los obstáculos para alcanzar el logro de 10% de energía renovableen el sector del transporte en 2020 y una reducción del 6% en la cantidad de GEI (gases deefecto invernadero) de los combustibles para el transporte, mediante el desarrollo de lademanda teórica dentro de escenarios de combustibles que pueden ser evaluados ycomparados con las proyecciones de tipos de oferta de combustibles renovables y sudisponibilidad.

- Incrementar los tipos de combustibles y poder probar la modificación de los diferentesconceptos legislativos para RED y FQD (como tapas de contabilidad sobre los biocombustiblesconvencionales, múltiples factores de conteo y de GEI ahorro sobre la base de los procesos deproducción específicos).

1 FQD: EU Directiva de Calidad de Combustibles (Dir 2009/30/EC) 23 Abril 20092 RED: EU Directiva de Energías renovables (Dir 2009/28/EC) 23 Abril 2009

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INTRODUCCIÓN

- Actualizar los valores de demanda fijos para los modos de transporte distintos de la carretera.

- Para centrarse en los combustibles convencionales y alternativos y mezclas de biocombustibles,mientras que representan el crecimiento de los sistemas de propulsión alternativos desde 2010-2020.

- Para revisar la perspectiva de suministro para los biocombustibles convencionales y avanzados.

- Para asegurar que se analiza la introducción de mezclas de biocombustibles en Europa paracumplir con los objetivos de regulación a fondo y reflejar la experiencia del mercado mediantela introducción de una función de aceleración para la captación de mezcla alternativas en laflota de vehículos, así como mediante la realización de análisis de sensibilidad en la captaciónde una mayor mezcla de grados.

- Para asegurarse de que la introducción de mezclas de biocarburantes en Europa cumplen conlos objetivos de regulación en las emisiones y no contribuyen de forma negativa en elrendimiento del vehículo, al tiempo de incluir en el análisis los cambios más recientes en lametodología de Well-to-Wheels3 (WTW) y GEI. (JRC 2014)

1.3.1.2.- Comparación entre los resultados de 2013 y el estudio de biocombustibles JEC 2011

En la tabla 1.2 aparece una descripción detallada de las diferencias entre los resultados del Estudio de Biocombustibles JEC lanzado en 2011 y su revisión en 2013, vale la pena resumir esas diferencias en dicha Figura y describir brevemente las principales causas. De modo similar al estudio de la versión 2011, en los resultados del 2013, el argumento de referencia revisado no alcanza los valores de RED o los objetivos de la FQD basados en las Directivas de 2009.

Tabla 1.2 Diferencias entre el JEC 2011 y el JEC 2013. Donde la comparación entre W/o y W/ ILUC proporcionará los límites externos del efecto deinclusión de un ILUC (Cambio indirecto del Uso de la Tierra)

Varios factores son importantes a tener en cuenta:

- Los múltiples factores de cómputo de propuestas en las categorías de materias primasseleccionadas no cierran la brecha para alcanzar el objetivo RED.

- Introducción en el mercado, las preferencias de los clientes y la aceptación de utilizarcombustibles alternativos disponibles, cómo E10 (10% etanol y 90% gasolina) y su asimilaciónpor el mercado, desempeñan un papel importante al acercarse a los objetivos de RED y FQD.

- En general, las tendencias de venta de vehículos apuntan hacia una renovación más lenta de laflota de vehículos que provoca una difícil captación de vehículos de combustibles alternativos,

3 WTW: es un método de análisis en el campo de los vehículos de motor

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INTRODUCCIÓN

incluyendo tanto la alternativa eléctrica como mezclas de biocombustibles más elevadas, lo queresulta otro inconveniente en el logro de la meta de RED y FQD.

- El aumento previsto de la tasa de vehículos diésel frente a los de gasolina en los resultadoseuropeos de flotas de vehículos, repercute en una menor capacidad para alcanzar el objetivode intensidad FQD-GEI, causada por un menor contenido de energía renovable en el gasóleo encomparación con la gasolina y también porque el diésel tiene una intensidad de GEI mayor encomparación con la gasolina.

La revisión 2013 del estudio Biocombustibles JEC amplía su ámbito para analizar los posibles efectos delas medidas legislativas conceptuales expuestas por la Comisión Europea, el Parlamento Europeo y elConsejo de Medio Ambiente en el procedimiento de codecisión de modificación de la RED y el FQD. Cabedestacar, en particular, que la nivelación de los biocombustibles convencionales en las tres propuestasempequeñece la capacidad para los grados más altos de la mezcla de contribuir sustancialmente a lameta RED. (JRC 2014)

1.3.1.3.- Alcance de aplicación del Programa de Biocombustibles JEC

El ámbito de aplicación del Programa de Biocombustibles JEC se resume:

- Centrándose en el análisis de la demanda energética del transporte por carretera y, al mismotiempo, la inclusión de análisis no dinámico de otros modos de transporte.

- El análisis de los posibles escenarios de demanda de combustible en el plazo 2010-2020,haciendo hincapié en la captación de combustibles alternativos en función de la compatibilidadde los combustibles y los vehículos y las preferencias del consumidor.

- Centrándose en el análisis sobre las perspectivas de suministro de biocombustibles (tantoconvencionales como avanzadas) y su disponibilidad proyectada en el mercado europeo.

- Un análisis de la disponibilidad de materia prima para biocombustibles convencionales no esparte de este estudio. Se supone que Europa puede conseguir suficiente materia prima para laproducción de biocombustibles convencionales que se consume en Europa. Por lo tanto sesupone que la producción de etanol convencional y la FAME4 (Fatty acid methyl ester) no es unfactor limitante.

- También se consideraron otros aspectos, incluidos los requisitos para la incorporaciónprogresiva de los estándares de combustible, requerimientos de infraestructura, requisitos deproducción y distribución de combustibles y la aceptación del cliente. (JRC 2014)

1.3.1.4.- Enfoque del Programa de Biocombustibles JEC

En línea con los objetivos y el alcance del Estudio de Biocombustibles JEC señalado anteriormente, lasorganizaciones asociadas han desarrollado una demanda y una oferta de consenso de los tipos decombustibles renovables, para el cumplimiento en el 2020, del 10% de energía renovable en el sector deltransporte, aprobada por la RED (CE, 2009a). Por consiguiente, el enfoque debe ser:

Actualizar el modelo específico de la flota de vehículos y Combustibles en base a datos históricos ysuposiciones consensuales de futuros desarrollos tecnológicos, que abarcan:

4 FAME: Son un tipo de éster de ácido graso que puede ser producido por una reacción catalizada entre grasas o ácidos grasos y metanol. Lasmoléculas de biodiesel son principalmente FAME, generalmente obtenidos a partir de aceites vegetales por transesterificación

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INTRODUCCIÓN

- El desarrollo de la flota de vehículos de pasajeros (PC), vehículos comerciales ligeros5 (LCV) y dealta resistencia vehículos (HDV), incluyendo sistemas de propulsión alternativos o Combustibles.

- El desarrollo y la demanda de energía.

La revisión y el análisis de estadísticas, proyecciones y otros datos para el período 2010-2020, queabarca:

- La disponibilidad de biodiesel, etanol y otros combustibles renovables, incluyendo losconvencionales y productos avanzados.

- La producción y las importaciones de biocombustibles de uso doméstico.

- Últimas actualizaciones en WTW energía e implicaciones de gases de efecto invernadero.

El análisis de los posibles escenarios de demanda de combustible dentro del marco de tiempo 2010-2020 y sujeto al marco normativo vigente.

El análisis realizado en la revisión 2013 del Estudio JEC Biocombustibles tiene en cuenta, lareglamentación y distinción entre los biocombustibles convencionales y avanzados, ya que estostérminos se utilizan con frecuencia para describir ya sea la materia prima utilizada para producir elbiocombustible final o la tecnología de conversión de proceso. En este estudio JEC de biocombustibles, ladistinción se hace sobre la base de la materia prima, con el fin de evaluar la contabilización de múltiplefactores planteados en las propuestas regulatorias consideradas en el análisis.

Para asegurar la precisión de la metodología y las hipótesis, el trabajo JEC fue acompañado por expertosy consultas con los interesados, así como la investigación práctica. Se utilizaron estas consultas durantetodo el estudio para revisar el análisis llevado a cabo en el Programa JEC de biocombustibles, incluyendola disponibilidad de datos y la fiabilidad. En términos generales, la "visión" de la década 2010-2020 en eltransporte por carretera en Europa tal como es representado por el Programa JEC de Biocombustibles seresume a continuación:

Tecnología de los vehículos. Hay una expectativa para los sistemas de propulsión más avanzados, loque resulta en una mayor diversificación en los motores y, posteriormente, en la composición de laflota. En el lado regulatorio, se espera que el aumento de la atención esté en la reducción deemisiones de CO2 en el sector del transporte que se traducirá en mayores costos incurridos por losfabricantes de vehículos para su cumplimiento.

Tecnología de la Refinería. En línea con las expectativas de desarrollo de los combustibles paravehículos, se espera una mayor demanda de diesel en otros sectores del transporte, se prevé que laproporción de la demanda de diesel / gasolina en Europa crecerá en este período de tiempo. En lasrefinerías, esto conducirá a mayores emisiones de CO2 con el fin de satisfacer la creciente demandade diesel. Las especificaciones de calidad del producto más estrictas también contribuirán a estasmayores emisiones de CO2. La creciente atención sobre las reducciones de emisiones de CO2 através de la reglamentación cada vez más estricta, se traducirá en mayores costos de producción enlas refinerías, lo que podría a su vez contribuir a la presión sobre los márgenes de refinacióneuropea y a su competitividad.

5 LCV: También llaman furgonetas a vehículos comerciales ligeros

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INTRODUCCIÓN

Los biocombustibles y otras fuentes de energía renovables en el transporte. En el lado regulatorio,el objetivo del 10% de renovables vinculante al mínimo de energía, se fija desde la aprobación de laRED. Se espera que los biocombustibles convencionales puedan estar ampliamente disponibles,pero las preocupaciones de sostenibilidad seguirán existiendo en algunos productos. Losbiocombustibles son propensos a mostrar un ritmo más lento de lo esperado de desarrollo y no esprobable que exista una competencia por los suministros de biocombustibles entre los países detodo el mundo con mandatos de combustible renovables y entre los modos de transporte (porejemplo, las carreteras frente al transporte aéreo). Es razonable esperar que la renovación de laflota y la adopción de combustibles renovables pudieran diferir entre los miembros de la UE Unidosdebido a la energía y a la demanda de transportes inherentes y a diversas prioridades de la políticaenergética. Como consecuencia, los mercados de combustible en la UE podrían llegar a ser cada vezmás diversos. (JRC 2014)

1.3.2. - Iniciativa Europea para el desarrollo de la Bioenergía Industrial

El EIBI (European Industrial Bioenergy Initiative) es una de las iniciativas industriales dentro del marcodel Plan SET que tienen como objetivo priorizar y facilitar la demostración de tecnologías innovadoras de" energía limpia "en Europa. El EIBI fue oficialmente lanzado el 15 de noviembre 2010, tras el desarrollode un proyecto de propuesta EIBI por la CE en 2009, que estableció los objetivos y el alcance previsto dela iniciativa. El proyecto de propuesta fue presentada originalmente al Grupo Director de la ComunidadEuropea de Tecnologías Energéticas Estratégicas en un primer taller EIBI, el 26 de junio de 2009.

El alcance de EIBI está en innovadoras cadenas de valor de la bioenergía que todavía no estándisponibles en el mercado (así excluyendo los biocombustibles actuales, el calor y la energía, el biogás) yque podrían ser desplegadas en gran escala (unidades de gran tamaño o en número mayor de unidadesmás pequeñas). (EIBI 2010)

1.3.2.1.- Objetivos clave de EIBI

Habilitación de la disponibilidad comercial de la bioenergía avanzada a gran escala en 2020, destinado alos costos de producción que permite la competitividad con los combustibles fósiles por las condicionesexistentes económicas y de regulación del mercado, y los biocombustibles de nueva generación quecubren hasta un 4% de las necesidades energéticas del transporte de la UE en 2020.

Fortalecimiento en la UE, del liderazgo tecnológico mundial para los combustibles de transporterenovables, para motores diesel y jet, para ser el área de más rápido crecimiento de combustibles detransporte, en el mundo. (EIBI 2010)

1.3.2.2.- Actividad de EIBI

El presupuesto inicial estimado para construir y manejar de 1 a 3 Plantas Piloto dentro de cada una delas 7 cadenas de valor "genéricas" es de 6-8 mil millones de euros en algo más de 10 años. Estosproyectos de Demostración y/o Plantas de Referencia serían dirigidos por el ministerio de industria delos países implicados. (STRATEGIC 2010)

1.3.2.3.- Principales resultados de EIBI

El desarrollo de la utilización en la UE de los recursos sostenibles de la biomasa para aplicaciones debioenergía, ajustada al contexto local.

Enfoque relevante de la UE, en el sector público y privado de la capacidad de I + D en los objetivosestratégicos validados a nivel de la UE.

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INTRODUCCIÓN

Contribuir de manera significativa a la creación de empleos verdes, la energía producida local ysostenible y para el desarrollo de una base industrial bioenergía saludable.

Estimular la educación y la formación en los ámbitos científicos y tecnológicos correspondientes,elevando el nivel de las competencias y aumentar el número de profesionales. (STRATEGIC 2010)

1.3.2.4.- Iniciativa de Bioenergía Europea Conferencia EIBI Industrial 2013

La Conferencia EIBI 2013 tuvo lugar en Bruselas, el 26 de junio de 2013. El evento fue parte de la Semanade la Energía Sostenible Europea EUSEW.

La primera edición de la Conferencia EIBI en 2012 puso de manifiesto que existe un acuerdo entre laspartes interesadas de que la bioenergía seguirá siendo un importante contribuyente a la matrizenergética. Sin embargo, dos grandes preocupaciones fueron planteadas por la industria y la sociedadcivil:

- La necesidad de contar con un marco regulatorio estable, que es un requisito previo para lasimportantes inversiones necesarias para la construcción de plantas de bioenergía sostenible.

- La necesidad de la sostenibilidad ambiental que se ajustase incluyendo el ILUC (aspecto de loscambios indirectos del uso de la tierra o del suelo).

La segunda edición de la Conferencia EIBI 2013, se construyó sobre los temas de la edición anterior,mientras se centra en las cuestiones de actualidad más relevantes. En primer lugar, se exploró la cuestiónde la sostenibilidad de la producción de bioenergía a través de innovadoras “cadenas de valor”.

El EIBI cubre siete cadenas de valor; 4 termoquímico y 3 bioquímica.

Figura 1.5 Cuatro Cadenas de valor termoquímico (BIOFUELSTP)

15


INTRODUCCIÓN

Figura 1.6 Tres Cadenas de valor bioquímico (BIOFUELSTP)

En segundo lugar, se examinó cómo la bioenergía puede traer beneficios socioeconómicos,especialmente en las zonas rurales. Por último, se dirigió a las dificultades que las empresas enfrentan enla obtención de financiación para las plantas piloto de biocombustibles de nueva generación, y destacólos instrumentos financieros innovadores para hacer frente a estos proyectos de alto riesgo en elHorizonte 20206. (EIBI 2010)

A este respecto, un toque de atención y el proceso de normalización a tiempo son cruciales parapermitir la aplicación de opciones potenciales futuras de combustible.

1.4.- NUEVAS PROPUESTAS QUE PODRÍAN REVOLUCIONAR EL SECTOR DE BIOCOMBUSTIBLES

Hasta ahora, EEUU ha sido el principal abastecedor de etanol al mercado comunitario, debido a que lamezcla E-90 no estaba clasificada como etanol desnaturalizado dentro de la partida NC 38249091 y sebeneficiaba de unos derechos arancelarios del 6,5%. A partir de 2012, mediante el antidumping llevado acabo por la Unión Europea frente a las importaciones de EEUU, se reclasificó la mezcla E-90 como etanoldesnaturalizado por su contenido superior al 70% de alcohol. Este cambio de la posición estadística, hasupuesto un aumento considerable de los derechos de la importación hacia EEUU, al pasar de 32 € pormetro cúbico a 102 € por metro cúbico en función al cambio de las diferentes partidas. Esta medidaadoptada en la UE, se ha notado rápidamente en el comercio exterior a partir de 2012, importándose enel primer semestre 291,2 millones de litros de E-90 frente a 635,8 millones de litros en el mismo periododel año anterior.

Resuelto este gran problema y frenado las importaciones, la Comisión Europea anuncio en septiembrede 2012 la necesidad de modificar la RED y limitar a un 5% el uso de biocombustibles de primerageneración (obtenidos de cultivos alimentarios), para alcanzar el objetivo de 10% de energía renovablesen el transporte en 2020 y asegurar también un mayor equilibrio entre alimentos y combustibles.Esta nueva propuesta pretende estimular el uso de biocombustibles alternativos, conocidos comocombustibles de segunda generación avanzada, obtenidos a partir de materia prima no alimentaria,como desechos de rastrojos, bosques, paja, cultivos oleaginosos o azúcares de la planta.. etc., queemitirían menos gases de efecto invernadero que los combustibles fósiles y no interfieran directamenteen la producción mundial de alimentos. Por primera vez, se tendrá además en cuenta la incidencia globalde reconversión de tierras y los cambios indirectos del uso de la tierra (ILUC), a la hora de evaluar lasemisiones de gases de efecto invernadero de los combustibles. (PERSPECTIVAS 2020)

6 Horizonte 2020: Programa de financiación de la UE para la investigación y la innovación * Véase capítulo 6 Ayudas de la UE para la comercialización

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INTRODUCCIÓN

Las claves básicas de estas modificaciones se centran en tres puntos fundamentales:

- Aplicar un límite a un 5% el uso de biocombustibles de primera generación, para alcanzar elobjetivo del 10% de energía renovable en el transporte en 2020.

- Cuadriplicar el cómputo de la contribución de biocombustibles de segunda generaciónavanzada al objetivo del 10% para 2020, convirtiendo a dichos biocombustibles en una opcióncon un fuerte potencial.

- Incrementar el cálculo de las emisiones de gases de efecto invernadero de los biocombustiblesde primera generación aplicando el factor ILUC (El biodiesel sería el más vulnerable a laaplicación de dicho factor).

Estas medidas, han suscitado diferentes opiniones entre los Estados miembros: los países del norte deEuropa, se han mostrado favorables a la propuesta de limitar hasta el 5% uso de combustibles deprimera generación, incluso algunos Estados miembros como Suecia o el Reino Unido, han planteadoampliar este mismo límite para el biodiesel, teniendo en cuenta que su producción es la que másemisiones nocivas produce a la atmósfera.

Por contrario, los países del Sur del Europa, han mostrado su preocupación por el impacto que tendríaesta propuesta en las inversiones ya realizadas en la producción de bioetanol a partir de productos deprimera generación.

La Canciller alemana Ángela Merkel, según la información recogida en el Boletín de InformaciónInternacional de la Industria Agroalimentaria, Pesquera y Medioambiental (MAGRAMA), ha manifestadosu oposición a las modificaciones legislativas, que pretende introducir la Comisión Europea para limitarel consumo de biocombustibles procedentes de cultivos de primera generación al 5% para el año 2020.“A pesar de la mala cosecha del maíz en Estados Unidos, la Canciller subrayó que hay que mantener lacalma, en lugar de precipitadamente modificar los objetivos de cultivo para la obtención de energíasrenovables. Afirma también, que el fomento de la bioenergía consiste en garantizar la fiabilidad, laprevisibilidad y la seguridad de cálculo. También destaca que en caso de surgir cualquier tipo decompetitividad entre la producción de energía y la de alimentos, siempre tendría prioridad laalimentación frente la energía, además de afirmar que tanto el cultivo como el aprovisionamiento de lasplantas energéticas, contribuyen a reducir las emisiones de gases de efecto invernadero. Se manifiesta afavor de un sector transformador competitivo en Alemania, al mismo tiempo que anima al sector a teneren cuenta sus objetivos con mayor transparencia. Rechaza sin embargo, la obligación de establecer másnormativas políticas, para el desarrollo estructural en el sector agrario en relación a la reforma de la PAC(Política Agraria Común).

La información del boletín del MAGRAMA, subraya también que según la Canciller, la PAC no puedeproteger a los agricultores de todas las crisis que puedan surgir. En referencia a de este contexto, seexpresó estar en contra de volver a “una política que continuamente intervenga en los mercados”. SegúnMerkel, la UE no debería regular los precios, sino que debería ayudar y apoyar a los agricultores, paraadaptarse a las oscilaciones de los mismos. El ministro de MAGRAMA español, el mismo día de lareunión del Consejo de ministros de Medio Ambiente de la UE, pidió “reflexionar sobre la posibilidad deelevar el límite del 5% que propone la CE en el uso de los biocombustibles dentro del 10% global deenergías renovables en el transporte para 2020, para dar continuidad y seguridad jurídica a lasinversiones ya hechas. Opina que España, necesita un punto de equilibrio al debate europeo” para queno se frene el apoyo a los biocombustibles de cultivos alimentarios, aunque también apuesta por los deúltima generación, por su desarrollo tecnológico y comercial, pero siempre desde la prudencia de haberapostado por los cultivos tradicionales.

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INTRODUCCIÓN

Las empresas de biocombustibles integradas en la Asociación de Productores de Energías Renovables debioetanol, biodiesel y biogás en España (APPA), está en contra del límite propuesto del 5%, ya queprejuzga negativamente su desarrollo sin base alguna, sin olvidar que la producción de biocombustiblesson una fuente de subproductos para la alimentación animal, a la vez que podría suponer un peligro deno alcanzar el objetivo del 10% de energías renovables en el transporte para el 2020. Igualmente APPA,propone una modificación a la propuesta para salvaguardar las inversiones realizadas y las previstas yaautorizadas, que no estarían operativas antes del 1 de julio de 2014 y a las que no podrían exigirlasincrementos adicionales en la reducción de sus emisiones de gases de efecto invernadero, porquesupondría unos costes descomunales en su adaptación.

El informe de la Comisión, Parlamento, Consejo, Comité Económico Europeo y Social y de las Regionessobre el progreso de las energías renovables de 27/3/2013, establece que debido al incremento de losprecios de las materias primas entre 2008 y el 2011, la mala cosecha de EEUU de 2012, la climatologíaadversa en la UE, la fuerte volatilidad en el sector de los cereales en estos últimos años, ha hechodescender la producción de bioetanol en la UE, siendo en la campaña 2010//11 del 3% del total decereales, cantidad que podría descender hasta el 1 o el 2% en las próximas campañas, si se mantienenlos precios altos de los cereales. (PERSPECTIVAS 2020)

Teniendo en consideración esta última información conjunta de todos los organismos comunitariosmencionados, no sería necesario arbitrar ninguna medida por anticipado, ya que sería el propio sector elque regularía la distribución de materia prima, en función de la situación del mercado, como se ha vistoen estas últimas campañas. Los precios altos de cereales y azúcar, han frenado la producción debioetanol comunitaria, por ser más rentable su uso para alimentación que para la producción debioetanol.

Los combustibles de próxima generación o segunda generación avanzada (biocombustibles avanzados),según los expertos no tendrán gran relevancia antes del 2020. Aunque poco a poco se está intentandollevar a cabo un gran desarrollo de estos, como veremos a continuación

1.4.1.- Introducción sobre los biocombustibles avanzados

Los biocombustibles avanzados están todavía poco desarrollados, tanto por las materias primasutilizadas, como en su tecnología al día de hoy poco desarrollada. Por tanto, no parece nada fácil apostara corto plazo, por este tipo de biocarburantes todavía no desarrollados, no olvidando además, quesupondrían altas inversiones de capital para su puesta punto. Aunque por otro lado, se estándesarrollando actualmente para cumplir con la sostenibilidad y la calidad de los combustibles, quepodrán comercializarse como renovables, sostenibles o como biocombustibles de la siguientegeneración, en parte con fines promocionales.

Así que el logro de una definición ampliamente aceptada de biocombustibles avanzados y / o sostenibleses todo un desafío en la actualidad. Entonces, surge como punto de inflexión el estudio deBiocombustibles distintos, como son los BIOCOMBUSTIBLES AVANZADOS.

Definición según la EIBI “Los biocombustibles avanzados son los que producido a partir de materiasprimas lignocelulósicas (es decir, residuos agrícolas y forestales, por ejemplo, / el bagazo, la paja de trigobiomasa rastrojo de maíz / base de madera), los cultivos no alimentarios (por ejemplo, hierbas,miscanthus, algas), o de desechos industriales y residuos corrientes, que tiene bajas emisiones de CO 2 ola reducción de las emisiones de GEI es alta, y que pueden llegar a cero o límites de bajo impacto sobrelos cambios indirectos del uso de la tierra (ILUC)”.

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INTRODUCCIÓN

Teniendo esto en cuenta, el término biocombustibles avanzados se suele utilizar de manera general paradescribir:

Los biocombustibles producidos por procesos avanzados de materias primas no alimentarias (porejemplo, desechos, residuos agrícolas y forestales, cultivos energéticos, algas). El producto finalpuede ser equivalente a los combustibles producidos por la tecnología de primera generación (porejemplo, etanol o FAME), o puede ser un tipo diferente de biocombustible avanzado (tales como,BioDME). En general, " la próxima generación de biocombustibles "se consideran más sosteniblespor la materia prima y porque los procesos utilizados ofrecen mayores niveles de reducción de gasesde efecto invernadero y no compiten con los cultivos alimentarios para el uso del suelo.

El término "biocombustibles avanzados" se aplica también a los biocombustibles con propiedadesavanzadas, como Aceites vegetales tratados con hidrógeno (HVO), bio crudo o aceite de pirolisis,etc. Estos productos finales pueden ser más compatibles con las infraestructuras de combustibleexistentes u ofrecer otras ventajas técnicas. Sin embargo, los biocombustibles con propiedadesmejoradas se pueden hacer de una gama de materias primas (por ejemplo, cultivos oleaginosos oazúcares de la planta). En última instancia, el objetivo es producir biocombustibles con propiedadesavanzadas de materias primas sostenibles que no se consideren competidoras de manera negativacon los sistemas de producción de alimentos. (BIOFUELSTP)

Los beneficios de los combustibles avanzados son:

- Aliviar estrés en la demanda mundial de petróleo.

- Reducir emisiones de GHG (Protocolo de Gases de efecto invernadero).

- Fomentar el desarrollo económico mediante la creación de miles de nuevos puestos de trabajoy la contribución de manera significativa a la seguridad energética en el sector del transporte.

- Promover la productividad agrícola.

- Tener diálogos científicos.

- Facilitar el compartir mejores prácticas de eficiencia energética.

- Uso de energía renovable sostenible.

- Proporcionar una alternativa sostenible a largo plazo a los combustibles fósiles en Europa.

Como parte de una estrategia coordinada, los biocombustibles avanzados representan una factible,inmediata y responsable solución para contribuir en la seguridad de la energía y la sostenibilidad delmedioambiente.

Los estados miembros de la UE están aprovechando sus laboratorios nacionales y el sector privado para impulsar el desarrollo de tecnologías en biocombustibles y biotecnología. La diversidad de maneras para producir biocombustibles avanzados es una característica valiosa de Investigación y Desarrollo: hay muchas oportunidades para lograr nuevos avances y mejoras. La colaboración entre países es muy importante ya que la comunidad científica trabaja a través de las fronteras.Los desafíos para estas tecnologías son complicados y diversos, y probablemente tomará tiempo encontrar una solución que sea ampliable, sostenible, con alta densidad de energía, fungible, y económica. (BIOFUELSTP)

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INTRODUCCIÓN

Bibliografía

(BIOFUELSTP) European Biofuels Technology platform < www.biofuelstp.eu >

(BP STATISCAL 2013) BP Statistical review of world energy - Junio 2013

(WBM 2013) Word Biofuels Market – Febrero 2013

(JRC 2014) Centro Común de Investigación (JRC); “EU renewable energy targets in 2020: Revised analysis of scenarios for transport fuels”, JEC Biofuels Programme Abril 2014

(PERSPECTIVAS 2020) Mª José Maluenda García; “Perspectivas del bioetanol en la UE hasta el 2020”, Agrodigital

(EIBI 2010) European Industrial Bioenergy Initiative < http://ec.europa.eu > Noviembre 2010

(STRATEGIC 2010) European Biofuels Technology platform, “innovation driving sustainable Biofuels”, Julio 2010

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http://ec.europa.eu/

http://www.biofuelstp.eu/

Capítulo 2

LEGISLACIÓN

Y

NORMATIVA EUROPEA


LEGISLACIÓN Y NORMATIVA EUROPEA

2.- LEGISLACIÓN Y NORMATIVA EUROPEA

2.1.- Directiva Energía Renovables 2009/28/CE

La Directiva 2009/28/CE, del Parlamento Europeo y del Consejo de 23 de abril de 2009, relativa alfomento del uso de energía procedente de fuentes renovables y por la que se modifican y se derogan lasDirectivas 2001/77/CE y 2003/30/CE, establece un marco común para el fomento de la energíaprocedente de fuentes renovables (la energía procedente de fuentes renovables no fósiles, es decir,energía eólica, solar, aerotérmica, geotérmica, hidrotérmica y oceánica, hidráulica, biomasa, gases devertedero, gases de plantas de depuración y biogás). Se entiende por biomasa la fracción biodegradablede los productos, desechos y residuos de origen biológico procedente de actividades agrarias (incluidaslas sustancias de origen vegetal y de origen animal), de la silvicultura y de las industrias conexas,incluidas la pesca y la acuicultura, así como la fracción biodegradable de los residuos industriales ymunicipales.

Fija objetivos nacionales obligatorios y definiciones en relación con la cuota de energía procedente defuentes renovables en el consumo final bruto de energía y con la cuota de energía procedente defuentes renovables en el transporte. Establece normas relativas a las transferencias estadísticas entreEstados miembros, los proyectos conjuntos entre Estados miembros y con terceros países, las garantíasde origen, los procedimientos administrativos, la información y la formación, y el acceso a la red eléctricapara la energía procedente de fuentes renovables. Y define criterios de sostenibilidad para losbiocarburantes (un combustible líquido o gaseoso utilizado para el transporte, producido a partir de labiomasa) y biolíquidos (un combustible líquido destinado a usos energéticos distintos del transporte,incluidas la electricidad y la producción de calor y frío, producido a partir de la biomasa). (DIRECTIVARED)

2.1.1.- Exigencia de sostenibilidad de los biocarburantes

La Directiva indica que la producción de biocarburantes debe ser sostenible. Los biocarburantesutilizados para cumplir los objetivos fijados en la Directiva y los que se benefician de los sistemas deapoyo nacionales deben por tanto cumplir obligatoriamente criterios de sostenibilidad. Mejora del 20%de la eficiencia energética.

2.1.2.- Requisitos de sostenibilidad

Los artículos 17, 18 y 19 incluyen los requisitos de sostenibilidad exigidos a los biocarburantes ybiolíquidos. Reducción de emisiones de gases de efecto invernadero para que el consumo debiocarburantes sea tenido en cuenta en el cumplimiento de los objetivos tiene que proporcionar almenos una reducción del 35% de los gases de efecto invernadero (GEI) con respecto a los carburantes deorigen fósil. El umbral mínimo de ahorro de emisiones se eleva al 50% a partir del año 2017. A partir del1 de enero de 2018 será del 60 % como mínimo para los biocarburantes y biolíquidos producidos eninstalaciones cuya producción haya comenzado a partir del 1 de enero de 2017.

En el caso de que el biocarburante haya sido producido en instalaciones que estuvieran operativas enenero de 2008 la exigencia de reducción de GEI entrará en vigor a partir del 1 de abril de 2013.

Reducción del 20% de las emisiones de GEI con respecto a 1.990. La reducción de las emisiones de gasesde efecto invernadero se obtendrá utilizando un valor real calculado, un valor por defecto de losincluidos en el anexo V de la Directiva o una combinación de valores reales calculados y valores pordefecto, aplicando la siguiente fórmula:

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AHORRO = (EF – EB)/EF

EF = Emisiones del combustible fósil con que se compara (83,8 gCO2/MJ)/ EB = Emisiones totales delbiocarburante

EB = eec + el + ep + etd + eu – eccs – eccr – eee

eec = extracción o cultivo de las materias primas ; el = cambio en el uso de la tierra ; ep = proceso ;etd = transporte y distribución ; eu = combustible utilizado ; eccs = carbono capturado y almacenado;eccr = carbono capturado y reemplazado ; eee = ahorro de emisiones por excedente de electricidad encogeneración.

2.1.3.- Procedencia de las materias primas

Los biocarburantes y biolíquidos no se producirán a partir de materias primas de elevado valor encuanto a biodiversidad:

- Bosques primarios y otras superficies boscosas.- Zonas protegidas.- Prados o pastizales con una rica biodiversidad.

Los biocarburantes y biolíquidos no se fabricarán a partir de materias primas procedentes de tierras conelevadas reservas de carbono, es decir, tierras que en enero de 2008 pertenecían a una de las siguientescategorías:

- Humedales.- Zonas arboladas continuas.- Tierras con extensión superior a una hectárea, con árboles de una altura superior a cinco

metros y una cubierta de copas de entre el 10% y el 30%.- Turberas.

2.1.4.- Verificación

Los Estados Miembros deberán exigir a los operadores económicos que demuestren que los criterios desostenibilidad se han cumplido. Se pueden mezclar lotes de distintas características con respecto a lasostenibilidad. Se utilizará el balance de masas para determinar la sostenibilidad del producto:

- Se deberá mantener información sobre las cantidades y la sostenibilidad de los lotes.- Los lotes extraídos de la mezcla tendrán idénticas características de cantidad y sostenibilidad.

Los operadores deberán presentar información auditada por un agente independiente. El auditor debeasegurarse de que el sistema y la información son exactos, fiables y protegidos contra el fraude.

2.1.5.- Cumplimiento de las obligaciones

La verificación de los requisitos establecidos podrá realizarse mediante la utilización de un sistemanacional que cada estado miembro debe desarrollar o bien acogiéndose a un esquema voluntarioreconocido por la Comisión Europea. Hasta el momento se han aprobado 15 esquemas voluntarios.

La Comisión Europea decidirá si acuerdos bilaterales o multilaterales que quieran establecerse conterceros países sobre sostenibilidad cumplen o no los criterios de la Directiva y cuentan con un sistemade auditoría fiable y transparente.

Los acuerdos serán válidos por no más de cinco años y podrán ser revocados si la Comisión estima quelas condiciones no están siendo respetadas.

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Para demostrar el cumplimiento de las obligaciones impuestas a los operadores en materia de energíasrenovables y del objetivo establecido para la utilización de la energía procedente de fuentes renovablesen todas las formas de transporte mencionadas en el artículo 3, apartado 4, dice “cada Estado miembrovelará por que la cuota de energía procedente de fuentes renovables en todos los tipos de transporteen 2020 sea como mínimo equivalente al 10 % de su consumo final de energía en el transporte”.

10% consumo energía transporte (biocombustibles) = (energías renovables usadas en cualquier medio de transporte) / (gasolina + gasoil + electricidad + biocombustibles)

20% del consumo energía final de la UE provendrá de fuentes de energías renovables, España pasarácomo vemos en la Tabla 2.1. de un 8,7 a un 20%.

20% consumo energía final (energías renovables) = (biocarburantes + usos térmicos + electricidad) / (consumo energía final)

Tabla 2.1. Cuota de energía procedente de fuentes renovables del 2005 con la esperada en el 2020 de los países que forman la UE

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2.2.- Directiva de Calidad de combustibles 2009/30/CE

La Directiva 2009/30/CE, del Parlamento Europeo y del Consejo de 23 de abril de 2009 , relativa a lasespecificaciones de la gasolina, el diesel y el gasóleo, se modifica la Directiva 1999/32/CE y se deroga laDirectiva 93/12/CEE, establece un marco común para el fomento de la energía procedente de fuentesrenovables. Fija una visión de conjunto, unos objetivos con la autoridad que lo pone en práctica,sostenibilidad y estudio de ciclo de vida. Como también destacar, el establecimiento de otros criterios atener en cuenta dentro de esta directiva. (DIRECTIVA FQD)

2.2.1.- Visión de conjunto

La Directiva sobre la calidad del combustible establece un objetivo del 6% de reducción de carbono en elcombustible de transporte suministrada en la Unión Europea. Esta reducción de carbono podríalograrse mediante las opciones de combustibles bajos en carbono, como el hidrógeno o la electricidad,pero en general se espera que la mayor parte de este hecho se alcance mediante el uso debiocombustibles. El objetivo del 6% está diseñado para ser compatible con el uso del 10% debiocombustibles con un promedio de ahorro del 60% de carbono para cumplir con la Directiva deEnergías Renovables. La Directiva incluye criterios de sostenibilidad (reflejados en la Directiva deEnergías Renovables) que ponen un límite mínimo en la reducción de emisiones directas de losbiocombustibles sobre la base de una metodología de análisis de ciclo de vida que se describe en laDirectiva, y define las categorías de alta biodiversidad y tierras de alto carbono que no debe serconvertido para la producción de biocombustibles. La Directiva obliga a los Estados miembros de Europaa cumplir tanto los objetivos generales y las condiciones de sostenibilidad, por lo que los requisitoslegales a los operadores económicos pueden variar de un Estado miembro a otro Estado miembro.

2.2.2.- Objetivos

El estudio de la intensidad de las emisiones de la Directiva sobre la calidad del combustible se lleva acabo por la Dirección General de la Comisión Europea para la Acción Climática (DG Clima).

La Directiva sobre la calidad del combustible coloca que el objetivo de carbono de los combustibles detransporte por carretera se debe reducir en un 6% en 2020 en comparación con la línea base. Ademásimpone "metas indicativas" para la reducción de la intensidad de carbono adicionales del 2%.

La primera reducción del 2% (artículo 9), de la Directiva, establece que la Comisión Europea presentaráun informe en 2012 y posteriormente cada tres años, teniendo la posibilidad de ajustar el artículo 2.6,2.7, con el fin de evaluar la posible contribución al logro de un objetivo de reducción de gases de efectoinvernadero de hasta un 10% en 2020. Estas consideraciones se basarán sobre el potencial de reducciónde emisiones de gases de efecto invernadero del ciclo de vida de los combustibles y la energía dentro dela Comunidad, teniendo en cuenta en particular los avances en las tecnologías de captura yalmacenamiento de carbono y en los vehículos de carretera eléctricos, y la rentabilidad de las formas dereducir dichas emisiones, (artículo 7 bis).

La segunda reducción adicional del 2% se lograría a través de la compra de Mecanismo de DesarrolloLimpio (MDL). El MDL es un acuerdo suscrito en el Protocolo de Kioto establecido en su artículo 12, quepermite a los gobiernos de los países industrializados y a las empresas (personas naturales o jurídicas,entidades públicas o privadas) suscribir acuerdos para cumplir con metas de reducción de GEI en elprimer periodo de compromiso comprendido entre los años 2008 - 2012, invirtiendo en proyectos dereducción de emisiones en países en vías de desarrollo (países no incluidos en el Anexo 1 del Protocolode Kioto) como una alternativa para adquirir reducciones certificadas de emisiones a menores costosque en sus mercados.

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2.2.3.- Sostenibilidad

La Directiva sobre la calidad del combustible impone requisitos (reflejado en la Directiva de EnergíasRenovables) que los biocombustibles deben cumplir con ciertos criterios de sostenibilidad. Estos criteriosse aplican también a los biolíquidos para el poder calorífico, pero no a otras formas de energía renovablecomo la biomasa sólida. Estos cubren el ahorro de emisiones de gases de efecto invernadero por el usode los combustibles, y los tipos de terreno que pueden ser convertidos a la producción debiocombustibles. También existen condiciones sobre la producción de materia prima europea conrespecto a normas de sostenibilidad agrícolas.

La Directiva sobre la calidad del combustible se dirige explícitamente a reducir las emisiones de gases deefecto invernadero. Un aspecto de las emisiones de gases de efecto invernadero procedentes deltransporte se ha abordado a través de la política comunitaria en materia de automóviles y CO 2. El uso decombustibles de transporte contribuye de manera significativa a las emisiones globales de gases deefecto invernadero de la Comunidad. El seguimiento y la reducción de las emisiones de gases de efectoinvernadero del ciclo de vida del combustible pueden contribuir a ayudar a la Comunidad a alcanzar susmetas de reducción de gases de efecto invernadero mediante la descarbonización7 del combustible detransporte.

La Directiva establece los umbrales mínimos para el ahorro de carbono en comparación con loscombustibles fósiles que debe ser alcanzado por un biocombustible para ser subvencionable en el marcode políticas de energía renovable de los Estados miembros:

La reducción de la utilización de biocarburantes y biolíquidos considerados para los fines contempladosen el apartado 1 de emisión de gases de efecto invernadero será de al menos el 35%.

Para el 1 de enero de 2017, el uso de biocarburantes y biolíquidos considerados para los finescontemplados en el apartado 1 de emisión de gases de efecto invernadero será de al menos el 50%. El1 de enero 2018, dicha reducción de emisiones de gases de efecto invernadero será de al menos el 60%para los biocarburantes y biolíquidos producidos en instalaciones cuya producción haya comenzado apartir del 1 enero de 2017.

La Directiva define una metodología de ciclo de vida (que se detallan en el artículo 7 y en el Anexo IV)para el cálculo de emisiones de gases de efecto invernadero procedentes de la producción debiocombustibles. La Comisión Europea ha calculado las emisiones por defecto para los diferentesprocesos de producción de biocombustibles

La Directiva también incluye valores para las emisiones típicas, que son en general más bajas que lasemisiones por defecto. Las entidades reguladas que son capaces de proporcionar información adicionalsobre sus procesos de producción se les permitirá informar sobre la base de valores de las emisionestípicas.

El análisis del ciclo de vida (LCA)

El LCA se utiliza para calcular las emisiones en virtud de RED / FQD se define en el anexo IV de la FQD. Elcálculo básico es: E = eec + el + ep + etd + eu - esca - eccs - eccr - eee

E = las emisiones totales procedentes del uso del combustible;eec = las emisiones procedentes de la extracción o del cultivo de las materias primas;el = las emisiones anualizadas procedentes de las variaciones en las existencias de carbono causadas porel uso de la tierra;

7 Descarbonización: separación o remoción del carbono de la sangre en los pulmones por la sustitución del anhídrido carbónico por el oxígeno

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ep = las emisiones procedentes de la transformación;etd = las emisiones procedentes del transporte y la distribución;eu = las emisiones procedentes del combustible cuando se utiliza;esca = ahorro de la acumulación de carbono en el suelo mediante una mejor gestión agrícola deemisiones;eccs = ahorro de la captura y almacenamiento geológico de emisiones;eccr = ahorro de la captura y sustitución del carbono de las emisiones; yeee = ahorro de la electricidad excedentaria de la cogeneración de emisiones.

La metodología se ha establecido en más detalle, incluyendo los datos de entrada del proyecto Biograce.Se espera que la herramienta calculadora Biograce será utilizada por las entidades reguladas de muchos,si no todos los Estados miembros.

El ahorro mínimo de carbono del 35% no se aplica a las instalaciones que ya estaban en funcionamientoantes del 23 de enero de 2008 hasta el 1 de abril de 2013. Estas instalaciones están exentas de losrequisitos de ahorro de carbono de cualquier tipo hasta esa fecha. La definición de una instalación eneste contexto generalmente suele ser amplio, aunque los detalles específicos de lo que se puede calificarcomo una instalación de derechos adquiridos estarán matizándose constantemente por lasimplementaciones de los distintos Estados miembros.

2.3.- Similitudes y diferencias entre las Directivas RED y FQD

Entre estas dos directivas encontramos similitudes:

Maximizan la protección del medio ambiente

La forma en la que obtenemos nuestra energía ocupa un lugar central en nuestros esfuerzos paraabordar el cambio climático y reducir la contaminación.

El suministro energético que tenemos actualmente sigue estando dominado por los combustibles fósiles,que desprenden gases de efecto invernadero al quemarlos para producir energía. Frente a esto, lasfuentes de energía renovables no emiten tales gases o solo lo hacen en pequeñas cantidades a lo largode su ciclo de vida. El aumento de su uso en nuestro consumo energético ayudará a reducir las emisionesde gases de efecto invernadero y a paliar nuestra «huella de carbono» colectiva.

Hacen que nuestro suministro energético sea más seguro

Los países de la UE dependen mucho y cada vez en mayor medida de las importaciones de combustiblesfósiles (en especial petróleo y gas) a efectos de transporte y de generación eléctrica. De hecho, en la UE,alrededor de la mitad de nuestro consumo de energía depende de las importaciones. Lo que es más, loscombustibles fósiles suponen un 78 % del consumo interior bruto de energía de la UE. Europa saldríabeneficiada de un aumento de la gama de fuentes de que dispone para producir energía, así como de lasfuentes y número de proveedores de tales fuentes. Tal diversidad reduce los riesgos de cortes en elsuministro y volatilidad de precios y fomenta la eficiencia al incrementar la competencia en el sectorenergético.

Impulsan la economía

Las energías renovables también tienen gran potencial para impulsar la competitividad industrial enEuropa.

El desarrollo de nuevas fuentes de energía bajas en carbono es decisivo para evitar los enormes costesdel cambio climático y la contaminación y mantener a Europa en la vanguardia de tal desarrollo es algocrucial para la economía.

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El desarrollo industrial de alta tecnología ecológica aporta nuevos empleos de valor añadido y aprovechalos puntos fuertes industriales de Europa.

El sector manufacturero global de las energías renovables está actualmente dominado por empresaseuropeas, que dan empleo a más de 1,5 millones de personas y que tienen una cifra de negocios quesupera los 50 000 millones de euros. Con un crecimiento fuerte y continuado, el sector podríaproporcionar otro millón de puestos de trabajo para 2020 y duplicar o incluso triplicar su facturación.

En ambas Directivas no hay límites a la hora de la elección de las materias primas.

También encontramos algunas diferencias:

Análisis del Ciclo de Vida (LCA)

El cálculo básico en la Directiva RED es con la siguiente ecuación:E = eec + el + ep + etd + eu – eccs – eccr – eee

Por el contrario en la Directiva FQD, se le añade considerándolo como negativo el término “ahorro de laacumulación de carbono en el suelo mediante una mejor gestión agrícola de emisiones” (esca), dando lasiguiente ecuación:E = eec + el + ep + etd + eu - esca - eccs - eccr – eee

Ámbito de aplicación

La Directiva FQD no se aplica a los combustibles utilizados en la aviación y el transporte marítimo, sóloen el transporte terrestre, por el contrario la Directiva RED se aplica a todo tipo de transporte.

Por último, la Directiva FQD no da crédito adicional a los combustibles a partir de residuos omateriales celulósicos, a diferencia de la Directiva de Energías Renovables.

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Bibliografía

(DIRECTIVA RED) http://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=OJ:L:2009:140:0016:0062:ES:PDF

(DIRECTIVA FQD) http://www.boe.es/doue/2009/140/L00088-00113.pdf

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Capítulo 3

BIOCOMBUSTIBLES AVANZADOS

EN LA UNIÓN EUROPEA


BIOCOMBUSTIBLES AVANZADOS EN LA UNIÓNEUROPEA

3.- BIOCOMBUSTIBLES AVANZADOS EN EUROPA

3.1.- COMBUSTIBLE SINTÉTICO A PARTIR DE BIOMASA

3.1.1.- Introducción

El término BTL (biomass to liquids) se aplica a los combustibles sintéticos a partir de biomasa a través deuna ruta termoquímica. El objetivo es producir componentes de combustible que son similares a los dela gasolina y el diésel y por lo tanto se puedan utilizar en sistemas de distribución de combustibleexistentes y con los motores estándar.

Aunque los procesos para la producción de BTL son bien conocidos y se han aplicado usando materiasprimas fósiles, como el metano o el carbón, biocombustibles avanzados comerciales basados en estastecnologías no son actualmente fácil de obtener en el mercado. Sin embargo, Europa continúa en lainvestigación y el desarrollo del BTL.

El BTL se produce generalmente a través de la gasificación (calentamiento en presencia parcial deoxígeno para producir monóxido de carbono e hidrógeno). Las materias primas son los residuos odesechos leñosos y cultivos energéticos. La gasificación es seguida de un acondicionamiento y luego seproduce la síntesis de combustible a través de Fischer Tropsch o el proceso de "metano a gasolina". LaBTL se utiliza en los motores diésel. También se ha aprobado como combustible de aviación.

La gasificación por plasma de alta temperatura se puede utilizar para convertir una gama más amplia demateriales de alimentación en gas de síntesis, que luego se pueden limpiar y transformar encombustibles. (VTT)

3.1.2.- Antecedentes

Dos proyectos importantes fueron los que iniciaron la producción de este biocombustible avanzado, unose realizó en la planta de demostración NSE de BTL en Finlandia y el otro mediante la tecnología degasificación de Choren en Frieberg (Alemania).

3.1.2.1.- Planta de Demostración NSE de BTL

NSE Biocombustibles es una empresa conjunta entre Neste Oil y Stora Enso, que operaba una planta dedemostración de BTL en Varkaus Molino de Stora Enso en Finlandia. La producción fue de 656toneladas/año de un gasificador de 12 MW. Además de proporcionar los datos de prueba y laexperiencia operativa, la planta también reduce las emisiones de gases de efecto invernadero en formade gas, gracias a utilizar la madera de la planta y al cambio de aceite en el horno de cal de la planta decelulosa, lo que provoca que esta planta integre combustible prácticamente libre de combustibles fósiles.NSE (en colaboración con Foster Wheeler y VTT), quería desarrollar una planta de producción comercialen una de las fábricas de Stora Enso, con una capacidad de producción proyectada de 100.000 t/a y unacon una futura fecha de apertura para el 2016.

Sin embargo, en agosto de 2012 Neste Oil y Stora Enso anunció que habían decidido no avanzar con susplanes de construir una planta de biodiesel, para el que las dos empresas habían solicitado financiaciónen virtud del programa NER300. Aunque la tecnología ha funcionado bien en la planta de demostración,el proyecto no se encontraba entre los enumerados [en el informe NER300] en la fecha prevista pararecibir financiación. Incluso con financiación pública, también se habría requerido una inversiónsignificativa para la planta comercial. (NESTE)

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Figura 3.1. Planta demostración NSE de BTL (NESTE)

3.1.2.2.- Choren tecnología de gasificación

Anteriormente, la primera planta de BTL comercial del mundo se encontraba en construcción en FriebergSajonia, utilizando el Proceso Choren Carbo-V. Industrias Choren se declaró en quiebra en julio de 2011.Un nuevo inversor para componentes Choren se anunció en octubre de 2011. El 09 de febrero 2012 latecnología de gasificación de biomasa de Choren fue vendido a Linde Engineering Dresden, quién va adesarrollar aún más la tecnología “Choren Carbo-V” (figura 3.2.) utilizada para producir gas de síntesis.

Figura 3.2. Procesos Choren-Carbo V

El Proceso de Carbo-V es un proceso de gasificación que resulta de tres etapas en la producción de gasde síntesis: gasificación a baja temperatura, gasificación a alta temperatura y un proceso endotérmico degasificación de lecho arrastrado.

El proceso de Fischer-Tropsch (FT) se utiliza a continuación para convertir el gas de síntesis encombustible de automoción “SunDiesel”. Esto favorece la producción de largas cadenas de moléculas decerosa, que son inadecuadas para los combustibles de transporte, pero reduce sustancialmente lascantidades de hidrocarburos más pequeños no deseados o subproductos gaseosos. La etapa de síntesisde hidrocarburos es seguido por una hidroisomerización e hidrocraqueo, paso combinado para producirlos deseados productos ligeros.

La planta Choren utilizaba la tecnología patentada de Destilados Medios Shell Síntesis (SMDS). El procesoSMDS se ha implementado a escala comercial con 18 mil millones de $ de presupuesto, con el procesode fósiles de gas a líquidos (GTL) en la planta, desarrollada por Qatar Petroleum y Shell, con unacapacidad de 260.000 barriles equivalentes de petróleo al día. (CHOREN)

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Figura 3.3. Estación de demostración SunDiesel de combustible en la planta Choren de BTL (CHOREN)

3.1.3.- Estado del Arte

En el verano de 2013, VTT TRC Finlandia publicó un estudio a gran escala de empresas que trabajan conbiocombustibles fabricados a partir de gasificación de lecho fluidizado de biomasa lignocelulósica. En él,20 diseños individuales de plantas BTL fueron evaluados en base a su rendimiento técnico y económico.

BRISK es una iniciativa de cuatro años con cerca de 11 millones € de presupuesto (8.98M financiado porEC FP7). Su objetivo es desarrollar infraestructuras de investigación europeas para la conversióntermoquímica de biomasa, el apoyo a la investigación y desarrollo en los procesos innovadores paraconvertir materias primas sostenibles (residuos agrícolas / forestales y cultivos energéticos) encombustibles líquidos, gaseosos o sólidos. (BRISKEU)

El proyecto DIBANET de 3.73 millones de € está siendo coordinado por Carbolea (biomass researchgroup) en la Universidad de Limerick y es una respuesta a la “Convocatoria de Energía del 2008”(Asamblea que mejoró considerablemente la cooperación entre los investigadores principales y lasindustrias de la UE y América Latina en el campo de los biocombustibles). DIBANET representa el"Desarrollo de la gestión integrada de la biomasa dentro de la red" y el título del proyecto es "LaProducción de Biocombustibles Sostenibles Diesel Miscible de los residuos y desechos de Europa yAmérica Latina". Hay 13 socios en el grupo 6 de la UE y 7 de América Latina. El presupuesto total delproyecto es de € 3,7 millones. DIBANET desarrollará tecnologías para ayudar a eliminar la necesidad deimportaciones de diesel fósil en la UE y América latina avanza en el arte de la producción de etil-levulinato de desechos y residuos orgánicos. Levulinato etílico es un biocombustible diesel miscible,producido por esterificación de etanol con ácido levulínico. (DIBANET)

El Instituto CUTEC opera una planta piloto para investigar la conversión termoquímica de diferentes tiposde biomasa en gas de síntesis y la separación de elementos de la etapa para pasar la biomasa a través deun filtro de gas caliente, a base de agua de lavado, lavador de sulferox, etc. (CUTEC)

La tecnología “greasoline” convierte las materias primas y los residuos aceitosos y grasos a mezclas dehidrocarburos que consisten en sustancias químicas que se producen en la gasolina fósil, el queroseno yel gasóleo. Estos productos no sólo pueden ser utilizados como combustibles y componentes decombustible, sino también como materias primas en la industria química. El procedimiento fuedesarrollado en el Instituto Fraunhofer de Medio Ambiente, Seguridad y Tecnología Energética UMSICHTen Oberhausen, Alemania. En contraste con el biodiesel, el producto es químicamente idéntico con loscombustibles fósiles. (GREASOLINE)

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Dos proyectos BTL de biocombustibles avanzados fueron apoyados en la primera convocatoriaNER300. El UPM Stracel BTL y el Ajos BTL

"NER300" es un instrumento de financiación gestionado conjuntamente por la Comisión Europea, elBanco Europeo de Inversiones y los Estados miembros, llamado así porque el artículo 10(a) de lasemisiones revisadas en la Directiva 2009/29/CE contiene la disposición a dejar de lado 300 millones desubsidios (derechos para emitir una tonelada de dióxido de carbono) en la Reserva del régimen europeode comercio de nuevos entrantes para subvencionar las instalaciones de la innovadora tecnología de lasenergías renovables y la captura y almacenamiento de carbono. (NER300)

3.1.3.1.- Proyecto UPM Stracel BTL

El 18 de diciembre el 2012 se anunció que el proyecto de UPM Stracel BTL, en Francia, ha sidoseleccionado para recibir fondos de contrapartida de 170 millones de € en la primera convocatoria depropuestas del programa de financiación NER300 para las tecnologías innovadoras de bajo carbono. ElProyecto consiste en la construcción y operación de una planta de segunda generación de BTL, en la sedede Estrasburgo del Grupo UPM, que ya posee y opera una fábrica de papel en el mismo sitio (Stracel). Elproyecto se basa en un prototipo desarrollado en cooperación con el proveedor de la tecnologíamediante un proceso de gasificación. El proyecto se basa en la aplicación de la tecnología de oxígeno degasificación de biomasa a presión. La planta de biomasa a líquido se integrará en la línea de producciónde papel y pulpa, lo que permite el intercambio de energía y productos.

La planta utilizará alrededor de 1 millón de toneladas de biomasa leñosa y tendrá una producción anualde 105.000 toneladas de biocombustible. Utilizando principalmente como materia prima la madera. Elproyecto tiene como objetivo producir y vender biodiesel (80%) y bionaptha (20%). La solución técnicapropuesta se basa en los siguientes componentes principales: manipulación de la materia prima, lagasificación, la limpieza del gas crudo, la conversión de gas a líquido, líquido de tratamiento yalmacenamiento, y generación de energía. (NER300)

3.1.3.2.- Proyecto Ajos BTL

También se anunció que el proyecto Ajos BTL, Finlandia, ha sido seleccionado para recibir fondos decontrapartida de unos 88.5 millones de € en la primera convocatoria de propuestas del programa definanciación para NER300. El proyecto innovador de bajo carbono se refiere al diseño, construcción yoperación de una planta BTL de biocombustible en el norte de Finlandia, con una capacidad degasificación de 320 MW y una producción anual de 115.000 t / año de biocombustibles, utilizando cercade 950.000 t / año de materia prima leñosa y 31.000 t / año de alto aceite. La solución técnica se basa enlos siguientes componentes principales: biomasa antes de ser tratada, la isla de gasificación (quecomprende dos líneas de gasificación de 160 MW cada una y una unidad de separación de aire), limpiezade los gases y de compresión, conversión de gas a líquido (Fischer-Tropsch) incluyendo refinación,procesamiento y almacenamiento de los productos. El proyecto producirá y venderá biodiesel ybionaphta en la zona del Mar Báltico, con un enfoque en Finlandia y Suecia. Se espera que los principalesclientes sean los minoristas de gasolina y diesel. (NER300)

3.1.4.- Proceso

Combustibles BTL pueden producirse a partir de casi cualquier tipo de biomasa de baja humedad,residuos o desechos orgánicos, como los árboles cortos de rotación, las hierbas perennes, paja,aclareos forestales, corteza, el bagazo, residuos de papel de pulpa de papel o de madera o fibrareciclada.

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Se estima que más de 4 m3 de combustible BTL pueden ser producidos por hectárea de tierra por año.Por lo tanto, en el futuro si se utilizaran entre 6 o 4 millones de hectáreas de tierra para producir cultivosenergéticos, se podría sustituir el 20-25% del combustible para el transporte líquido utilizado en laactualidad.

La ventaja de la ruta BTL a los combustibles de transporte líquido, se encuentra en la capacidad deutilizar casi cualquier tipo de biomasa, con poco pre-tratamiento, sólo el control de la humedad. Esto esdebido a que la materia prima se gasifica en la primera etapa del proceso. El gas producido se trata acontinuación adicionalmente para limpiarlo, eliminar los alquitranes, las partículas y contaminantesgaseosos, y para ajustar la relación de los gases (hidrógeno y monóxido de carbono) a la requerida. En lasegunda etapa catalítica, el gas de síntesis también puede ser obtenido por pirolisis para formar carbón.El carbón de leña caliente se hace reaccionar a continuación con vapor para producir agua-gas.

Los dos principales procesos catalíticos para la producción de biomasa a líquido son Fisher-Tropsch y elProceso de Mobil. (VTT)

3.1.4.1.- Fisher-Tropsch

El proceso de Fischer-Tropsch (FT) es una reacción química catalizada en la que el monóxido de carbonoy el hidrógeno se convierten en hidrocarburos líquidos de diversas formas. En general, los catalizadoresutilizados, para la siguiente reacción, se basan en el hierro y el cobalto.

El proceso de FT es una tecnología establecida y ya se ha aplicado a gran escala a partir de carbón o gasnatural. Desarrollado en la década de 1920 en Alemania, que fue utilizado por Alemania y Japón durantela Segunda Guerra Mundial y más tarde por África del Sur y, en menor medida, en los Estados Unidos.

Un problema es el alto coste de capital del proceso multietapa. Esto puede ser mayor cuando la biomasase utiliza como materia prima, ya que la escala de la operación puede estar limitada por la distanciasobre la cual la biomasa puede ser transportada a la fábrica a un precio económico. Por lo tanto, laeconomía de escala se reduce en comparación con un gran carbón u operación a base de gas. Los costosde funcionamiento y mantenimiento también son comparativamente altos. (VTT)

3.1.4.2.- Proceso Mobil

Este es un proceso catalítico en dos etapas. En la primera etapa el metanol se usa como enlace y se utiliza entonces como materia prima para generar hidrocarburos de longitud de cadena variable, usando un catalizador de zeolita. En la conversión, una serie de reacciones tienen lugar en la fase gaseosa. La conversión es iniciada por la eliminación de agua para producir di-metil éter: 2CH 3 OH (g) -> CH 3 OCH 3

(g) + H 2 O (g). Esto es seguido por varias reacciones, en las que las moléculas de agua son retiradas y provoca un aumento gradual de la longitud de la cadena. Estas reacciones incluyen los siguientes pasos:

2CH 3 OCH 3 (g) + 2CH 3 OH (g) -> C 6 H 12 (g) + 4H 2 O (g) 3CH 3 OCH 3 (g) -> C 6 H 12 (g) + 3H 2 O (g)

Como resultado de estas reacciones de deshidratación que ocurren en paralelo, se produce una mezcla de hidrocarburos de los cuales aproximadamente 80% es adecuado para la producción de gasolina. La mezcla contiene alrededor del 50% de alcanos altamente ramificados, 12% alquenos altamente ramificados, 7% y 30% cicloalcanos aromáticos. Este proceso ha sido comercializado por Methanex en Nueva Zelanda utilizando metanol producido a partir de gas natural. (METHANEX)

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3.2.- ACEITES VEGETALES TRATADOS CON HIDRÓGENO (HVO)


El hidrotratamiento de aceites vegetales es un proceso alternativo a la esterificación para producircombustibles diesel de base biológica. Los aceites vegetales tratados con hidrógeno no tienen los efectosperjudiciales de los combustibles de biodiesel de tipo éster, como el aumento de las emisiones de NOx,la formación de depósitos, los problemas de estabilidad de almacenamiento, envejecimiento más rápidode aceite del motor. Estos aceites son de hidrocarburos parafínicos de cadena lineal que están libres decompuestos aromáticos, oxígeno y azufre y que tienen un alto número de cetano. También estánaprobados para su uso como combustibles de aviación. El objetivo es producir HVO a partir de materiasprimas sostenibles.

El hidrotratamiento de aceites vegetales es una forma moderna para producir combustibles diesel debase biológica, de muy alta calidad sin comprometer la logística del combustible, motores, dispositivosde pos tratamiento de gases de escape, o las emisiones de escape. Estos combustibles se denominanahora también como "combustibles de diesel renovables" en lugar de "biodiesel", que está reservadopara los Ésteres metílicos de ácidos grasos (FAME).

Las propiedades en frío de HVO se pueden ajustar para satisfacer los requisitos de la planta deproducción mediante el ajuste de la gravedad del proceso o por procesamiento catalítico adicional. Elnúmero de cetano del HVO es muy alto, esta y otras propiedades son muy similares al BTL.

El poder calorífico inferior del HVO (34.4MJ/litro) es sustancialmente mayor que el del etanol(21.2MJ/litro). La eficiencia de los motores de encendido por compresión es mayor en comparación conlos motores de encendido por chispa, también hay que señalar que un litro o galón de HVO puedealimentar cerca del doble de la distancia un vehículo, en comparación con un combustible de etanol(base E85). (OILHVO)


En marzo 2014 Eni anunció planes para convertir la refinería de Venecia en una "refinería verde" paraproducir HVO (diesel verde), utilizando el proceso de “Ecofining TM” con Honeywell-UOP. La instalaciónserá capaz de producir HVO, así como la nafta, GLP (gas licuado del petróleo) y, posiblemente, elbiocombustible para aviones.

La planta tiene como objetivo empezar a producir 300.000 toneladas de HVO en 2015, mediante el usode aceite de palma, pero en los planes de futuro, será para utilizar las grasas de desecho y aceitesanimales, aceites de algas y otros desechos como materias primas. (ENI)

EcofiningTM es un proceso de dos etapas:

- Durante la primera etapa de hidro desoxigenación de aceite vegetal, el aceite, o másgeneralmente la retroalimentación biológica, se transforma en una mezcla de parafinas C16-C18lineales.

- En la segunda etapa de isomerización, los isómeros de parafina se transforman para dar elproducto con las propiedades en frío necesarias y para cumplir las especificaciones decombustible diesel, con bionaptha y GLP como subproductos.

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En 2013, el equipo de carreras Cuatro Motores de Alemania, trabajó con UFOP (Asociación Alemana depromoción de biocombustibles) sobre los ensayos de una mezcla "Rmax", compuesta por partes igualesde éster metílico de colza (biodiesel) y aceite de colza-HVO. El coche de carreras es un VolkswagenScirocco, apodado "BioRocco", que se construye a partir de biocomposites y biopolímeros.

Figura 3.4. Equipo de Carreras Cuatro Motores (FOUR)

3.3.- BioDME (dimetiléter)


BioDME (DME) se puede producir a través de la deshidratación catalítica de metanol o directamente apartir de gas de síntesis. Por encima de -25 °C o por debajo de 5 bar de Éter de dimetilo.

DME, también conocido como metoximetano, éter de madera, óxido de dimetil o metil éter. Esligeramente narcótico, no tóxico, gas incoloro, altamente inflamable en condiciones ambientales, pero sepuede manejar como un líquido cuando se presuriza ligeramente. Las propiedades de DME son similaresa los del Gas Licuado de Petróleo (GLP). DME es degradable en el ambiente y no es un gas de efectoinvernadero. (BIODME)

3.3.1.1.- Forma molecular y comparación de las propiedades del combustible

Tabla 3.1. DME presenta características más atractivas en cuanto a emisiones en comparación al diésel

Fuente: FNR 2012 Los valores medios se utilizan para simplificar

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3.3.1.2.- Materias primas, uso, normativa y escala de producción

Las materias primas son principalmente los productos forestales, subproductos agrícolas, residuosorgánicos, los cultivos energéticos, el licor negro.

Su utilización se debe a ser un sustituto para el combustible diésel, combustible para el transporte,combustible de generación de energía y para gas doméstico.

La regulación pertinente sobre el combustible es la EN590, es decir, la misma que para el combustiblediésel.

La escala de producción se encuentra durante este año 2014 a Escala Piloto. (BIODME)


El 18 de septiembre de 2009, Su Majestad el Rey Carlos XVI Gustavo de Suecia comenzó la construcciónde la primera planta de producción BioDME del mundo en la fábrica de papel Smurfit Kappa en Pitea,Suecia. La planta piloto se inauguró en 2010 con una capacidad de alrededor de 4 toneladas (1,600galones) por día, que utilizan residuos forestales como materia prima. El costo estimado de la planta esde alrededor de 150 millones de coronas suecas (14 millones de euros).

En octubre de 2010 Chemrec fue nombrado Ganador GoingGreen Silicon Valley Top 100 y ha sidonombrado en el prestigioso 2010 Global Cleantech 100.

Figura 3.6. Planta desarrollo Chemrec en Pitea producir gas de síntesis de alta calidad que se puede convertir en biocombustibles de una nueva

generación con bajas emisiones de gases de efecto invernadero (CHEMREC)

La planta de demostración de DME en Pitea, Suecia, que se puso en funcionamiento en 2010, es la únicaplanta de gasificación de todo el mundo, que realiza la producción de gas de síntesis de alta calidadbasado al 100% de materias primas renovables. La materia prima utilizada es licor negro (un productoresidual del papel de alta energía) que produce una pasta química que normalmente se quema pararecuperar el azufre gastado.

3.3.2.1.- Proyecto BioDME

El proyecto BioDME tiene como objetivo demostrar la producción de biocombustible sintético optimizado para el medio ambiente a partir de biomasa lignocelulósica a escala industrial. El proyecto consiste en un consorcio de Chemrec, Haldor Topsoe, Volvo, Preem, Total, Delphi y ETC. El proyecto es apoyado por la Agencia Sueca de Energía y el Séptimo Programa Marco de la UE.

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La salida final de esta demostración es dimetiléter (DME) producido a partir de licor negro a través de laproducción de gas de síntesis limpio y una etapa de síntesis de combustible final. Con el fin decomprobar las normas técnicas, las posibilidades comerciales y compatibilidades de motor del BioDME,se pondrán a prueba en una flota que consta de 14 camiones Volvo. (BIODME)

Figura 3.5. Planta en Pitea, Suecia de DME (BIODME)

En enero de 2011, la UE aprobó una subvención de hasta 500 millones de coronas suecas (49 millones de€) por la Agencia Sueca de Energía para la demostración a escala industrial de la tecnología para laproducción de Chemrec BioDME. La planta fue programada para ser construida en la biorrefineríaDomsjö Fabriker en Örnsköldsvik. Después la Junta sueca de Energía de Investigación y desarrollo enseptiembre de 2009 participó mediante una subvención al proyecto. Sin embargo, en 2012, se retiró laplanta piloto de Domsjö de gasificación de licor negro.

La planta Domsjö destinada a suministrar más de 2.000 camiones cargados de combustible. Con laproducción de combustibles renovables plenamente implementadas en todas las plantas de celulosa enSuecia, la mitad de todo el transporte pesado por carretera podría ser propulsado por BioDME.Potencialmente, esto podría reducir las emisiones de dióxido de carbono fósil en Suecia, en un 10% ocerca de 6 millones de toneladas y sustituir las importaciones de combustibles fósiles por valor de aprox.10 biillones de coronas suecas (1 billón de €) al año. Sin embargo, para que se produzca todo esto, senecesita obtener nuevas y grandes fuentes de inversión y un marco de apoyo para la producción a escalacomercial de BioDME en Suecia.

En abril de 2012, Chemrec firmó un acuerdo de cooperación con China Tianchen EngineeringCorporation (TCC) para proporcionar una oferta integrada de las plantas Chemrec de forma global ycompartir la comercialización de la tecnología de gasificación de licor negro de Chemrec (una ruta denueva generación de biocombustibles avanzados).

La firma tuvo lugar en Estocolmo con la presencia de los primeros ministros de China, Wen Jiabao, y deSuecia, Fredrik Reinfeldt. Según el acuerdo, Chemrec y TCC desarrollarán una oferta para proporcionarservicios de diseño estándar de la industria, ingeniería, adquisición y construcción, así como garantías derendimiento global para apoyar el financiamiento de proyectos para plantas de gasificación de licornegro. TCC también ayudará en la obtención de financiamiento de la planta.

En febrero de 2013, Universidad Tecnológica de Lulea holding (LTU) se hizo cargo de la planta degasificación de Chemrec. LTU está entrando en una asociación a largo plazo con Chemrec y también conla reconocida compañía danesa Haldor Topsö, líder mundial en procesos catalíticos. Además, se haformado un consorcio por ambos actores industriales y públicos. (CHEMREC)

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3.3.3.- Proceso de producción

DME es producido principalmente por la conversión de gas natural, los residuos orgánicos o biomasa engas de síntesis (syngas). El gas de síntesis se convierte entonces en DME a través de una síntesis de dosetapas, primero en metanol en presencia de catalizador (generalmente a base de cobre), y luego por ladeshidratación de metanol en presencia de un catalizador diferente (por ejemplo, sílice-alúmina) enDME. Las reacciones que se producen son:

2H2 + CO CH3 OH

2CH3 OH CH3 OCH3 + H2O

CO + H2O CO2 + H2

Alternativamente, el DME se puede producir a través de la síntesis directa, utilizando un sistema dedoble catalizador que permite tanto la síntesis de metanol y la deshidratación en la misma unidad deproceso, sin separación intermedia de metanol. Este procedimiento mediante la eliminación de la etapade síntesis de metanol intermedia, posee altas ventajas de eficiencia y costo-beneficio, según afirman losinvestigadores. Tanto los procesos de un paso como el de dos, están disponibles comercialmente.

DME también se puede convertir en sí en olefinas e hidrocarburos sintéticos. (BIODME)

3.4.- Bio-SNG (gas natural sintético)


Bio-SNG es producido por la gasificación de materiales celulósicos (por ejemplo, residuos forestales,cultivos energéticos), mientras que "biogás" es producido por un proceso biológico, el de digestiónanaeróbica de materiales orgánicos (por ejemplo, estiércol, residuos orgánicos). Bio-SNG se producenormalmente a través de una etapa de gasificación inicial seguida de acondicionamiento de gas, lasíntesis de la SNG y el mejoramiento del gas. (BIO-SNG)


El principio de la crisis petrolera condujo a la producción de Bio-SNG de combustibles sólidos(principalmente el carbón) en los años 1970 conduciendo a la creación de varias plantas piloto. Lasinvestigaciones de procesos de producción Bio-SNG basados en la gasificación termoquímica de biomasaleñosa comenzada alrededor de principios de milenio, cambiaron cuando aumentó el interés de laproducción a gran escala de combustibles renovables para el transporte. Sin embargo, ninguna planta deescala industrial para la producción Bio-SNG está operando en la actualidad.

Conceptos de desarrollo de gasificación de biomasa se están realizando a escala piloto, para que se sigaavanzando en la producción de Bio-SNG. Un ejemplo prominente de tecnología de gasificación debiomasa es la “circulación rápida interna de lecho fluidizado” (FICFB), el gasificador desarrollado enViena, con su planta piloto en Güssing, Austria que fue arrancada en 2001, el gas producto es usado parala cogeneración de calor y poder calorífico en motores de combustión internos. El gasificador Güssingtiene una capacidad de alimentación de 8 MWth de combustible, la planta de Bio-SNG tiene unacapacidad de producción de 1 MW de Bio-SNG y ha sido instalada y utilizada satisfactoriamente desde2009.

Un número de proyectos a escala industrial para la producción de Bio-SNG son desarrollados basándoseen el concepto de gasificación indirecto desarrollado y demostrado en Güssing. La Gasificación deBiomasa Gothenburg (GoBiGas 2012) está actualmente en construcción con una posible producción de20 MW de Bio-SNG. Esta planta está basada en la tecnología de gasificación FICFB y comenzó laoperación en noviembre de 2013.

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En Francia, el proyecto de producción Gaya Bio-SNG basado en la tecnología de gasificación FICFB estáen desarrollo con una capacidad de alimentación de 0.6 MWth. El proyecto está planificado para sercontrolado durante un período de pruebas de 5 años con el objetivo de identificar opciones de proceso ycondiciones favorables para la escala piloto hasta el tamaño industrial.

Otra tecnología de gasificación basada en el concepto FICFB es la Reforma de Adsorción Mejorada (AER),la cual fue probada en la planta Güssing en 2007/2008. El concepto usa un material en el lecho de CaO yfunciona en la gama inferior de temperaturas para la gasificación de lecho fluidizado (600-700 ºC). Estopermite la carbonatación del material de lecho que forma CaCO3, y así el CO2 es quitado del gas productoen el reactor de gasificación. Sobre el lado de combustión, la reacción de carbonatación es invertidaformando CaO y el CO2 es liberado con los gases del conducto. El gas producto del gasificador tiene unalto contenido de H2 y una proporción H2/CO de 3:1, lo cual es conveniente para la metanización.

El Centro de Investigación de Energía de Países Bajos (ECN) ha demostrado la producción de Bio-SNGbasada en su tecnología de gasificación MILENA indirecta en la escala piloto con capacidad de 0.8 MWth.La diferencia principal comparada al gasificador Güssing es el hecho que tanto la combustión como lagasificación son integradas en una sola caldera. La biomasa es gasificada con el vapor en un espaciointerior anulado en un reactor de lecho fluidizado. El aire quemado en la parte inferior de la caldera querodea el reactor de gasificación suministra el calor necesario. La planta usará el gas producto limpio parala producción de electricidad verde, y aproximadamente el 10 % del gas será mejorado a Bio-SNG. Laplanta está programada para el comienzo de operaciones durante el 2014. (BIO-SNG)

3.4.3.- Proceso

El sistema de proceso general para la producción Bio-SNG por gasificación termoquímica es ilustrado enla siguiente fotografía. En general, el proceso libera unas cantidades importantes de exceso de calor. Esteexceso de calor, en parte puede ser usado para satisfacer demandas de calor en procesos cercanos oredes de calefacción urbana. También en parte puede ser convertido a energía eléctrica. El calor decogeneración constituye un producto sobre el valor añadido y es un servicio que puede ser vendido, yasí generar un ingreso adicional.

Figura 3.7. Proceso de producción del Bio-SNG

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Con Bio-SNG, la electricidad, el calor, y posiblemente el dióxido de carbono y el azufre, se puedenconsiderar como productos obtenidos, el proceso representa un concepto de biorrefinería según ladefinición del IEA, "el tratamiento sostenible de biomasa en una gama de productos comerciales y deenergía" (IEA, 2009).

El dióxido de carbono podría ser considerado como un producto si los procesos de biomasa son incluidosen una futura captura de carbón y almacenaje. El azufre puede ser recuperado por Claus pero lacantidad de azufre tiene que ser considerable para hacer el proceso económicamente viable. La biomasaleñosa tiene un contenido muy bajo de azufre, entonces la recuperación de azufre no es una opción parauna retroalimentación, pero podría hacerse considerando cosechas herbáceas o gastar la biomasa,donde el contenido de azufre puede aumentar al 1% los niveles próximos de azufre de carbónbituminoso.

Uno de los problemas clave para las biorrefinerías es la conversión eficiente de material de biomasa aproductos y servicios, exigiendo un calor sano y la integración del material de los subprocesos diferentespara formar un proceso viable en términos de funcionamiento enérgico, económico y ambiental. Comoel proceso total es exotérmico, la importación de calor debería ser evitada. La electricidad es necesariadentro del proceso, pero si el calor de exceso del proceso es usado de manera eficiente para lacogeneración de electricidad, la importación de electricidad puede ser evitada. La integración de pasosde las etapas diferentes, no es una tarea trivial debido al número grande de alternativas de proceso y asícomo la naturaleza que puede variar los parámetros de proceso para ser utilizados.

Los estudios de optimización en la combinación con métodos de integración de proceso, son necesariossistemáticamente para analizar y mejorar el funcionamiento de procesos de biorrefinería. (BIO-SNG)

Etapas del proceso de producción según la Figura 3.7. :

3.4.3.1.- Secado

Antes de la gasificación o la combustión, un proceso generalmente de secado es usado para reducir elcontenido de humedad. El contenido natural de humedad de biomasa leñosa es por lo general alrededorde 50% del peso. La sequedad natural en la zona de obtención o en la de almacenamiento de biomasapuede reducir considerablemente el contenido de humedad. Los aumentos de la eficiencia energéticade por ejemplo las calderas de combustión, son aproximadamente del 5-15 % y pueden ser alcanzadossecando el combustible antes de la combustión. El contenido de humedad óptimo para la gasificación debiomasa depende de la tecnología de gasificación y el uso del tipo de gas, pero está entre 10-20 % delpeso para la mayor parte de gasificadores.

La demanda de energía de la evaporación de humedad solo está alrededor de 2650 kJ/kg H 2O. Laentrada de energía adicional es necesaria en el equipo que realiza el secado para que se caliente labiomasa, compensando pérdidas, y el transporte del gas. Básicamente, tres técnicas de secadodiferentes son aplicadas dentro del sector de bioenergía:

- Secado con aire de baja temperatura.- Secado con Vapor.- Secado de gas de Conducto.

Un problema común asociado con el secado de biomasa es la emisión de compuestos volátiles orgánicos(VOC) emitido del material mojado además del vapor de agua. Temperaturas más altas, conducen aemisiones más altas, y dependiendo del tipo de secador y la naturaleza del material orgánico, los gasesde conducto y flujos condensados contienen una cierta cantidad de impurezas que requieren eltratamiento. El componente condensado principalmente contiene ácidos orgánicos, terpenos yalcoholes, mientras que los gases de conducto son contaminados con terpenos no condensables ycompuestos aromáticos.

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3.4.3.2.- Gasificación y limpieza del gas

Después del secado, la biomasa es alimentada en una unidad de gasificación para el paso principal deconversión dentro del proceso Bio-SNG, que convierte la biomasa sólida en el gas final o de producto.Para la gasificación convencional termoquímica existen tres alternativas:

Figura 3.8. Alternativas de gasificación convencional termoquímica

Tabla 3.2. Características de las distintas tecnologías de gasificación

Distintas tecnologías de gasificación: requieren calidades de fuente de alimentación específicas, tienendiferentes gamas de operación, y tienen una cierta gama de capacidad. La gasificación de lecho fijoprincipalmente es para pequeña escala, mientras que la gasificación de lecho fluidizado y de arrastre, esmás conveniente para usos de escala grande.

La gasificación térmica de biomasa básicamente se realiza en tres pasos principales. Primero la humedadrestante de combustible es evaporada, seguida por la pirólisis de biomasa que consiste en ladescomposición térmica de la materia orgánica en ausencia de oxígeno y otras materias gasificantes, ypor último se generan cantidades variables de gases (gas de síntesis), líquidos (alquitranes y aceites) yresiduos carbonosos (char). Las reacciones principales químicas que ocurren en la gasificación sonexpresadas a continuación:

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Tabla 3.3. Principales reacciones químicas en la gasificación

La primera reacción (R1) representa el proceso de pirólisis mientras las reacciones restantes (R2-R6) sonreacciones de gasificación heterogéneas y homogéneas.

3.4.3.3.- Metanización

Metanización es un proceso físico-químico para generar metano a partir de una mezcla de varios gasesde la biomasa de fermentación o termoquímica de gasificación. El producto es un gas limpio, convertidocatalíticamente a metano en el paso siguiente. La reacción principal que ocurre durante la metanizaciónes la conversión de monóxido de carbono e hidrógeno a metano y agua. La proporción óptima dehidrógeno al monóxido de carbono antes de la metanización es 3:1.

Sin embargo, para el gas producto de la gasificación de biomasa, la proporción es a menudo menor que2:1, haciendo un cambio de agua a gas (R8).

El dióxido de carbono es otra fuente posible de metano del gas producto y puede ser convertido según lareacción (R9). Esto es, sin embargo, una combinación lineal de reacciones (R7 y R8). La reacción ilustraaquella conversión completa de la acción del carbón en el gas producto puede ser convertido en caso debastante hidrógeno puede ser también suministrado.

El carácter sumamente exotérmico de la reacción de metanización (R7) lo hace una fuente interesantede recuperación de calor dentro del proceso Bio-SNG.

3.4.3.4.- Acondicionamiento del gas

El gas producido por la metanización es una mezcla de metano, dióxido de carbono y agua, con restos denitrógeno, hidrógeno y monóxido de carbono. Para alimentarse de Bio-SNG en la rejilla de gas natural,ciertas exigencias de calidad tienen que ser realizadas. Las exigencias de calidad se diferencian entrepaíses, pero una equidad de calidad de gas dentro de la Unión Europea está en curso, la EASEE-GAS,2005 (Asociación europea para Aerodinamizar el Cambio de Energía – gas). Esta tabla describe lasexigencias de calidad recomendadas:

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Tabla 3.4. Exigencias de calidad recomendadas en el acondicionamiento del gas

El paso de mejoramiento más importante del gas es la separación de CO2. Este es un proceso con granintensidad de energía con varias soluciones técnicas disponibles que se diferencia bastante en el calor eimpulsa la demanda de este. La siguiente tabla da una descripción de las tecnologías más comunes y unaindicación cualitativa de su demanda de energía, la recuperación de metano y gastos de la inversión:

Tabla 3.5.

Integrando la separación CO2 dentro del proceso Bio-SNG, la demanda de energía puede cambiarseconsiderablemente dependiendo de la cantidad de exceso de CO2 disponible, pudiendo calentarse ycambiar niveles de presión de otros pasos del proceso. Esto es, en particular, aplicable a la demanda decalor; como un ejemplo, uno podría imaginarse cubrir la demanda de calor grande de una absorción abase de amina (MEA) mediante la utilización del calor de reacción liberado durante la metanización.

Finalmente, el gas tiene que ser secado de cualquier humedad restante y luego comprimido. Lasequedad por lo general es alcanzada por el glicol (TEG) como un solvente, o bien puede ser realizadamediante una adsorción de oscilación de temperaturas (TSA) (proceso que usa el gel de silicona o elóxido de aluminio, GPSA-2004). El nivel de compresión es dependiente de la posición del sitio deproducción y la rejilla, en la cual el Bio-SNG debe ser alimentado. Redes de distribución locales en Sueciatienen una presión de hasta 10 bares, mientras que tuberías de transmisión grandes son presurizadashasta 80 bares. (BIO-SNG)

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3.5.- BIO-CRUDO o ACEITE DE PIRÓLISIS


Una serie de proyectos de investigación y empresas están desarrollando procesos innovadores, sobrepirólisis y la conversión termoquímica, para convertir una amplia gama de biomasa (residuos forestales,residuos de cultivos, residuos de papel y residuos orgánicos) en, bio-aceite concentrado estable(biocrudo) que es compatible con la tecnología de refinería existente y se puede convertir enbiocombustibles avanzados. Por ejemplo, en el proceso de HTU (mejora hidrotermal), originalmentedesarrollado por Shell, la biomasa se trata con agua a alta temperatura y presión (300-350 °C y 120-180bar) para producir bio-crudo. Esto se puede separar mediante el parpadeo o la extracción de crudopesado (adecuado para la co-combustión en centrales térmicas de carbón) y crudo ligero, que puede seractualizado por hidrodesoxigenación (HDO) para biocombustibles avanzados.

En enero de 2014, un consorcio se formó en Europa, y se determinó la siguiente definición para FPBO:"biocombustible condensado formado por el tratamiento térmico de la biomasa lignocelulósica, alpoco tiempo de residencia del vapor (por lo general menos de aproximadamente 10 segundos), entre450-600 °C cerca de la presión atmosférica y en ausencia de oxígeno". (BIOFUELSTP) 3.5.1.1.- Normativa

CEN/TC 41 19/WG está desarrollando normas para los aceites de pirólisis en respuesta al mandato de laCE M/525 (2013). Tres normas se desarrollarán para la sustitución de combustible pesado, aceite ligero ypara el uso de los bio-aceites en motores estacionarios de combustión. También se pueden introducir eluso de los aceites de pirólisis como materias primas gasificación y para la refinería de petróleo.(NORACEITE)


A continuación vamos a nombrar proyectos y estudios de investigación y demostración en bio-crudo oaceite de pirólisis que existen en la actualidad.

NextFuels está desarrollando una planta piloto en Asia, basada en el proceso hidrotérmico de Shell,para convertir los desechos de palma en “crudo verde”. (NEXTFUELS)

En Siena, Italia, Coll'Energia ha anunciado para 2015 que va a utilizar la tecnología RTP de Envergentpara una planta de conversión de residuos de madera, para producir aceite de pirólisis, lo que lepermitirá a la planta generar un 10% más de potencia a partir de la misma cantidad de biomasa. Lacentral eléctrica de 12,8 MW generará 100 millones de kWh de 85.000 toneladas de biomasa al año, loque podría ahorrar 35.000 toneladas de emisiones CO2. (COLL)

En los Estados Unidos, KiOR ha desarrollado una exclusiva plataforma tecnológica de pirólisis catalíticapara convertir materias primas de biomasa en el petróleo crudo renovable, que se puede convertir,usando equipo de refinería estándar, en la gasolina, diésel y combustible de componentes de mezcla depetróleo. KiOR está desarrollando su primera instalación comercial en Columbus, Mississippi. En octubrede 2013, KiOR anunció que había recaudado 100 millones de dólares en financiación de capital para laexpansión de su planta de producción en Columbus. En marzo de 2014, KiOR anunció que iba a dejarpasar la planta de Columbus debido a dificultades financieras, pero ha anunciado un acuerdo definanciación de 25 millones de $ gracias a la confianza de Khosla, lo que podría dar un nuevo cambiopara esta planta en 2015. (KIOR)

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En abril de 2013, Mercurius Biorefinación recibió 4,6 millones de $ de fondos de EE.UU. delDepartamento de Energía para una planta piloto, para demostrar su tecnología de Energías Renovablesde Hidrotratamiento e hidrólisis ácida de condensación (REACH) para producir "crudo verde" comoproducto intermedio para la producción de biocombustibles avanzados. La compañía produce diésel ycombustible para aviones a través de un proceso de lecho sólido catalítico análogo al usado para laconversión de crudo en la industria del petróleo. (MERCURIUS)

Battelle ha desarrollado una unidad de pirólisis catalítica móvil para convertir residuos de madera enbio-aceite. Un sistema piloto de una tonelada por día se está evaluando, para el uso de residuos depinos en West Jefferson, Ohio. (BATELLE)

Dynamotive Energy Systems Corporation ha demostrado una tecnología de pirólisis rápida neutral queutiliza temperaturas medias, con unas condiciones libres de oxígeno para convertir biomasa residual secaen Bio-crudo, que se usará para generar electricidad y calor y producir biocombustibles para eltransporte.

Cenusa Bioenergía, liderado por la Universidad Estatal de Iowa y el apoyo de unos 25 millones de $ definanciación del Instituto Nacional de los Estados Unidos de Agricultura y Alimentación, estádesarrollando una tecnología de pirólisis rápida para convertir los pastos de energía en bio-aceite para laproducción de biocombustibles avanzados. (CENUSA)

En marzo de 2012, la empresa Fortum en Finlandia, anunció una inversión de unos 20 millones de € paraconstruir una planta de bio-crudo, basado en la tecnología de aceite de pirólisis, conectada a la planta deJoensuu CHP, que será el "primero de su tipo en el mundo a una escala industrial ".La planta integrada producirá electricidad y calefacción urbana y en el futuro, se espera llegar a 50.000 toneladas de biocombustible por año. Las materias primas de bio-crudo incluirán los residuos forestales y otros tipos de biomasa a base de madera. La construcción de la planta comenzó en 2012 y la producción en noviembre de 2013. La producción de Bio-aceite incrementará el consumo de madera para energía en la central de Joensuu y casi duplicará el uso de los 300.000 existentes m3 por año. Savon Voima comenzó a usar el bio-aceite en su estación de calor en Iisalmi, Finlandia, en el inicio de 2014. En marzo de 2014, se anunció que Fortum, UPM y Valmet trabajarán juntos en un “LignoCat” proyecto de cinco años de combustibles lignocelulósicos producidos por pirólisis catalítica para desarrollar y comercializar la tecnología de pirólisis catalítica integrada para producir biocombustibles a partir de materias primas celulósicas. El proyecto está financiado por Tekes (la agencia finlandesa de financiación de tecnología e innovación). (BIOFUELSTP)

3.6.- BIOBUTANOL


El butanol es un alcohol que puede ser utilizado como un combustible para el transporte. Es uncompuesto superior de la serie de alcoholes de cadena lineal y cada molécula de butanol (C 4H10O)contiene cuatro átomos de carbono en lugar de dos como el etanol.

Biobutanol se produce tradicionalmente por fermentación anaerobia (ABE/ acetona-butanol-etanol) dehidratos de carbono por cepas de Clostridium en acetona, butanol y etanol. Sin embargo, cuestiones decostos, las fermentaciones relativamente de bajo rendimiento y lento, así como los problemas causados por infecciones de inhibición del producto final y de fangos, significaban que el ABE butanol no podíacompetir en una escala comercial con butanol producido sintéticamente y casi toda la producción deABE cesó cuando la industria petroquímica evolucionó.

Sin embargo, ahora hay un interés creciente en el uso de biobutanol como combustible para eltransporte. La mezcla de 85% Butanol con 15% de gasolina se pueden usar en motores de gasolina sinmodificar. (BIOFUELSTP)

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También puede ser transportado en tuberías de gasolina existentes y producir más energía que el etanol.El biobutanol puede producirse a partir de cultivos de cereales, caña de azúcar y remolacha de azúcar,etc, pero también puede ser producido a partir de materias primas celulósicas.

Desde octubre de 2013, el butanol tiene una nueva norma internacional, ASTM D7862, para las mezclasde butanol con gasolina al 1 - 12,5% vol, en motores de encendido por chispa para automóviles. Laespecificación cubre tres isómeros de butanol: 1-butanol, 2-butanol, y 2-metil-1-propanol. Laespecificación excluye específicamente 2-metil-2-propanol (es decir, alcohol terc-butilo). (BIOFUELSTP)

3.6.2.- Antecedentes

En septiembre de 2009, Gevo, anunció la Tecnología de Fermentación Integrada (GIFT) que se utilizó enuna planta piloto en St. Joseph, Missouri, para producir un millón de galones de biobutanol al añomediante la adaptación de una planta de etanol existente. El proceso puede utilizar la mayor parte delsistema de producción de etanol existente, pero en cambio utiliza cepas de levadura celulósicasmodificadas para producir butanol en lugar de etanol. En 2009, Gevo firmó un acuerdo de licencia con laempresa Cargill y concedió derechos exclusivos para utilizar los organismos de acogida de Cargill enGevo, y utilizar su sistema Tecnológico de Fermentación Integrada. Esta tecnología se basó en lainvestigación por James Liao, en la Universidad de California, que desarrolló cepas de E. coli con genesque codifican enzimas, que convierten 2 cetoácidos, en aldehídos y en 1-butanol. Cuando semanipularon adicionalmente los microbios fueron capaces de producir butanol a eficiencia mucho másaltos, adecuados para la producción industrial. En 2008, Gevo adquirió una licencia exclusiva paracomercializar la tecnología de Liao. (GEVO)

En junio de 2006, DuPont y BP formaron una asociación para desarrollar nueva tecnología de producciónde biobutanol utilizando materias primas lignocelulósicas. En julio de 2009 la sociedad fue autorizada ahacerse cargo de la empresa biobutanol LLC de los EE.UU. En 2009, BP y DuPont forman “Butamaxbiocombustibles avanzados” (butamax). El modelo comercial de Butamax es ofrecer a los actualesproductores de etanol, tecnología de biobutanol patentada para permitir un mejor crecimiento debiocombustibles y una mayor rentabilidad de la planta. En diciembre de 2011, Butamax, anunció unacuerdo sobre los principios de comercialización con Highwater etanol (líder en la producción de etanolde primera generación).

En noviembre de 2009, BP y DuPont anunciaron la formación de “Kingston Research Ltd” y elestablecimiento de un centro de investigación de 25 millones de libras en biocombustibles avanzadospara la demostración de la tecnología de biobutanol (programada para entrar en funcionamiento en2010). Se espera que la primera planta de biobutanol a escala comercial comience a operar a finales del2014. (BUTAMAX)

Aunque tanto Gevo como Butamax modifican las plantas de etanol existentes para producir 2-metil-1-propanol (comúnmente conocido como isobutanol), Gevo utiliza un proceso continuo con bioamasa demaíz, azúcar y remolacha y Butamax usa un proceso por lotes a base de fermentación de maíz. (GEVO)(BUTAMAX)


Un número de compañías están investigando nuevas alternativas a la tradicional de fermentación ABE,que permitiría producir biobutanol a escala industrial. Los dos desarrolladores de tecnología líderes en lamateria, Gevo y Butamax, han estado involucrados en una disputa de patentes.

El 24 de mayo de 2012, Gevo anunció que ha comenzado la producción en la primera planta debiobutanol del mundo a escala comercial, desarrollado por la conversión de la antigua planta de etanolde maíz de Agri-Energy en Luverne.

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La antigua planta quebró en mayo de 2011 y tenía como objetivo producir 1 millón de galones deisobutanol por mes a finales de ese año (2012). (GEVO)

En abril de 2012, Butamax entró en colaboración con los biocombustibles principales de la empresa deingeniería y construcción Fagen Inc., para la producción de biobutanol a escala comercial (a través dereconversión de plantas de etanol) utilizando la tecnología Butamax. (BUTAMAX)

En octubre de 2013, Butamax y Highwater Etanol, comenzó una modernización de la planta de etanolde Highwater en Lamberton, Minnesota, para la producción de biobutanol. La tecnología de vanguardiade Butamax incluirá la instalación de la nueva tecnología de separación de aceite de maíz. Butamax yHighwater han entrado en un acuerdo definitivo para la licencia de la tecnología de separación de aceitede maíz patentado por Butamax, que es una parte integral de una adaptación completa a la producciónde biobutanol y también puede ser instalado de forma independiente, como primera fase de laconversión. La instalación del sistema de separación Butamax protegidos por patentes, ya ha comenzadoeste pasado invierno (2013) con la producción comercial. (BUTAMAX)

3.6.3.1.- El método de Abengoa para la producción de biobutanol mediante condensacióncatalítica

La producción de butanol permitirá a la compañía acceder a mercados químicos donde hasta ahora nooperaba. Abengoa Bioenergía está inmersa en un proyecto de innovación y desarrollo tecnológico parala conversión catalítica del etanol producido en sus plantas en biobutanol (n-butanol), lo que le permitirádiversificar su cartera de productos.

La apuesta de Abengoa Bioenergía, que hasta ahora no se había logrado desarrollar a nivel industrial, con la ayuda del Departamento de Ingeniería Química Ambiental de la Universidad de Sevilla que participa en este proyecto realizando toda la parte experimental, pasa por la condensación catalítica del etanol para producir butanol mediante la reacción de Guerbet (2CH3 -CH2OH CH3 - CH2 -CH2 -CH2OH + H2O). En este proceso, la compañía ha desarrollado y patentado un catalizador que permite obtener una conversión y una selectividad de etanol a butanol que hace posible la fabricación de biobutanol de manera competitiva.

Figura 3.9.Proceso químico de la producción de biobutanol a partir de una planta de etanol (ABENGOA)

Además, Abengoa Bionergía está desarrollando el proceso químico que permitirá que la producción deetanol de dos de sus plantas se transforme en butanol. Una de las ventajas que presenta esta tecnologíaes que la planta de butanol se puede construir adyacente a la planta de etanol, permitiendo laproducción de butanol sin necesidad de abandonar la producción de etanol, es decir, la conversión deetanol a butanol no es irreversible como se ha visto en otras soluciones técnicas.

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De este modo, esta empresa podrá acceder a mercados químicos de mayor valor añadido donde nooperaba hasta el momento y crear nuevas oportunidades para el establecimiento de relaciones a largoplazo con usuarios de butanol que quieran mejorar la huella de CO2 de sus productos, al encontrar en elmercado un producto que sustituye al butanol de procedencia fósil por otro de origen renovable.(ABENGOA)

3.7.- BIOHIDRÓGENO


Las últimas noticias y la información sobre el desarrollo de la tecnología del hidrógeno en Europa estándisponibles en www.hfpeurope.org, el sitio web de la Plataforma Tecnológica de Hidrógeno y Pilas deCombustible Europea (HFPeurope).

La Empresa Común de pilas de Combustible e Hidrógeno (FCHJU) es una asociación público-privada queúnicamente apoya la investigación, desarrollo tecnológico y demostración en las tecnologías de pilas decombustible y la energía del hidrógeno en Europa. Su objetivo es acelerar la introducción en el mercadode estas tecnologías.


Actualmente la mayoría del hidrógeno se produce a partir de combustibles fósiles (por ejemplo,reformado con vapor de gas natural). Prototipos de vehículos de hidrógeno han sido desarrollados, peroactualmente no hay una infraestructura importante para la distribución de hidrógeno como combustiblepara el transporte, y la capacidad de almacenamiento en el vehículo sigue siendo un problema.Además, las células de combustible de hidrógeno son caras de producir y frágil, y tienen una vida útilrelativamente corta.

Una amplia investigación se lleva a cabo en almacenamiento de productos químicos de hidrógeno. Elalmacenamiento de hidrógeno para aplicaciones de transporte sigue siendo uno de los obstáculos másdesafiantes técnicamente para su comercialización generalizada de vehículos propulsados porhidrógeno. La actividad de almacenamiento de hidrógeno, se centra principalmente en la investigación yel desarrollo de baja presión y en tecnologías de materiales que puedan permitir una autonomía de másde 500 kilómetros, mientras que el cumplimiento de los requisitos de los envases, el costo, la seguridad yel rendimiento pueda ser competitivo con los vehículos actuales. Mientras que los fabricantes deautomóviles han demostrado recientemente los avances con algunos prototipos de vehículos queposeen más de 500 km de autonomía, este campo de prácticas debe ser alcanzable a través dediferentes modelos de vehículos y sin comprometer el espacio, el rendimiento o el costo. Además, seránecesario el almacenamiento de hidrógeno tanto para otras aplicaciones de vehículos como para lageneración de energía estacionaria y para la entrega de hidrógeno e infraestructura de reabastecimientode combustible.

Para que el hidrógeno pueda tener éxito en el mercado, debe tener un precio competitivo con lasalternativas disponibles. Esta exigencia competitiva significa que el hidrógeno tiene que estar disponiblelibre de impuestos en 1,4€ - 2,2 €/gge (galón de gasolina equivalente).

Este precio se traduciría en hidrógeno, a los vehículos de pila de combustible que tienen el mismo costopara el consumidor, en una base de costo por km, impulsada como un motor de combustión internaconvencional o un vehículo híbrido comparable. (ALMACENAMIENTO)

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Las tecnologías actuales son:

3.7.2.1.- La división de agua fotobiológica

En este proceso, el hidrógeno se produce a partir de agua utilizando la luz solar y los microorganismosespecializados, como las algas verdes y cianobacterias. Así como las plantas producen oxígeno durante lafotosíntesis, estos microorganismos consumen agua y producen hidrógeno como un subproducto de susprocesos metabólicos naturales. La disociación del agua fotobiológica es una tecnología a largo plazo.

En la actualidad, los microbios se separan del agua demasiado lento para ser utilizado para la producciónde hidrógeno eficiente a nivel comercial. Pero los científicos están investigando formas de modificar losmicroorganismos e identificar otros microbios naturales que pueden producir hidrógeno a tasas másaltas. La disociación del agua fotobiológica está en las primeras etapas de la investigación, pero ofrecepotencial a largo plazo para la producción de hidrógeno sostenible de bajo impacto ambiental. (NREL)

3.7.2.2.- La división de agua fotoelectroquímica

En este proceso, el hidrógeno se produce a partir de agua usando luz solar y semiconductores especializados llamados materiales fotoelectroquímicos. En el sistema fotoelectroquímico (PEC), el semiconductor utiliza energía de la luz para disociar directamente moléculas de agua en hidrógeno y oxígeno.

Diferentes materiales semiconductores trabajan en longitudes de onda específicas de luz y de energía. Lainvestigación se centra en la búsqueda de semiconductores, (que también son estables cuando entran encontacto con agua) con las energías correctas para dividir el agua. La disociación del agua fotoelectroquímica está en las primeras etapas de la investigación, pero a largo plazo la producción de hidrógeno puede ser sostenible y de bajo impacto ambiental. (NREL)

3.7.2.3.- Fermentación

Se están desarrollando tecnologías de pre tratamiento para convertir biomasa lignocelulósica enmaterias primas ricas en azúcar que pueden ser fermentadas directamente para producir hidrógeno,etanol, y los productos químicos de alto valor. Los investigadores también están trabajando paraidentificar a un consorcio de Clostridium que pueden fermentar directamente hemicelulosa dehidrógeno.

Otras áreas de investigación incluyen microbios, como Clostridium thermocellum, que pueden fermentarcelulosa cristalina directamente a hidrógeno para reducir los costos de materias primas. Una vez que unabacteria de este tipo se identifica, se estudia su potencial para las manipulaciones genéticas, lasensibilidad a los antibióticos y la facilidad de transformación genética. Futuros proyectos defermentación se centrarán en el desarrollo de estrategias para generar células que de forma selectivaproducen ácidos y disolventes residuales que pueden maximizar la producción de hidrógeno. (NREL)

3.7.2.4.- Conversión de Biomasa y Residuos

El hidrógeno puede producirse a través de la pirólisis o gasificación de los recursos de biomasa, comoresiduos agrícolas, desechos de consumo, como los plásticos y desperdicios de grasa o la biomasacultivada específicamente para usos energéticos. La pirólisis de biomasa produce un producto líquido(Bio-crudo) que contiene un amplio espectro de componentes que se pueden separar en los productosquímicos y combustibles valiosos, incluyendo el hidrógeno (Figura 3.10.).

Las investigaciones actuales se centran en la producción de hidrógeno mediante acondicionado catalíticode productos de pirólisis de biomasa. Las áreas específicas de investigación incluyen la reforma de lascorrientes de pirólisis y el desarrollo y ensayo de catalizadores fluidizables.

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Figura 3.10. (NREL)

3.7.2.5.- Horno Solar de flujo Alto

Este proceso utiliza el Horno Solar de Flujo Alto, que es un reactor que concentra la energía solar ygenera temperaturas de entre 1.000 y 2.000 grados Celsius. Se requieren ultra-altas temperaturasdurante ciclos de reacción termoquímica para producir hidrógeno. Esta alta temperatura y su alto flujohacen que los procesos termoquímicos solares impulsen un nuevo enfoque medioambiental para laproducción de hidrógeno. Muy altas velocidades de reacción a estas temperaturas elevadas dan lugar avelocidades de reacción muy rápidas, que mejoran significativamente las tasas de producción ycompensan la intermitencia del recurso solar.

Figura 3.11. El Horno Solar de alto flujo concentra la energía solar y la generación de ultra-altas temperaturas que permiten la producción de

hidrógeno a través de ciclos de reacción termoquímica. (NREL)

3.7.3.- Proceso

El hidrógeno es un portador de energía, no una fuente de energía. El hidrógeno se puede almacenar o usar como energía, pero no existe normalmente por sí mismo en la naturaleza; por lo que debe ser producido a partir de compuestos que lo contienen. El hidrógeno puede ser producido utilizando diversos recursos, como el gas natural, carbón o la energía nuclear y también por la biomasa y otras energías renovables, incluyendo la solar, eólica, hidroeléctrica o geotérmica. Se espera y desea que el hidrógeno se pueda producir utilizando una variedad de recursos y tecnologías de proceso.El hidrógeno puede producirse a través de diversas tecnologías de proceso, incluyendo térmica (reformado de gas natural, procesamiento de bio-crudo, la biomasa y la gasificación del carbón), electrolítico (disociación del agua usando una variedad de recursos energéticos) y fotolítica (dividir el agua usando la luz del sol a través de los materiales biológicos y electroquímicos).

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3.7.3.1.- Reformado con vapor

Biohidrógeno podrá producirse mediante el reformado con vapor de metano (biogás), producido por ladigestión anaeróbica de los residuos orgánicos. En este último proceso, el gas natural y el vaporreaccionan para producir hidrógeno y dióxido de carbono.

3.7.3.2.- Fermentación y Algas

Biohidrógeno también puede ser producido por fermentación. La fermentación de materiales renovablespor una bacteria puede tener lugar en presencia de luz (foto fermentación) o en ausencia de esta(fermentación oscura). La investigación se centra en el aumento de los rendimientos de biohidrógeno dediversas cepas de bacterias.

Algas (por ejemplo, Chlamydomonas reinhardtii) también producen hidrógeno a bajas condicionesanaeróbicas, y novedosas técnicas también se están desarrollando para aumentar el rendimiento através de esta ruta.

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Bibliografía

3.1. Combustible sintético a partir de biomasa

(METHANEX) http://www.methanex.com/

(VTT) http://www.vtt.fi/inf/pdf/technology/2013/T91.pdf

(BRISKEU) http://www.briskeu.com/

(DIBANET) http://www.dibanet.org/

(CUTEC) http://www.cutec.de/

(GREASOLINE) http://www.fraunhoferventure.de/en/spin-offs/institute/UMSICHT/greasoline.html

(NESTE) http://www.nesteoil.com/

(NER300) www.ner300.com/

(CHOREN) http://www.choren.com/

3.2. Aceites Vegetales tratados con hidrógeno (HVO)

(OILHVO)http://www.biofuelstp.eu/downloads/SAE_Study_Hydrotreated_Vegetable_Oil_HVO_as_a_Renewable_Diesel_Fuel.pdf

(ENI) https://www.eni.com/en_IT/innovation-technology/technological-focus/green-refinery/green-refinery.shtml

(FOUR) http://www.fourmotors.de/

3.3. BIO dimetil-eter

(BIODME) http://www.biodme.eu/

(CHEMREC) http://www.chemrec.se/

3.4. BIO-SNG

(BIO-SNG) http://publications.lib.chalmers.se/records/fulltext/175377/175377.pdf

3.5. Bio-crudo o aceite de pirólisis

(NORACEITE) http://standards.cen.eu/dyn/www/f?p=204:7:0::::FSP_ORG_ID:1231506&cs=1DB2312102496647BF43AD2C3346BDDDA

(PYNE) http://www.pyne.co.uk/?_id=49

(NEXTFUELS) http://www.nextfuels.com/

(COLL) http://www.collenergia.com/eng/default.htm

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(KIOR) http://www.kior.com/

(MERCURIUS) http://www.mercuriusbiofuels.com/Technology.html

(BATELLE) http://www.battelle.org/media/in-the-news/2013/11/08/convert-biomass-to-bio-oil

(CENUSA) http://www.cenusa.iastate.edu/

3.6. Biobutanol

(GEVO) http://www.gevo.com/

(BUTAMAX) http://www.butamax.com/

(ABENGOA) http://www.abengoa.es/htmlsites/boletines/en/febrero2013/tecnologia/

3.7. Biohidrógeno

(ALMACENAMIENTO) http://energy.gov/eere/fuelcells/hydrogen-storage

(NREL) http://www.nrel.gov/hydrogen/proj_production_delivery.html#split

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Capítulo 4

SOSTENIBILIDAD DEBIOCOMBUSTIBLES


SOSTENIBILIDAD DE BIOCOMBUSTIBLES

4. SOSTENIBILIDAD DE BIOCARBURANTES

Un balance de energía se puede calcular para cada biocombustible avanzado teniendo en cuenta el tipode materia prima, la energía utilizada en la producción de combustible y el transporte del producto final.Generalmente, esto demuestra que los biocombustibles avanzados ofrecen una gran reducción de Gasesde Efecto Invernadero (GEI) en comparación con los biocombustibles convencionales. Sin embargo, sigueexistiendo la competencia por la tierra y la materia prima entre los biocombustibles y la generación deenergía mediante la combustión.

La sostenibilidad de los biocombustibles en la UE está cubierta por el Sistema de Certificación deBiocombustibles, mientras que proyectos como Biograce y Global-Bio-Pact tienen como objetivocalcular y certificar la sostenibilidad de la bioenergía y de los biocombustibles.

4.1.- Certificación de biocombustibles

Como los biocombustibles poco a poco ganan cuota de mercado y de comercio internacional debiomasa, vemos que las materias primas y los biocombustibles se expanden, por tanto, la necesidad degarantizar la sostenibilidad socio-económica a lo largo de toda la cadena de suministro, se vuelve cadavez más apremiante. Esto incluye aspectos como el uso del suelo, las prácticas agrícolas, la competenciacon los alimentos, la eficiencia energética y las emisiones de gases de efecto invernadero, el análisis delciclo de vida (ACV), etc.

La sostenibilidad de un biocombustible determinado debe garantizarse de forma transparente. Esto sóloes posible si se adoptan las medidas políticas adecuadas y en la dirección correcta dentro de la cadenaglobal de suministro. Una estrategia para lograr la sostenibilidad incluye la necesidad de realizarsistemas de certificación y sistemas de control del origen de los biocombustibles sostenibles. (CERTIFI)

4.1.1.- Sistemas de certificación de biocombustibles sostenibles

El 10 de junio de 2010, la Comisión Europea anunció su plan para certificar los biocombustiblessostenibles, parte de un conjunto de directrices que explican cómo la Directiva de Energías Renovables,que entró en vigor en diciembre de 2010, se debe implementar. Se realizaron distintos informes:

- Comunicación de la Comisión sobre la aplicación práctica de los biocombustibles de la UE y elesquema de sostenibilidad que detalla reglas para los biocombustibles. (CERTIFI 1)

- Comunicación de la Comisión sobre regímenes voluntarios y valores por defecto de losbiocarburantes en el régimen comunitario de la sostenibilidad. (CERTIFI 2)

- Decisión de la Comisión de 10 de junio de 2010, sobre directrices para calcular las reservas decarbono en suelo a efectos del anexo V de la Directiva 2009/28/CE. (CERTIFI 3)

Después de una evaluación detallada realizada por la Comisión y diversas mejoras en los sistemas decertificación, se reconocieron en julio de 2011, los siguientes programas e iniciativas:

ISCC (International Sustainability Carbon Certification). Desde el comienzo del proyecto, ISCC actúa enforma de un sistema multilateral de partes interesadas (multi stakeholder approach). El desarrollo deISCC ha sido gestionado por la consultoria Meo Carbon Solutions GmbH, conjuntamente con más de 250partes interesadas. Este proceso ha sido financieramente promovido por el Ministerio Federal Alemánde Agricultura, Alimentación y Protección al Consumidor, a través de la Agencia de Materias PrimasRenovables (FNR, por sus siglas en alemán). La Meo Carbon Solutions GmbH sigue apoyando ISCC aevolucionar continuamente.

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Está juntando a expertos de diferentes cadenas de suministro de biomasa, producción agraria, industriatransformadora, comerciantes y consumidores finales con expertos de la investigación así comorepresentantes de organizaciones medioambientales y sociales.

Bonsucro UE. Elaborada por la iniciativa para una mejor caña de azúcar, la certificación Bonsucro seajusta a las políticas de los compradores de azúcar a gran escala, quienes buscan proveedores queapoyen el trabajo justo y la protección ambiental en las comunidades productoras de azúcar. Las normasBonsucro califican a los productores de biocombustibles de caña de azúcar y procesadores de caña deazúcar en el marco de las metas de sostenibilidad fijadas por la Directiva de Energías Renovables de laUnión Europea (RED).

RTRS (Roundtable on Responsable Soy). La Asociación Internacional de Soja Responsable es unainiciativa internacional en la que productores, comerciantes y procesadores de soja trabajan junto conbancos y organizaciones sociales para garantizar el cultivo sostenible de soja a nivel mundial, así como laresponsabilidad social del sector de la soja. Su certificación demuestra a sus inversores y clientes que lanorma RTRS cumple con los requisitos de la RED.

RSB (Roundtable on Sustainable Biofuels). La mesa redonda sobre biocombustibles sostenibles es unainiciativa de los actores internacionales desarrollada para garantizar la sostenibilidad de losbiocombustibles. Los productores y procesadores de biocombustibles que certifican sus operacionessegún la norma RSB demuestran su comprensión y aceptación de RSB a inversores y clientes y elcumplimiento de la RED.

2BSvs (Biomass Biofuel, Sustainability Voluntary Scheme). Operadores económicos franceses queparticipan en la cadena de producción de granos y de suministro de biocombustibles, se unieron en unconsorcio para desarrollar 2BSvs, con el objetivo de demostrar a pesar de auditoría independiente, elcumplimiento de los criterios de sostenibilidad establecidos por la Directiva Europea 2009/28/CE.

RSBA (RED Bioenergy Sustainability Assurance). Iniciativa de certificación de la empresa Abengoabioenergía con el próposito que dicho Estándar aunara rigor y calidad técnica con el desarrollo desoluciones tecnológicas que permitiesen a la cadena de suministro verificar de una manera práctica losrequisitos de sostenibilidad que la Directiva Europea de Fomento de Renovables les exigía. En estecontexto se desarrolló el programa RBSA.

Green-e Energy. Green-e Energy es un programa de certificación voluntaria para las energías renovables,que establece la protección del consumidor y las normas ambientales para las opciones de energíarenovable en mercados como la electricidad o el de los certificados de energía renovable.

Estos programas e iniciativas son sistemas seleccionados por empresas y organizaciones nogubernamentales, con un mecanismo que consiste en el trabajo de auditores independientes queverifican el uso anterior de las tierras donde ahora se producen cultivos para biocombustibles.

Actualmente, la Comisión está discutiendo con otros programas voluntarios, centrándose sobre todo,como éstos pueden mejorar su nivel con el fin de cumplir con los requisitos de sostenibilidad para losbiocombustibles. (CERTIFI)

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4.1.2.- Sistemas de control del origen de los biocombustibles sostenibles

Podemos encontrar varios sistemas de control de origen de biocombustibles sostenibles:

4.1.2.1.- Consorcio del Registro del origen de los Biocombustibles (RBO)

Fue lanzado el 16 de Enero del 2013 y el objetivo del Registro del origen de los Biocombustibles (RBO) esproporcionar un sistema simple y sólido a nivel internacional para que pueda actuar como unaherramienta de referencia para las autoridades de los Estados miembros de la UE y que la ComisiónEuropea pueda verificar el verdadero origen de los biocarburantes.

La RBO argumenta que un desequilibrio entre los incentivos y herramientas de verificación aumenta laprobabilidad de que las prácticas comerciales sean incorrectas. Esto es facilitado por dos realidadesactuales: en primer lugar, los productos finales de biocombustibles, que a menudo tienen la mismacomposición química, independientemente de si se originan a partir de residuos, los cultivostradicionales o de otras fuentes; en segundo lugar, la ausencia de un sistema europeo común para elregistro de los biocombustibles físicos, y así evitar la posibilidad de prácticas fraudulentas y no confiablesde múltiples reclamos de las mismas sustancias de biocombustibles de dos o más sistemas nacionales.

4.1.2.2.- Sistema de verificación de la sostenibilidad de Neste Oil

El sistema de verificación de la sostenibilidad de Neste Oil fue aprobado por la Comisión Europea enenero de 2014, que confirmó que cumple con las normas establecidas para la confiabilidad,transparencia y auditoría independiente de terceros.

Las verificaciones realizadas en el marco del sistema siempre se llevan a cabo por un experto imparcialexterno. Los certificados existentes reconocidos por la Comisión pueden ser utilizados como parte delproceso de verificación. El nuevo sistema de verificación cubre todo el combustible diesel producido apartir de materias primas renovables, de conformidad con la Directiva de Energías Renovables de la UE.(NESTE 2)

4.1.2.3.- NABISY - sistema de biomasa sostenible en Alemania

El sistema de biomasa sostenible alemán NABISY, ilustra como una "prueba de la sostenibilidad"mediante una base de datos, puede implementar los movimientos de biomasa y biocombustiblessostenibles producidos por los Estados miembros de la UE, así como los biocombustibles importados porlos puertos de la UE y, posteriormente, objeto de intercambios en la UE.

En Alemania, de conformidad con las disposiciones establecidas en la ordenanza sostenibilidad de labiomasa-electricidad (BioSt-NachV) y la ordenanza de sostenibilidad de biocombustibles (Biokraft-NachV), en el campo de pruebas de biocombustibles de la sostenibilidad o pruebas parciales desostenibilidad, deben ser presentados a la oficina de aduanas con el fin de que se deduzcan de la cuotade biocombustibles. Lo mismo se aplica a la reivindicación de la desgravación fiscal de acuerdo con la Leydel Impuesto sobre la Energía (Energiesteuergesetz EnergieStG). En el campo de la bioelectricidad,operadores de una instalación sólo tienen derecho a reclamar una remuneración de conformidad con laLey de Energías Renovables (Erneuerbare Energien-Gesetz- (EEG)) del operador de red, si presentanpruebas de sostenibilidad o pruebas parciales de la sostenibilidad.

NABISY facilita la aplicación de los principios de "equilibrio de masa". Esto asegura que la cantidad debiomasa sostenible extraído de una mezcla de biomasa a partir de diversas fuentes no sea superior a lacantidad de biomasa sostenible que previamente se ha agregado a la mezcla. El tipo, la cantidad y otrosatributos importantes de biomasa sostenible son regularmente documentado en este sistema debiomasa sostenible alemán. (NABISY)

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4.1.2.4.- TYC (Trace Your Claim) – Base de Datos

La base de datos de TYC es una base de datos independiente para la documentación y transferencia dedatos de sostenibilidad del producto a lo largo de toda la cadena de valor. TYC ofrece a los usuarios todolo que necesitan para cumplir con los complejos requisitos sobre el material “singular y de doblecontabilidad "dentro de la UE y de sus Estados miembros. TYC facilita el cumplimiento de lasdisposiciones de la Directiva de Energía Renovable (RED) y la Directiva sobre calidad de los combustibles(FQD) y es completamente independiente y dedicada sólo a sus usuarios.

Los usuarios pueden confiar en altos estándares de seguridad de datos con respecto a los datos de lacuenta, proveedor y la información del cliente. Sólo los usuarios tienen acceso a su cuenta. Puedendescargar la información y documentos necesarios para la cuenta o la documentación del loteimportante. Documentos por lotes relacionados se pueden transferir a los clientes unidos a la solicitud.

TYC permitirá el acceso a otras bases de datos elegibles en especial las bases de datos establecidas porlos Estados miembros de la UE y proporcionar exactamente los datos necesarios para cumplir con losrequisitos nacionales. Los beneficios más importantes son:

- La transferencia automática y armonizada de las características de sostenibilidad desde el puntode origen de la biomasa hasta el producto final.

- Posibilidad de añadir más información de sostenibilidad en cada elemento de la cadena de valor(por ejemplo, información Agregado GEI de los cultivos de biomasa, procesamiento ytransporte).

- Documentación automática de información de producto relevante en las pruebas desostenibilidad o albaranes.

- Aumento de la seguridad de que el producto cumple con los requisitos de sostenibilidad.- Armonización virtual de los diferentes requisitos de los Estados miembros.- Enlace directo a las bases de datos de los Estados miembros y por lo tanto una mayor

resistencia al fraude.- Permite la reducción de las auditorías y el costo en línea.- Ningún problema con documentación inadecuada de las pruebas de sostenibilidad y albaranes

de los proveedores. (TRACEYOUR)

4.2.- Proyecto Biograce

El Biograce es un proyecto financiado por la UE que tiene por objeto armonizar los cálculos de lasemisiones de gases de efecto invernadero de biocombustibles y por lo tanto apoya la implementación dela Directiva de Energías Renovables de la UE a la legislación nacional.

En 2009 la Unión Europea estableció los criterios de sostenibilidad para los biocombustibles con laDirectiva de Energías Renovables (2009/28/CE), que se debía implementar en la legislación nacionalantes del 5 de diciembre de 2010. De acuerdo con esta directiva, el ahorro de gases de efectoinvernadero (GEI) procedentes de los biocombustibles debe ser de al menos el 35% en comparación conlos combustibles fósiles. La directiva proporciona valores predeterminados para la reducción deemisiones de GEI de 22 vías de producción de biocombustibles.

Para los operadores económicos que quieren o tienen que hacer los cálculos a sí mismos, deberán seguiruna metodología concreta. Esta metodología establece que las emisiones totales de gases de efectoinvernadero deben ser calculados como la suma de las emisiones desde el cultivo, el procesamiento y eltransporte de los biocombustibles. Sin embargo, la Directiva no especifica cómo se obtuvieron losvalores por defecto. En particular, no fija los factores de conversión, también llamados valores normales,que se han utilizado para determinar los valores por defecto o se debe utilizar para hacer cálculospropios.

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Como varios valores diferentes se pueden encontrar en la literatura, los agentes económicos tienen lalibertad de escoger los más beneficiosos. Los cálculos de los ahorros de emisiones de GEI de la mismaexpedición de biocombustibles pueden entonces variar entre el 10 y el 20 por ciento o incluso más,dependiendo de los valores estándar utilizados en el cálculo.

El proyecto Biograce financiado por la UE hace que los cálculos de GEI de los biocombustibles seantransparentes. El consorcio Biograce consta de ocho organizaciones de bioenergía de Europa, quereciben fondos del programa Intelligent Energy Europe (IEE) para un período de dos años. Estos cálculostransparentes permitirán a los auditores poder verificar los cálculos mucho más fácilmente. Además,contribuirá a crear un campo de juego nivelado para el mercado europeo de los biocarburantes.

Para ello, el consorcio Biograce ha estado en contacto con los responsables políticos europeos paraencontrar la mejor manera de incluir una lista de valores estándar en las respectivas legislacionesnacionales.

Además de una lista de valores estándar, Biograce también ha desarrollado una herramienta de cálculode gases de efecto invernadero en Excel, que está disponible en la página web del proyecto. Estaherramienta permite la reproducción de los valores por defecto de emisión de gases de efectoinvernadero de los 22 procesos de producción de biocombustibles que figuran en la Directiva de EnergíasRenovables. Los agentes económicos y otros usuarios pueden así calcular los valores reales de lasemisiones de gases de efecto invernadero de biocombustibles según la metodología establecida en laDirectiva.

Biograce ha estado cooperando con diversas organizaciones en Alemania, los Países Bajos, España y elReino Unido, como responsable del desarrollo de las calculadoras de GEI de fácil uso en estos países.Mientras que la herramienta Biograce Excel da todos los detalles sobre los cálculos de GEI, lascalculadoras de GEI se centran en ayudar a los usuarios a hacer sus propios cálculos. Las calculadoras degases de efecto invernadero se han diseñado para ser de fácil manejo, debido a que los operadorespueden insertar sus valores de entrada individuales en una plantilla predefinida, que se ajusta a lascaracterísticas de producción locales. Tanto la herramienta de Excel y las calculadoras gases de efectoinvernadero se basan en la misma lista de valores estándar.

Con el fin de lograr la armonización de los cálculos de GEI de los biocarburantes en la UE, se estánllevando a cabo, talleres especiales con el objetivo de informar e involucrar a los responsables políticoseuropeos. Auditores, productores, certificadores y otros actores involucrados en la producción ydistribución de biocombustibles están siendo invitados a participar en los talleres públicos que se vienenrealizando desde enero de 2011 hasta la actualidad, donde se presentan los diferentes productos delproyecto Biograce. (BIOGRACE)

4.3.- Proyecto Global-Bio-Pact

El principal objetivo del proyecto Global-Bio-Pact es el desarrollo y la armonización de la certificaciónsobre la sostenibilidad de los biocombustibles. Se trata de evitar impactos negativos a los diferentesniveles de las cadenas productivas: la producción de biomasa; los sistemas de conversión; y el comerciode biocombustibles. Los objetivos específicos que se incluyen en este proyecto son:

- Identificar los impactos socio-económicos de la producción de biomasa.- Identificar los impactos socio-económicos de la conversión biomasa.- Analizar los impactos en seguridad alimentaria.- Investigar los vínculos entre impactos sociales y ambientales. - Revisar los esquemas actuales y futuros de comercio internacional.

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- Analizar la percepción pública.- Dar recomendaciones para la certificación.

Se puso énfasis en una evaluación detallada de los impactos socio-económicos de la producción dematerias primas y una variedad de cadenas de conversión de biomasa. Se analizó el impacto de laproducción de biomasa en la seguridad alimentaria mundial y local y los vínculos entre los impactosambientales y socio-económicos. Además, el proyecto Global-Bio-Pact investigó el impacto de laproducción de biomasa en la seguridad alimentaria y la interrelación de los sistemas de certificación desostenibilidad globales con el comercio internacional de biomasa y bioproductos, así como con lapercepción pública de la producción de biomasa para usos industriales.

La actividad central de Global-Bio-Pact es la investigación sobre los impactos socio-económicos de laproducción de biomasa y de diferentes procesos de conversión, en el marco de cinco casos:

- Argentina: Producción y conversión de soja. - Indonesia: Producción y conversión de palma aceitera. - Tanzania / Mali: Cultivo de Jatrofa para biodiesel.- Costa Rica / Brasil: Etanol de caña.- EU / USA / Canadá: biocombustibles de segunda y nueva generación.

El consorcio Global-Bio-Pact junta 7 socios de Europa&, 3 de América Latina, 2 de África, y uno deIndonesia.

&WIP – Renewable Energies, Alemania Imperial College London, Reino Unido Utrecht University, Paises Bajos BTG Biomass Technology Group, Paises Bajos IFEU, Alemania ProForest, Reino Unido RSB - Mesa Redonda sobre Biocombustibles Sostenibles, Suiza

Tras la evaluación Mundial de Global Bio-Pact de los impactos en socioeconomía y sostenibilidad de labiomasa y bioproductos, los resultados han hecho posible que se llegue a varias sugerencias yconclusiones para un futuro poder integrar criterios de sostenibilidad socio-económicos en la legislacióny en las políticas:

- Es fundamental examinar los impactos en diferentes niveles: nacional, regional y local. Para ellotambién se necesita una mayor recolección de datos a todos los niveles.

- Más metodologías tienen que ser desarrolladas para tener un mejor conocimiento de losimpactos socio-económicos.

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- Estas metodologías preferiblemente deben basarse en datos cuantitativos ya que muchosindicadores están basados en datos cualitativos en la actualidad, esto es suficiente aportaciónpara temas tales como problemas de salud y los conflictos del uso de la tierra pero sin embargo,otros temas más complejos, como seguridad alimentaria, la competencia por la tierra o eldesarrollo económico de una región, necesitan metodologías más complejas.

- Los organismos gubernamentales u organizaciones internacionales podrían recopilar ysupervisar todos los datos actuales, para poder formar una base de datos de los indicadoresque serviría como antecedente.

Por último, Global-Bio-Pact desarrolló un conjunto de criterios de sostenibilidad socio-económicos eindicadores para su inclusión en un futuro sistema de certificación eficaz:

- Economía (macro, sectorial y micro).- La generación de empleo.- Las condiciones de trabajo. - Las cuestiones de salud.- Las cuestiones alimentarias.- Tierra competencia y conflictos de uso.

El proyecto comenzó en Febrero del 2010 y finalizó el 31 de enero de 2013. (GLOBAL)

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Bibliografía

4.1. Certificación de Biocombustibles

(CERTIFI) http://eur-lex.europa.eu/homepage.html?locale=es

(CERTIFI 1) http://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=OJ:C:2010:160:0008:0016:EN:PDF

(CERTIFI 2) http://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=OJ:C:2010:160:0001:0007:EN:PDF

(CERTIFI 3) http://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=OJ:L:2010:151:0019:0041:EN:PDF

(RBO) http://www.biofuelsregister.eu/

(NESTE 2) http://www.nesteoil.com/default.asp?path=1,41,540,1259,1260,22862,22906

(NABISY) https://nabisy.ble.de/app/locale?set=en

(TRACEYOUR) http://trace-your-claim.com/index.html

4.2. Biograce

(BIOGRACE) http://www.biograce.net/

4.3. Global-bio-pact

(GLOBAL) http://www.globalbiopact.eu/

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Capítulo 5

COMPATIBILIDAD CON LOS

MOTORES E INFRAESTRUCTURASDISPONIBLES


COMPATIBILIDAD CON LOS MOTORES EINFRAESTRUCTURAS DISPONIBLES

5. COMPATIBILIDAD CON LOS MOTORES E INFRAESTRUCTURAS DISPONIBLES

Las actividades de I + D + I (Investigación, Desarrollo e Innovación) en la UE, Estados Unidos, China yBrasil, están demostrando el potencial de una amplia gama de biocombustibles avanzados para su usoen carretera y vía aérea. A continuación, se detallará la fiabilidad y compatibilidad de losbiocombustibles avanzados desarrollados en el epígrafe 3 con los motores e infraestructuras disponibles.

5.1. Combustible sintético a partir de biomasa (BTL)

Algunas de las siguientes características del BTL, hacen ser una de las grandes apuestas de futuro paragrandes empresas de transporte a muy corto plazo:

- Número de cetano elevado y por lo tanto mucho mejor rendimiento de encendido que el dieselconvencional.

- No hay compuestos aromáticos o azufre y reduce significativamente los contaminantes de lasemisiones de escape.

- Se puede utilizar sin ningún ajuste en los sistemas de infraestructura o de motores existentes.

- Gran parte de CO2 es neutro.

La utilización del BTL está siendo impulsada con pruebas en el sector de la aviación y aunque en Europatodavía no se comercializa, en Estados Unidos recientemente empresas como Ge Aviation (que consumemás de 10 millones de galones de combustible de aviación cada año en sus centros de pruebas demotores) han firmado un acuerdo de suministro de 10 años con Grupo Arcinof, con sede enWashington, que se utilizará para las pruebas de motores de reacción de GE Aviation, a partir de 2016.

El acuerdo de 10 años requiere un compromiso de base de GE Aviation de 500,000 galones anuales delcombustible para aviones de bajas emisiones, para ser utilizado en pruebas de motor a reacción en lasprincipales instalaciones de la empresa en Peebles, Ohio. El acuerdo con Grupo Arcinof permitirá a GEAviation poder mezclar el biocombustible sintético en los mismos tanques de almacenamiento como losutilizados para combustible de avión tradicional. El costo para el biocombustible será comparable alcombustible de avión tradicional. El combustible será producido en la planta del “Programa de Energía”del Grupo Arcinof, que integrará combustible sintético y la generación y distribución de energíaeléctrica. La instalación, que se ubicará en el condado de Hudspeth, Texas, se espera que esté operativa aprincipios de 2016. En marzo de 2013, Grupo Arcinof y sus socios del consorcio, anunciaron el primerpaso de la fase del proyecto, unos 4.6 mil millones de $, que se utilizarán para una instalación en elCondado de Hudspeth, de una planta de unos 40.000 barriles de BTL por día.

La base del “Programa de Energía” (es el proceso Fischer-Tropsch, en uso durante más de 60 años) quese ejecutará durante 15 años en varias fases. La fase inicial incluye cuatro sub-fases y se centrará en laproducción de emisiones de bajo CO2 del biocombustible sintético y combustible diesel, junto con lanafta. La energía eléctrica para los procesos de fabricación vendrá en gran parte de la energía solar yeólica y el exceso de electricidad producida puede venderse a la red eléctrica comercial. (GREENCAR)


Neste Oil ha desarrollado el proceso NExBTL para la producción de combustible diesel renovable(NExBTL). La empresa cuenta con 4 instalaciones (Finlandia, Singapur y Rotterdam) que son capaces deproducir NExBTL. En la actualidad, la principal materia prima es el aceite de palma. El aceite crudo depalma utilizado en la actualidad por la empresa para producir HEFA, está certificada 100% y se remontaa la plantación de donde originalmente proviene. Un reto importante es la obtención y certificación dematerias primas alternativas, tales como aceites de cocina usados. En abril de 2014 , Neste Oil introdujosu propio sistema de verificación de la sostenibilidad (aprobado por la CE) para acelerar la utilización de

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los aceites y grasas de desecho. Neste Oil ha operado un NExBTL en la planta de producción enRotterdam desde 2007 y ha aumentado rápidamente la cantidad de desechos y residuos utilizados comomateria prima.

El NExBTL ha estado a disposición de los conductores de vehículos en Finlandia, en forma de Neste ProDiesel, desde el otoño de 2012. Neste Pro Diesel contiene un mínimo de 15% de diesel renovable, y losconductores al usarlo pueden reducir sus emisiones de gases de efecto invernadero en un 10-20% encomparación con el diesel fósil. Además de tener un menor nivel de impacto ambiental que loscombustibles fósiles, Neste Pro Diesel es un combustible realmente de primera calidad. Es el primercombustible diésel del mundo que cumple con la especificación más dura elaborada por los fabricantesde automóviles como parte de la Carta Mundial de Combustible (WWFC), una especificación que superaclaramente los estándares de combustibles convencionales.

El uso de Neste Pro Diesel puede reducir el consumo de combustible hasta en un 5%, dependiendo delvehículo, estilo de conducción y las condiciones bajo las cuales se utiliza. También mejora el rendimientogeneral del vehículo y reduce las emisiones del tubo de escape, como el NOx, partículas e hidrocarburos.También se utiliza como el primer combustible de relleno en los automóviles de Clase A de Mercedes-Benz fabricados en Finlandia.

En cuanto al transporte aéreo, Neste Oil es actualmente la única compañía del mundo capaz desuministrar a aerolíneas, biocombustible renovable a escala comercial. El Combustible NExBTLrenovable de aviación ofrece a las aerolíneas una excelente manera de reducir sus emisiones de gases deefecto invernadero.

El Combustible NExBTL de aviación cumple con los estrictos requisitos de seguridad y calidad típicas delsector de la aviación y funciona de forma excelente a bajas temperaturas. La calidad del combustible esde particular importancia en la aviación, como combustible debe tener un alto contenido de energía ydebe ser compatible con las condiciones extremadamente frías que se encuentran en la aeronave. Comoun hidrocarburo puro, la composición del combustible de aviación NExBTL de Neste Oil es comparable alcombustible de avión fósiles; también puede ser producido a partir de exactamente las mismas materiasprimas como NExBTL diesel renovable destinado para uso en carretera. (NESTE)

Neste Oil se ha comprometido con la iniciativa europea de aviación de biocombustibles a aumentar eluso de biocombustibles en la aviación para el año 2020. El objetivo es aumentar el uso anual de lascompañías aéreas de los biocombustibles a 2 millones de ton/a para el año 2020 y asegurar que losbiocombustibles de aviación son producidos de forma sostenible, y que son técnicamente adecuadospara el uso comercial.

Neste Oil también ha sido financiado por la Unión Europea, para hacer queroseno sostenible, con elproyecto de Aviación (ITAKA) en 2012, que fue aprobado para apoyar la comercialización y el uso decombustible de aviación renovable en Europa. Neste Oil es parte de un consorcio internacional quetrabaja para promover los objetivos del proyecto y producirá un total de 4.000 toneladas de combustiblede aviación renovable NExBTL para su uso de 2014 a 2017. Por último, decir que el NExBTL estáaprobado para su uso como combustible de aviación bajo la norma ASTM D7566-14 (Especificación parala Aviación de combustibles que contienen hidrocarburos sintetizados). (AIREG)

5.3. BioDME (dimetiléter)

Debido a su buena calidad de ignición, con un número elevado de cetano, el BioDME se puede utilizar enmotores diesel como un sustituto para el combustible diesel convencional. Sin embargo, en comparacióncon el combustible diesel, el BioDME tiene una viscosidad baja (insuficiente), y una mala lubricación.Como GLP (gas licuado de petróleo) para motores de gasolina, el BioDME se almacena en estado líquido

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bajo presión relativamente baja de 0,5 MPa. Esto ayuda a limitar el número de modificaciones necesariaspara el motor. Aun así, algunas ligeras modificaciones de motores son necesarias, relacionadosprincipalmente con la bomba de inyección y la instalación de un tanque de presión, similar a la de GLP.La línea de combustible también debe adaptarse con elastómeros específicos.

El BioDME en motor diesel arde muy limpiamente sin hollín. La infraestructura de GLP se puede utilizarpara el BioDME. Como parte del proyecto FP7 de BioDME, bajo el liderazgo del Grupo Volvo, laproducción de BioDME se está optimizando, especialmente para su uso como combustible para eltransporte. El proyecto BioDME del grupo Volvo, incluye toda la cadena de la tecnología de la planta deproducción a través de la red de distribución a las estaciones de servicio. El eslabón final consta de unaflota de camiones Volvo en una prueba de campo, que en la actualidad está siendo posible evaluar estebiocombustible a nivel comercial. (VOLVO)

5.4. Bio-SNG (gas natural sintético)

Bio-SNG se puede utilizar de una manera similar a biometano (biogás) generado a través de la digestiónanaerobia. También puede ser convertido en biocombustibles avanzados. El gas de síntesis se puedenconvertir en diesel, etanol (por ejemplo Fulcrum bioenergy) u otras moléculas de combustible (porejemplo, a través de la tecnología de metanol para gasolina).

En la actualidad, sólo Fulcrum bioenergy (pertenece a USRG, un grupo de empresas privadas de EEUU,de renta variable que se centraron exclusivamente en la inversión, desarrollo y adquisición de empresasde energía renovable, los biocombustibles y las tecnologías limpias), está trabajando a nivel comercialcon el Bio-SNG para convertirlo en combustible diesel y combustible para aviones, con un sistema degasificación altamente eficiente y económico para la conversión de la materia prima de los ResiduosSólidos Urbanos (RSU) a gas de síntesis. Durante el proceso de gasificación, la materia prima de los RSUdispuestos se calienta rápidamente hasta la entrada en el gasificador reformado con vapor y casi deinmediato se convierte en gas de síntesis. Un lavador venturi capturas y elimina cualquier partículaarrastrada, y el gas de síntesis se enfría aún más en un lavador de gases. El gas de síntesis limpio seprocesa a través de un sistema de amina para capturar y eliminar el azufre y dióxido de carbono. Acontinuación, entra en la sección de limpieza de gas, para realizar una compresión que aumenta el gasde síntesis a la presión requerida por el proceso de Fischer-Tropsch (FT). El producto de gas de síntesisfinal es muy limpio, con un contenido de azufre cero. (FULCRUM)

5.5. Bio-crudo o Aceite de Pirólisis

El aceite de Pirólisis es el biocombustible avanzado que se encuentra más estancado a nivel comercial,porque las tecnologías a nivel de Plantas Piloto y de demostración han sido evaluadas recientemente yen la actualidad, existen varios proyectos en Europa para realizar dicha producción a nivel comercial peroo no han comenzado o están en sus inicios, como el proyecto de cinco años llamado LignoCat(combustibles lignocelulósicos por pirolisis catalítica) aprobado en marzo del 2014 por las empresasFortum, UPM y Valmet.

Este proyecto gestado en Finlandia, es el más importante en la UE en la actualidad, para una futuracomercialización del aceite de pirolisis. Este biocombustible avanzado reducirá significativamente lasemisiones de CO2 en los sectores de transporte y de calefacción y por lo tanto ayudará en laconsecución de los objetivos internacionales en materia de reducción de emisiones de gases de efectoinvernadero. El proyecto va a crear un grupo de estudio dentro de las biorrefinerías para lasuniversidades, los centros de investigación y los socios del consorcio. El principal uso en un futuro deeste biocombustible avanzado con el proyecto Lignocat, sería el de usarlo como calefacción urbana y seespera llegar a unas 50 mil toneladas de biocombustible por año. (FORTUM)

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5.6. Biobutanol

El biobutanol es un biocombustible que puede mezclarse con gasolina en concentraciones más altas,trabaja con los coches de hoy en día y puede mejorar la economía de las refinerías. Lo que es más, estebiocombustible avanzado puede ser convenientemente produce en las plantas de etanolreacondicionadas.

Butamax, la empresa líder en tecnología de biobutanol, y Highwater Etanol, un importante productor deetanol de primera generación, han comenzado a modernizar la planta de etanol de Highwater enLamberton, Minnesota para la producción de biobutanol.

El biobutanol es tan seguro como los combustibles existentes y ofrece numerosas ventajas:

- Permite mezclas superiores, puede ser mezclado con gasolina en 16%.

- No hay modificaciones necesarias para coches o para la composición del combustible

- Puede ser hecho en las plantas actuales de etanol y aprovecha las inversiones existentes y permite laexpansión rápida.

- Mejora finanzas productores de combustible sin necesidad de incentivos de los gobiernos.

- Es Adaptable a las materias primas en el futuro, incluyendo las celulósicas.

Además, el biobutanol mejora las mezclas etanol-gasolina.

El biobutanol permite el mismo contenido de energías renovables como E20 y al mismo tiempo cumplircon los estándares de compatibilidad E10. El Biobutanol de Butamax es seguro para su uso en losvehículos actuales y existentes y los surtidores de combustible, y ofrece economía de combustiblecomparable a la de una mezcla de 10% etanol volumen ("E10"). Su trabajo ha incluido numerosaspruebas de biobutanol, con más de 1,5 millones de vehículos de carretera-millas registradas. En estaspruebas, Butamax ha demostrado que su biocombustible avanzado demuestra un excelente rendimientodel vehículo cuando se mezcla en combustibles en un volumen de 16% (Figura 7.1.).

Figura 7.1. Ventajas del uso del Biobutanol

Debido a que las mezclas de biobutanol/gasolina son menos susceptibles a la separación en la presenciade agua que las mezclas de etanol/gasolina y son menos corrosivos, biobutanol puede utilizar lainfraestructura de distribución existente de la industria sin requerir modificaciones a las instalacionesde mezcla, tanques de almacenamiento o bombas de estación de venta al por menor.

Con su alto contenido energético, el biobutanol puede reemplazar al 16% de cada galón de gasolina dehidrocarburos. (BUTAMAX)

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El Biobutanol de Butamax hizo su debut como demostración, en los Juegos Olímpicos de 2012 enLondres. Allí el biocombustible que se usó contó con el 24% de biobutanol y el resto de gasolina. Estaincreíble mezcla avanzada fue creada en la planta de demostración en Hull, Reino Unido y fue posiblegracias a microorganismos patentados por Butamax que fermentan azúcares vegetales para producirbiobutanol específicamente. Este biobutanol se proporcionó a una flota de más de 5 mil automóvilespara transportar a personalidades y atletas alrededor de los juegos.

Esta extensa demostración pública mostró las capacidades del biobutanol en mezclas futuras y señaló albiobutanol cómo un biocombustible que está revolucionando la nueva generación de biocombustibles(biocombustibles avanzados).

El biobutanol se está utilizando en las carreteras con coches reales. El programa tecnológico debiocombustibles de Butamax se inició en 2006 para promover la entrada del biobutanol en el mercado.Numerosas pruebas se completaron en los EE.UU. y Europa, proporcionando una confirmación en elmundo real a través de resultados favorables de las demostraciones de laboratorio, motores y vehículos.En una demostración minorista en el Reino Unido con este biobutanol, hubo aproximadamente unos250.000 vehículos que sumaron un recorrido de unos 80 millones de km sin comprometer elrendimiento del automóvil.

Posteriormente, 1,5 millones de vehículos puestos en carretera y cuidadosamente registrados, pudoestablecer que Butamax y su biobutanol muestran un rendimiento excelente vehículo a vehículo cuandose mezcla en combustibles con un volumen del 16% y que puede utilizarse con éxito en volúmenes dehasta un 24%.

El biobutanol ofrece un valor de mezcla de refinado de alta en base a su baja presión de vapor, de altooctanaje y propiedades de destilación favorables. También ofrece un beneficio de logística, ya que puedeser mezclado en la refinería con las mezclas resultantes se envían a través de oleoductos.

El futuro de los combustibles de transporte renovables disponibles en el mercado está más cerca de loque se puede pensar según Butamax, que comenzó la construcción de la primera fase de su instalacióncomercial en octubre de 2013. Una vez finalizada la construcción, aumentarán los volúmenescomerciales basados en las condiciones del mercado. (BUTAMAX)

5.7. Biohidrógeno

Actualmente la mayoría del hidrógeno se produce a partir de combustibles fósiles (por ejemplo, elreformado con vapor de gas natural). Se han desarrollado prototipos de vehículos de hidrógeno, pero nohay actualmente ninguna infraestructura importante para la distribución de hidrógeno comocombustible para el transporte, y en el vehículo, la capacidad de almacenamiento sigue siendo unproblema. Además, las células de combustible de hidrógeno son caras de producir y frágil, y tienen unaduración de trabajo corta para las necesidades del mercado actual.

En abril de 2014, cinco fabricantes de automóviles (BMW, Daimler, Honda, Hyundai y Toyota), variosproveedores de hidrógeno (Air Products, Copenhagen Hydrogen Network, ITM Power, Linde y OMV) yconsultorías energéticas (Element Energy, PE International, Institute for Innovative Technology Europeany Fuel Cell and Hydrogen Joint Undertaking) de todo el mundo han firmado en Londres un proyectoeuropeo para desarrollar coches de hidrógeno que alimente pilas de combustible. (Figura 7.2.)

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Figura 7.2. Honda Clarity es un ejemplo de coche con pila de combustible de hidrógeno.

Los enclaves para la producción de hidrógeno de este proyecto, que se desarrollará bajo ladenominación HyFIVE, estarán en Dinamarca, Austria e Inglaterra. El objetivo de HyFIVE es desarrollar latecnología y la infraestructura que ayudará a los vehículos eléctricos de pila de combustible a convertirseen una opción viable y respetuosa del medioambiente para los automovilistas europeos en el futuro.(HYFIVE)

5.7.1. Los coches impulsados por hidrógeno

Un ejemplo claro de este tipo de vehículos, es el Honda FCX Clarity, que tiene unas prestacionesprácticamente comparables a las de los vehículos convencionales. Mediante la utilización de la pilaHonda V Flow, en combinación con una batería de iones de litio y un depósito de hidrógeno, que impulsael motor eléctrico del vehículo, puede alcanzar los 160 km/h y tiene una autonomía de 460 kilómetros.La electricidad que carga la batería e impulsa el vehículo proviene de la reacción química que se produceen la pila de combustible entre el combustible, hidrógeno, y el oxígeno de la atmósfera, cuyo resultadoes únicamente vapor de agua. Los excedentes de energía procedente de la pila y de la energía cinética,que se obtiene del frenado y de la desaceleración, se almacena en la batería, y se utiliza paracomplementar la potencia de la pila de combustible cuando es necesario.

El Honda FCX Clarity representa una importante mejora en eficiencia energética, ya que aprovecha el60% de la energía generada a partir del combustible, frente al 30% de los híbridos y el 19% de losvehículos de gasolina. El FCX Clarity ofrece una mejora del 20% en economía de combustible (2-3 vecesel consumo de combustible de un vehículo de gasolina, y una 1,5 veces el de un vehículo híbrido detamaño y rendimiento similar). Además, con este vehículo Honda ha superado retos tan complejos comoconseguir que el sistema de pila de combustible de hidrógeno funcione a temperaturas por debajo de los-30 ºC. (HONDA)

5.7.2. El uso de hidrógeno en motores de combustión

Entre 2008 y 2009, BMW desarrolló motores de combustión de hidrógeno líquido y lanzó una ediciónlimitada de 100 coches del modelo BMW Hydrogen 7 bivalente (gasolina/hidrógeno) para demostrar laviabilidad técnica. El coche se basa en el del BMW tradicional de motor con gasolina serie 7, y másconcretamente el 760Li. Se utiliza el mismo motor V-12 6 litros, al igual que el 760i y 760Li; Sin embargo,se ha modificado para permitir también para la combustión de hidrógeno, así como la gasolina, lo que esun bivalente motor. A diferencia de muchos otros vehículos de hidrógeno impulsados como los queestán siendo producidos por Honda, que utilizan células de combustible de hidrógeno y la tecnologíapara producir electricidad para alimentar el vehículo, el BMW Hydrogen 7 quema el hidrógeno en unmotor de combustión interna.

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El BMW Hydrogen 7 utiliza más combustible que muchos camiones, consume 13,9 l/100 km en el casode la gasolina y 50 l/100 km para el hidrógeno. La diferencia en el consumo de combustible es en granparte debido a la diferente densidad de energía, entre la gasolina y el hidrógeno, siendo la de la gasolina34,6 MJ/L y la del hidrógeno líquido 10,1 MJ/L. El uso de hidrógeno en un motor de combustión internacomo fuente de energía es mucho menos eficiente que las tecnologías de pila de combustible; sinembargo, este es un sistema que está en producción (aunque limitada) en la actualidad, por lo que nohay planes inmediatos para la producción a gran escala. (BMW)

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Bibliografía

3.1. Combustible sintético a partir de biomasa (BTL)

(GREENCAR) http://www.greencarcongress.com/2013/11/20131107-dg.html#more


(NESTE) http://www.nesteoil.com/

(AIREG) http://www.aireg.de/de/

3.3. BIO dimetil-eter

(VOLVO)

www.volvogroup.com/group/global/en-gb/responsibility/infocus/events_projects/biodme/Pages/biodme.aspx

3.4. BIO-SNG

(FULCRUM) http://www.fulcrum-bioenergy.com/

3.5. Bio-crudo o aceite de pirolisis

(FORTUM)

http://www.fortum.com/en/mediaroom/pages/fortum-upm-and-valmet-are-jointly-developing-technology-to-produce-advanced-biomass-based-fuels.aspx

3.6. Biobutanol

(BUTAMAX) http://www.butamax.com/

3.7. Biohidrógeno

(HYFIVE) http://www.hyfive.eu/

(HONDA) http://www.honda.es/cars.html

(BMW)http://www.bmw.com/com/en/insights/technology/efficient_dynamics/phase_2/clean_energy/bmw_hydrogen_7.html

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Capítulo 6

AYUDAS DE LA UE PARA SUCOMERCIALIZACIÓN


AYUDAS DE LA UE PARA SU COMERCIALIZACIÓN

6. AYUDAS DE LA UE PARA SU COMERCIALIZACIÓN

Una serie de programas de financiación de la UE están realizándose en relación con la investigación,desarrollo y demostración de biocombustibles avanzados sostenibles. Los proyectos más importantespara el 2014 y 2015 son:

- El programa Horizonte 2020.- ERA-NET + BESTF Consortium.- Proyecto NER 300.- Finalmente se explicará brevemente los problemas y obstáculos de la creación de nuevas

plantas piloto.

6.1. Programa Horizonte 2020

El 21 de junio de 2011, la CE anunció el futuro programa de financiación de la UE para la investigación yla innovación: “Horizonte 2020 - Programa Marco para la Investigación y la Innovación”. Entró en vigor el1 de enero de 2014, después del final del 7º Programa Marco, el 31 diciembre 2013.

Horizonte 2020 es el mayor programa de investigación e innovación de la UE, con casi 80 mil millones de€ en fondos disponibles durante 7 años (2014-2020), además de la inversión privada que este dinero va aatraer, promete más avances, descubrimientos y primicias mundiales mediante la adopción de lasgrandes ideas del laboratorio al mercado. Horizonte 2020 es el instrumento financiero de aplicación dela UE para la Innovación, por Europa en 2020 dirigida a asegurar la competitividad global de Europa.

Visto como un medio para impulsar el crecimiento económico y crear puestos de trabajo, Horizonte2020 cuenta con el respaldo político de los líderes de Europa y de los miembros del Parlamento Europeo,que estuvieron de acuerdo en que la investigación es una inversión en nuestro futuro y así loimplementaron en la planificación de la UE para el crecimiento y el empleo inteligente, sostenible eintegrador.

Horizonte 2020 está abierto a todo el mundo, con una estructura simple que reduce la burocracia y eltiempo para que los participantes puedan centrarse en lo realmente importante. Este enfoque hace quelos nuevos proyectos comiencen más de prisa y puedan lograr resultados más rápidamente.

El Programa Marco de Investigación e Innovación se complementará con nuevas medidas para completary desarrollar el Espacio Europeo de Investigación. Estas medidas tendrán como objetivo la eliminación delas barreras para crear un auténtico mercado único del conocimiento, la investigación y la innovación.

En el portal de Horizonte 2020 se enumera una amplia gama de acciones con diferentes enfoques yplazos. Las acciones directamente vinculadas a los biocombustibles avanzados y otros temasrelacionados en general, cotizan en virtud de los desafíos sociales, Energía Competitiva baja enCarbono. Además, se incluyen algunos aspectos relacionados con la biotecnología, las materias primassostenibles e innovaciones de transporte en virtud a otros enfoques:

- Acciones de Desarrollo de tecnologías de próxima generación para los biocarburantes ycombustibles alternativos sostenibles en 2014 y 2015.

- Acciones para la demostración de tecnologías de biocombustibles avanzados en 2014 y 2015.- Acciones para la penetración en el mercado de la bioenergía sostenible existentes y emergentes

en 2014 y 2015.

Estas acciones las vamos a definir desarrollando y citando para cada una de ellas: un desafío específico,un ámbito, un impacto esperado, un tipo de acción y un presupuesto.

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6.1.1. Acciones de Desarrollo de tecnologías de próxima generación para los biocarburantes ycombustibles alternativos sostenibles

Desafío específico: Europa ha limitado los recursos de biomasa y de la tierra para hacer frente a unamayor demanda de combustibles y otros usos. Así, en la perspectiva a largo plazo, las nuevas tecnologíasde los biocombustibles sostenibles y los combustibles alternativos deben ser desarrollados para mejorarradicalmente el estado del arte, sobre todo en lo que respecta a los siguientes sub-retos:

a) Mejora de la eficiencia y/o la ampliación de la base de materia prima de biomasa.

b) El desarrollo de combustibles alternativos a través del uso de nuevas y sostenibles fuentesprocedentes de recursos no fósiles que no son biomasa.

c) La mejora de los beneficios económicos, ambientales y sociales en relación con los combustiblesfósiles y biocombustibles disponibles en la actualidad, especialmente en relación con la reducción decostes, minimización de la demanda sobre los recursos naturales (tierra y agua en particular), balance deenergía mejorada, reducción de emisiones de GEI (incluyendo cambios en las existencias de carbono) yel desarrollo de las zonas rurales.

Ámbito: Las propuestas se centran en la perspectiva a largo plazo, que deberían tener como objetivo eldesarrollo de la próxima generación de combustibles alternativos y sostenibles. Temas de medioambiente, salud, seguridad y la dimensión regional y social, serán considerados en todos los desarrollosque se aborden adecuadamente. Una evaluación de los usos alternativos de las materias primasutilizadas fuera del sector de la bioenergía se realizará también y se excluyen los biocombustiblesproducidos a partir de almidón, azúcar y fracciones de aceite procedentes de los cultivos que su finalidadsea industria alimentaria.

Un elemento importante, será un mayor conocimiento de los riesgos (ya sea tecnológico, de procesos denegocio, en los casos particulares del negocio, o de otra manera en cada área), la propiedad de losriesgos, y la posible mitigación de riesgos. Por lo tanto, las propuestas deberán incluir los paquetes detrabajo adecuados en la materia.

Las propuestas deberán abordar explícitamente los objetivos de rendimiento y de costo junto con losindicadores pertinentes de desempeño, los impactos esperados, así como ofrecer planes de explotaciónexplícitos. Las propuestas también deberán indicar el actual nivel de madurez y manufacturación y lasactividades necesarias para mantener este nivel en línea con los avances tecnológicos que se llevará acabo en la propuesta para garantizar el potencial de explotación.

Se facilitará la apertura del proyecto de sitios de prueba y las instalaciones piloto, o las infraestructurasde investigación para la práctica orientada a la educación, la formación o el intercambio deconocimientos.

La Comisión considera que las propuestas que soliciten una contribución de la UE de entre unos 3 y 6millones de euros permitirían a este desafío específico poder abordarse de manera apropiada. Sinembargo, esto no impide la presentación y selección de las propuestas que pretendan obtener otrascantidades.

Impacto esperado: Los nuevos caminos tecnológicos desarrollados deberían permitir el uso de nuevasfuentes de materias primas que no compiten directa o indirectamente con los alimentos o piensos paraanimales, por recursos, o una conversión más eficiente de los actuales. Se espera que un balanceenergético favorable, así como un importante potencial de reducción de costes, permita que estos

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combustibles puedan competir favorablemente con combustibles fósiles o equivalentes de generacionesanteriores.

El desarrollo de las nuevas tecnologías permitirá la evaluación correcta y fiable de los beneficiosambientales y sociales con respecto a las tecnologías actuales, sobre todo en términos de rendimientode GEI, el balance de energía, el uso eficiente de los recursos naturales, la producción descentralizada deenergía y la creación de empleo en las zonas rurales, así como el suministro de energía seguro yasequible en Europa o en todo el mundo.

Tipo de acción: Acciones de Investigación e Innovación.

Presupuesto de 113 millones de € en 2014 y de 94 millones de € en 2015. (HORIZONTE 1) (HORIZONTE2)

6.1.2. Acciones para la demostración de tecnologías de biocombustibles avanzados en 2014 y2015

Desafío específico: Con el fin de alcanzar los objetivos de la UE en materia de energía renovable en eltransporte y la reducción de CO2 (que figura en las directivas RED y FQD), y para responder a laspreocupaciones con respecto a los impactos ambientales directos e indirectos de los biocombustibles,nuevos y avanzados que utilizan materia prima de los biocombustibles sostenibles que llegan almercado, deberían abordarse los siguientes sub-desafíos: demostrar que los biocombustibles avanzadosy tecnologías de vectores bioenergéticos, como se identifica en el Plan de Implementación de laIniciativa Europea de Bioenergía Industrial (EIBI), son técnicamente viables, ambientalmente ysocialmente sostenible, y, potencialmente, a costos competitivos a escala comercial.

Ámbito: Las propuestas deben abordar los retos a medio plazo para la penetración en el mercado de losbiocombustibles avanzados presentados anteriormente. En cada caso, deben abordar una de losrespectivos sub-retos, o una combinación de ellos. Deben aportar soluciones tecnológicas a un nivel másalto, en línea con el Plan de Implementación de la Iniciativa Europea de Bioenergía Industrial (EIBI). Laspropuestas tratarán de tecnologías que ya alcanzaron un nivel de referencia de tecnologías* (TRL –technology readnees level) 5-6 para TRL 6-7 a través de proyectos a escala piloto.

Temas de medio ambiente, salud y seguridad, la dimensión regional y social, serán considerados entodos los desarrollos que se aborden adecuadamente. Una evaluación de los usos alternativos de lasmaterias primas utilizadas fuera del sector de la bioenergía se realizará también. Se excluyen losbiocombustibles producidos a partir de almidón, azúcar y fracciones de aceite procedentes de loscultivos que su finalidad sea industria alimentaria.

Un elemento importante de toda el área de las energías renovables será una mayor comprensión de losriesgos (ya sea tecnológica, de procesos de negocio, en los casos particulares del negocio, o de otramanera en cada área), la propiedad de los riesgos, y la posible mitigación de riesgos. Por lo tanto, laspropuestas deberán incluir los paquetes de trabajo adecuados en la materia.

Las propuestas deberán abordar explícitamente los objetivos de rendimiento y costo, junto conindicadores clave de rendimiento pertinentes y los impactos esperados. La participación industrial en elconsorcio y los planes de explotación explícitos son un requisito previo.

Todas las propuestas deben incluir un paquete de trabajo en el caso de negocio de la solucióntecnológica que se dirige. Este paquete de trabajo tiene que demostrar el caso de negocio de latecnología y de identificar posibles problemas de aceptación pública, el mercado y las barrerasregulatorias, incluidas las necesidades de normalización. También se debe abordar, en su caso, lassinergias entre tecnologías nuevas y existentes, los enfoques regionales y otros aspectos socio-económicos y ambientales desde una perspectiva de ciclo de vida.

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Se facilitará la apertura del proyecto de plantas de prueba e instalaciones piloto, o las infraestructuras deinvestigación para la práctica orientada a la educación, la formación o el intercambio de conocimientos.

La Comisión considera que las propuestas que soliciten una contribución de la UE de entre 5 a 20millones de € permitirían a este desafío específico poder abordarse de manera apropiada. Sin embargo,esto no impide la presentación y selección de las propuestas que pretendan obtener otras cantidades.

Impacto esperado: La prueba de tecnologías de biocombustibles avanzados a gran escala industrialreduce los riesgos tecnológicos, allanando el camino para posteriores proyectos de demostraciónindustrial a escala comercial. A tal efecto, la escala de las propuestas debe permitir la obtención de losdatos y la experiencia necesaria, para que la escala comercial de proyectos de demostración industrialpueda contemplarse como un paso siguiente. Los conceptos industriales demostrados deben tener elpotencial para un impacto social y económico significativo, especialmente en términos de creación deempleo, el crecimiento económico y el suministro de energía seguro y asequible en Europa y más allá.

Tipo de acción: Acciones de Innovación

Presupuesto de 86,5 millones de € durante el 2014 y de 93 millones de € en 2015. (HORIZONTE 3)(HORIZONTE 4)

*Véase tabla 6.2 de TRL para Biocombustibles avanzados (Al final del capítulo 6)

6.1.3. Acciones para el desarrollo en el mercado de la bioenergía sostenible existentes yemergentes en 2014 y 2015

Desafío específico: Todavía se necesitan acciones para fomentar el desarrollo del sector de la bioenergíay para asegurar su sostenibilidad. Una forma de hacerlo consiste en utilizar más y de forma sostenible labioenergía. Sin embargo, la UE debe ampliar la oferta de bioenergía producida en la UE, mediante elfomento de los agricultores y silvicultores de la UE para producir también intermediarios de energía.

Alcanzar los objetivos de la UE establecidos en las Directivas, para responder a las preocupaciones conrespecto a los impactos ambientales directos e indirectos y también las tecnologías de bioenergíasostenible (tanto actuales como emergentes) necesita penetrar más en el mercado.

Ámbito: Las propuestas deberán abordar uno o varios de los siguientes puntos que utilizan tecnologías ysistemas que ya se encuentran en niveles de referencia tecnológicos (TRL) 7-9:

- Establecer o reforzar las cadenas de suministro de bioenergía locales sostenibles que cumplan altos criterios ambientales y estándares de calidad, incluida la consideración de los impactos indirectos y los balances energéticos.

- Garantizar el desarrollo y/o implementación de normas de calidad y de sostenibilidad para la bioenergía en todas sus formas.

- La creación de un mercado para los vectores bioenergéticos sostenibles para permitir una mejor competitividad de tecnología a través de economías de escala.

- Alentar a los agricultores y silvicultores europeos para producir bioenergía.

- Desarrollo de metodologías para la trazabilidad de las materias primas de biomasa a partir de los cualesse produce la bioenergía.

- Eliminar los obstáculos no técnicos a la producción y uso de biogás/biometano a partir de estiércol y otros residuos como uno de los combustibles más sostenibles disponibles en la actualidad para su uso enel transporte y para la incorporación a la red extendida.

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- Garantizar de forma constante la aceptación pública de los biocombustibles avanzados sostenibles.

- Intercambio de información sobre las mejores prácticas para la política de la bioenergía, los reglamentos y los sistemas de apoyo para permitir el uso más eficiente de la energía sostenible y de los recursos biológicos.

- La cooperación entre los distintos ámbitos de la política a nivel nacional/regional (por ejemplo, energía,agricultura, medio ambiente, residuos, transporte, etc…) tiene que ser aumentada para optimizar el marco regulatorio y la implementación de medidas para la bioeconomía mediante el intercambio de información y mejores prácticas.

- Todos los Estados miembros deben poseer la capacidad necesaria para promulgar la legislación de la UE, mientras que las empresas deben hacer pleno uso de las oportunidades que estos nuevos mercados crean para ellos. Por lo tanto es necesario realizar actividades específicas de creación de capacidad destinados a las principales partes interesadas (por ejemplo, proveedores de biomasa y de los usuarios, tomadores de decisiones, las instituciones financieras, auditores y organismos de verificación).

- Planes de financiación a medida, para apoyar las inversiones en tecnologías bioenergéticas establecidase innovadoras que deben ser implementadas, y reproducir los esquemas más exitosos.

La Comisión considera que las propuestas que soliciten una contribución de la UE de 1 a 2 millones deeuros permitirían a este desafío específico poder abordarse de manera apropiada. Sin embargo, esto noimpide la presentación y selección de las propuestas que pretendan obtener otras cantidades.

Impacto esperado: Aumento de la participación de la bioenergía sostenible en el consumo de energíafinal. Reducciones sustanciales y medibles en los costos de transacción para los desarrolladores deproyectos, así como para las autoridades. Abordar plenamente las necesidades de evaluación deimpacto ambiental, incluyendo las consideraciones de los impactos indirectos y el balance de energía, yel compromiso público. El desarrollo de mejores políticas, apoyo al mercado y marcos financieros,especialmente a nivel nacional, regional y local.

Tipo de acción: coordinación y apoyo.

Presupuesto de 158,4 millones de € en 2014 y de 175,3 millones de € en 2015. (HORIZONTE 5)(HORIZONTE 6)

6.2. ERA-NET + BESTF Consortium

El consortium ERA-NET + BESTF (BESTF2) se formó en diciembre de 2013 y está formado por unconsorcio de siete Estados miembros de la UE y países asociados, entre ellos Reino Unido, Alemania,Dinamarca, Países Bajos, España, Suecia y Suiza. El presupuesto total disponible para BESTF2 es de 24,3M €, formado por la aportación de los Estados Miembros y por 7 M € de aportación de la Unión Europea.La financiación se utilizará para apoyar los proyectos de demostración de bioenergía que encajan en unao más de siete cadenas de valor EIBI. La actividad proporcionará financiación y apoyo a los proyectos debioenergía de colaboración que demuestran uno o más pasos innovadores que resultan en unamanifestación en una fase pre comercial.

Resultados de la primera convocatoria de propuestas: 3 proyectos objeto de ayuda para demostrar latecnología innovadora para las cadenas de valores EIBI. Los tres proyectos se iniciaron el 1 de abril de2014 y continuarán durante 36 meses.

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6.2.1. Proyecto Bioprogress

Socios: Göteborg Energi AB, Chalmers University of Technology, TU Berlín, Renewable Energy TechnologyInternational AB (Renewtec).Países: Suecia, Alemania.EIBI Cadenas de Valor: 1,2, 3.Resumen del proyecto: La demostración de una nueva tecnología para simplificar la gasificación y lalimpieza del gas sintético. Se utiliza un bucle reformado químico para reformar los alquitranes y lasolefinas directamente después del gasificador.

6.2.2. Proyecto KANE

Socios: Termoeléctrica DONG Energy A / S, Neste Oil Oyj.Países: Dinamarca, Finlandia cadenas EIBI Valor: 5,6.Resumen del proyecto: La demostración de la producción de petróleo microbiana de los azúcareslignocelulósicos de la paja para la producción de alta calidad de los biocombustibles, diesel renovable ycombustible para aviones.

6.2.3. Proyecto BioSNG

Socios: Advanced Plasma poder limitado, National Grid PLC, Progressive Energy Ltd, Schmack CarbotechGmbH Países: Alemania, Reino Unido.EIBI cadenas de valor: 2,3.Resumen del proyecto: La demostración de la producción de Bio-SNG de calidad de la red a través de lagasificación en un proceso de un solo paso, sin reciclado, un número mínimo de recipientes del reactor, apresión y temperatura stándar, y con una alta tasa de recuperación de calor. (ERANET)

6.3. NER 300

"NER300" es un instrumento de financiación gestionado conjuntamente por la Comisión Europea, elBanco Europeo de Inversiones y los Estados miembros, llamado así porque la Directiva 2009/29/CE paraperfeccionar y ampliar el régimen de comercio de derechos de emisión de la Unión Europea (UE ETS),estipula en su artículo 10 bis (8) que “hasta el 31 de Diciembre de 2015 estarán disponibles hasta 300millones de derechos de emisión en la reserva de nuevos entrantes para ayudar a fomentar laconstrucción y utilización de hasta 12 proyectos comerciales de demostración destinados a la captura yel almacenamiento geológico de CO2, en condiciones de seguridad para el medio ambiente, así comopara proyectos de tecnologías innovadoras de energía renovable en el territorio de la Unión Europea”.(MAGRAMA)

6.3.1. Primeras iniciativas NER300

El 18 de diciembre el 2012 se anunció que cinco proyectos de biocombustibles avanzados y tresproyectos de bioenergía recibirán fondos después de la primera convocatoria de propuestas delprograma de financiación NER300 para las tecnologías innovadoras de bajo carbono.

Los detalles se incluyen en MEMO/12/999: Preguntas y respuestas sobre los resultados de la primeraconvocatoria de propuestas con arreglo al programa NER300.

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Los proyectos de éxito se incluyen en la Tabla 6.1.

Categoría Proyecto /Organización PaísPresupuesto

M €Biocombustibles

avanzadosAjos BTL Finlandia 88,5

Biocombustiblesavanzados

MEJOR Italia 28,4


CEG Planta Goswinowice Polonia 30,9


UPM Stracel BTL Francia 170


Woodspirit Países Bajos 199

Bioenergía Gobigas fase 2 Suecia 58,8Bioenergía Pyrogrot Suecia 31,4Bioenergía VERBIO Straw Alemania 22,3

Tabla 6.1.

En total, la Comisión Europea concedió más de 1,2 mil millones de € para 23 proyectos altamenteinnovadores de demostración de energía renovables. Los proyectos abarcan una amplia gama detecnologías de energías renovables, desde la bioenergía (incluidos los biocombustibles avanzados), seconcentró la energía solar y la energía geotérmica a la energía eólica, la energía oceánica y la gestiónrenovable distribuida (redes inteligentes). Los proyectos serán recibidos en 16 Estados miembros de laUE: Alemania, Austria, Bélgica, Chipre, Finlandia, Francia, Alemania, Grecia, Hungría, Irlanda, Italia,Países Bajos, Polonia, Portugal, España, Suecia y el Reino Unido. No se incluyeron los proyectos decaptura y almacenamiento geológico del carbono (CAC) que los Estados miembros no pudieronconfirmar la financiación.

En octubre de 2012, la Comisión pidió a los Estados miembros confirmar los proyectos y lacofinanciación nacional. Los candidatos a las decisiones de adjudicación dentro de la sección de energíarenovable fueron detallados en SWD (2012) 224 final: NER300 - Avanzar hacia una economía baja encarbono y fomento de la innovación, el crecimiento y el empleo en toda la UE.

6.3.2. Últimas y más recientes iniciativas NER300

En abril de 2013, la Comisión Europea lanzó la segunda convocatoria sobre proyectos de la Iniciativa NER300 para la financiación de proyectos innovadores en materia de Energías Renovables y Captura yAlmacenamiento Geológico de CO2. El 3 de julio del 2013 los Estados miembros habían presentado 33propuestas de proyectos. (NER 300)

6.4. Obstáculos industriales para las plantas piloto de biocombustibles avanzados

Los obstáculos a actividades industriales todavía tienen que ser resueltos para incitar la producción agran escala de una nueva generación de biocombustibles en general, los más importantes son:

- Variaciones de precio de mercado de combustible de biomasa considerables y altos niveles deprecios en relación con alternativas de fósil, hacen difícil asegurar que la rentabilidad de estosinstrumentos pueda producir biocarburantes competitivos a nivel económico.

- La política que promueven biocarburantes debe ser claramente definida lo antes posibleconjuntamente entre muchos países para permitir una buena planificación a largo plazo.

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Todos estos aspectos implican altos riesgos financieros para empresas comprometidas en actividades deproducción de biocarburantes.

Un sendero para reducir los riesgos financieros es mejorar las técnicas de proceso en la cadena deproducción. La integración del proceso puede ser un aporte para reducir estos riesgos, dirigiendo eldesarrollo de la tecnología en señalar aspectos cruciales de subprocesos específicos para mejorar elfuncionamiento del proceso final.

Por último, se muestra la tabla 6.2., con los distintos niveles de referencia de tecnologías (TRL) del 1 al10, que se encuentran los distintos biocombustibles avanzados descritos en este proyecto:

TRL 1-3 4 5 6 7 8 9

Investigación Piloto Demostración Comercial

Tabla 6.2. (PILOTO 1)

Según el nivel de referencia de tecnología (TRL) de la Comisión Europea, que perfila detalladamente la diferenteinvestigación y nivel de desarrollo:

1 - 4,5 = Investigación

4,5 – 5 = Validación de la tecnología en Planta Piloto

6 - 7 = Demostración de la tecnología en un entorno relevante y operacional

8 – 9 = Sistema de la tecnología completado y clasificado con las operaciones listas para la venta a nivel comercial

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BTL

HVO

BioDME

Bio-SNG

Aceite de pirólisis

Biobutanol

Biohidrógeno



Bibliografía

6.1. Horizonte 2020

http://ec.europa.eu/programmes/horizon2020/

(HORIZONTE 1) http://ec.europa.eu/research/participants/portal/desktop/en/opportunities/h2020/topics/1124-lce-11-2014.html






6.2. ERA-NET + BESTF

(ERANET) http://www.eranetbioenergy.net/

6.3. NER 300

(MAGRAMA) http://www.magrama.gob.es/es/cambio-climatico/temas/ner300.aspx

(NER 300) http://www.ner300.com/

6.4. Obstáculos industriales para las plantas piloto de biocombustibles avanzados

(PILOTO 1)

http://www.york.ac.uk/lbnet/PDF/feedstock-sustainabilityE4H.pdf

http://ec.europa.eu/research/participants/data/ref/h2020/wp/2014_2015/main/h2020-wp1415-energy_en.pdf

http://www.energsustainsoc.com/content/pdf/s13705-014-0020-x.pdf

http://books.google.es/books?id=SMNFVP71rfoC&pg=PA533&lpg=PA533&dq=trl+technology+readiness+level+BTL&source=bl&ots=ZzHELFZldS&sig=azYnT8iCT3nRCwhjQQeaNGOQ1LM&hl=es&sa=X&ei=43lbVKGfL4PgaNm8gtAB&ved=0CC0Q6AEwAQ#v=onepage&q=trl%20technology%20readiness%20level%20BTL&f=false

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Capítulo 7

CONCLUSIONES


CONCLUSIONES

7. CONCLUSIONES

En todo el mundo, la política para el desarrollo de biocombustibles se basa en tres pilares: la mejora dela seguridad de la energía a nivel nacional, mitigar las emisiones de gases de efecto invernadero y eldesarrollo económico. Mientras cada país da prioridad a un pilar u otro, mitigar las emisiones de gasesde efecto invernadero es sólo una de estas tres motivaciones y por lo tanto, en la actualidad no es eldeterminante exclusivo de decisiones políticas sobre este tema.

Los nuevos biocombustibles (biocombustibles avanzados) prometen reducir la cantidad de suelo robadoa la producción de alimentos ya que utilizan en su procesamiento una alta cantidad de residuos comomateria prima.

La Unión Europea tiene una gran oportunidad si apoya con políticas de desarrollo los biocombustiblesavanzados. Los biocombustibles en Europa son punteros en la demostración de su sostenibilidadambiental. Estos son los únicos productos sacados de la agricultura que tienen que demostrar su origeny su huella de carbono, en contraste con el alimento, la comida, otras bioenergías y otros empleos de labiomasa.

A noviembre de 2014, La Unión Europea continúa con el trabajo analítico a nivel de biocombustiblesavanzados y a expensas de la aprobación de ayudas a nuevos proyectos relacionados con estosbiocombustibles, pero por el momento, no ha tomado ninguna medida adicional de lo ya expuesto eneste proyecto, ya sea a nivel de aumentar los umbrales reguladores para reducciones de emisiones debiocombustibles, presentar nuevas medidas reguladoras sobre la sostenibilidad para algunosbiocombustibles específicos…, etc.

Estas medidas claramente requieren de algún tiempo, para que se negocie internacionalmente, y aúnmás para su puesta en práctica.

Mediante acuerdos bilaterales entre Unión Europea y países claves que exportan biocombustibles omaterias primas de estos, se podría promover los acuerdos internacionales, y realizar acciones acertadasen cuanto a la diversidad biológica y la tala ilegal. Algunas medidas positivas que podrían realizarserelacionadas con la regulación de los cambios indirectos del uso del suelo son:

- Tener en cuenta el mercado europeo de combustibles, en términos de demanda dediésel/gasolina, para hacer una eficaz política de biocombustibles y así contribuir a la seguridaddel suministro de energía.

- Ser consciente que los biocombustibles convencionales todavía representarán una mayoríaaplastante de biocombustibles disponibles en 2020.

- Proporcionar un valor de emisiones de combustible fósil exacto para la comparación conemisiones de biocombustibles (basado científicamente).

- Optimizar los cambios en el uso del suelo. - Asegurar la seguridad de inversiones para implementar un marco político estable.- Iniciativas políticas internacionales, de carácter obligatorio, para proteger áreas con un alto

valor ambiental (protección de bosques primarios, apoyo para la certificación de la maderaproveniente de países tropicales, etc.)

- Ayudas para mejorar la eficiencia de producción de la agricultura (mediante mejoras ensemillas) y así aumentar la disponibilidad de biomasa que reduciría los cambios indirectos deluso del suelo.

- Un esfuerzo, a nivel europeo, para limitar los cambios antrópicos en las tierras (construcción decarreteras, urbanizaciones, etc.).

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CONCLUSIONES

Por último, destacar algunas recomendaciones que la Comisión Europea podría adoptar para continuarcon el desarrollo de los biocombustibles avanzados:

- Seguir insistiendo con el umbral de emisiones de gases de efecto invernadero para en un futuroseguir mejorando las emisiones.

- Asegurar el despliegue rápido de los biocombustibles avanzados: la financiación de la Iniciativade Bioenergía Industrial (EIBI), en su tercera edición sería una prioridad en este sentido.

- La revisión para el 2015, de las Directivas RED Y FQD, para promover el desarrollo de losbiocombustibles avanzados.

- En un plazo corto, la Unión Europea podría utilizar los instrumentos que considere adecuadopara que todos los sectores que usan la tierra, deban de certificar obligatoriamente su origen ysu huella de carbono, en vez de enfocar este aspecto sólo hacia los biocombustibles.

- La doble medida de conteo para calcular la contribución hacia la consecución del objetivo del5% de biocombustibles avanzados del total de la energía consumida en el sector transporte,debería ser aplicada exclusivamente para los biocombustibles avanzados, ya que entre otrascosas, necesitan un tiempo todavía para llegar a ser competitivos. Por lo tanto, los residuos parausos de biocombustibles tendrán que ser definidos uniformemente desde la Comisión Europea.

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Documents

Producción de biocombustibles avanzados en la unión europeabibing.us.es/proyectos/abreproy/70579/fichero/Estado+del+arte+de+la... · Conversión de Biomasa y Residuos 3.7.2.5.-