Análisis del potencial de producción de biocarburantes en Galicia

Transcripción

1 Documentos de Economía 27 Análisis del potencial de producción de biocarburantes en Galicia David Cereijo Graña Jorge Domínguez Martín Albino Prada Blanco Mario Soliño Millán María Xosé Vázquez Rodríguez

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3 Análisis del potencial de producción de biocarburantes en Galicia David Cereijo Graña Jorge Domínguez Martín Equipo de Biotecnología Ambiental y Ecología del Suelo, Universidad de Vigo Albino Prada Blanco Mario Soliño Millán María Xosé Vázquez Rodríguez Grupo de Investigación de Economía dos Recursos Naturais e Ambientais (ERENEA), Universidad de Vigo

4 CIEF, Centro de Investigación Económica e Financeira FUNDACIÓN CAIXA GALICIA, 2008 Autores: David Cereijo Graña, Jorge Domínguez Martín, Albino Prada Blanco, Mario Soliño Millán, María Xosé Vázquez Rodríguez Deseño gráfico: uqui IIIII cebra Imprime: Agencia Gráfica Depósito legal: C As opinións que se expresan neste documento corresponden exclusivamente, aos seus autores, sen que a Fundación Caixa Galicia Claudio San Martín participe, necesariamente, das súas conclusións.

5 Resumen Este documento analiza, mediante la metodología de Análisis de Ciclo de Vida (ACV), los beneficios ambientales en términos energéticos de diferentes escenarios de sustitución de gasolina sin plomo por bioetanol (E85, E5) generado a partir de trigo producido en Galicia en el transporte rodado, considerando como referencia las comarcas actualmente productoras, y bajo diferentes supuestos de incrementos de producción. El ACV de bioetanol de trigo producido en Galicia arroja resultados positivos, y su producción y uso permite ahorros considerables de energía fósil, además de evitar importantes emisiones de gases de efecto invernadero. No obstante, es preciso tener en cuenta que la introducción de este carburante requeriría una modificación gradual en el parque automovilístico. El segundo aspecto contemplado en la investigación realizada es la evaluación económica de los efectos externos asociados a la gasolina y al bioetanol, teniendo en cuenta la contaminación atmosférica, el empleo y la seguridad del suministro, y suponiendo que se cumplen los objetivos de Plan de Energías Renovables (PER) para Galicia. Mediante un ejercicio de agregación de los beneficios sociales asociados a la sustitución de combustibles tradicionales, justificamos que por parte de las administraciones públicas se podría dotar un fondo destinado a impulsar la producción y uso de combustibles más respetuosos con el medio ambiente. Tal fondo permitiría instrumentar dos políticas de fomento de bioetanol en Galicia, contemplando conjuntamente ayudas a los agricultores y a los consumidores de biocarburantes. Abstract This document analyzes, with Life Cicle Analysis (LCA), the environmental benefits in energy units of different substitution scenarios of unleaded petrol by bio-ethanol (E85, E5) in road transport, obtained from wheat produced in Galicia and taking as reference the areas where wheat is currently produced, under different production assumptions. The LCA of bio-ethanol from Galician wheat shows positive results, and its production and use allows for important savings of fossil fuels, in addition to avoiding emissions of greenhouse gases. However, it should be taken into account that the introduction of this fuel would need the gradual increase in the number of cars able to use this fuel. The second aspect this research analyzes is the economic assessment of external effects associated to gasoline and bio-ethanol, considering air pollution, employment and supply guarantee, and assuming that the objetives of the Spanish Renewable Energy Plan are achieved. Through the aggregation of the social benefits of the substitution of traditional fuels, a public fund could be created to provide incentives to the production and use of environmentally friendly fuels. That fund would allow to apply policies to promote the production of bio-ethanol in Galicia, considering both subsidies to farmers and to consumers of biofuels.

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7 Índice 1. Introducción. Transporte y energía Principales tipos de biocarburantes para el transporte Biodiesel Bioetanol Estado y potencial de producción de biocarburantes en Galicia Caracterización del entorno agrario Justificación del tipo de cultivo y biocarburante estudiado Capacidad de abastecimiento de la planta de transformación de Curtis con trigo autóctono Identificación de las zonas potencialmente productoras Capacidad de abastecimiento ACV de beneficios ambientales de la sustitución da gasolina por bioetanol de trigo en Galicia Sistemas estudiados Análisis del inventario de la actividad agrícola Análisis del inventario do proceso de transformación a etanol Análisis del inventario del proceso de extracción, transporte y refino Análisis del inventario de la distribución de las mezclas Análisis del inventario del uso final de los combustibles estudiados Resultados Estimación económica de los beneficios ambientales de la sustitución de gasolina por bioetanol para transporte privado por carretera Producción de bioetanol en España y Galicia Los costes sociales de los biocarburantes Beneficios externos de la sustitución de gasolina por bioetanol en Galicia Análisis de viabilidad Conclusiones Referencias bibliográficas... 73

8 1. Introducción. Transporte y energía El modelo de desarrollo económico actual, basado en el uso intensivo de recursos energéticos de origen fósil, provoca impactos medioambientales negativos y desequilibrios socioeconómicos que obligan a definir un nuevo modelo de desarrollo. En este sentido, la lucha contra el cambio climático constituye en la actualidad una prioridad política para la Unión Europea (UE) en materia de medio ambiente y, como tal, forma parte de la estrategia de la Unión Europea para un desarrollo sostenible. 1 Por otro lado, el transporte, una actividad clave del desarrollo económico y el bienestar social, depende prácticamente de un único recurso fósil, el petróleo, que proporciona el 95% de la energía total utilizada en este sector. Además, es evidente que la necesidad de movilidad en las sociedades modernas se incrementa día a día en todo el mundo a un ritmo mayor que cualquier otro sector usuario de energía. En el año 2004, el sector del transporte consumió el 26% de la energía mundial total, y generó unas emisiones de 6,3 Gt de CO 2, lo que representa el 23% de las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI), de las cuales aproximadamente tres cuartas partes procedían del tráfico rodado (gráfico 1). En España, el sector transporte supone actualmente el 5,7% del PIB, consume el 40% del 1 El concepto de desarrollo sostenible fue acuñado por el Informe Brundtland, en 1987, como «el desarrollo que pretende satisfacer las necesidades del presente sin comprometer la capacidad de las futuras geraciones para satisfacer sus propias necesidades».

9 Documentos de Economía Mtep Fuente: Adaptado de IEA, total energético nacional, fue responsable del 24,4% de las emisiones de GEI en el año 2003, y lo que es aún más preocupante, se prevé que estas emisiones aumenten un 50% entre 1990 y 2010 (CIEMAT, 2005). Actualmente la mayor parte de la población mundial no tiene acceso a vehículos privados, y una gran parte tampoco tiene acceso a ningún tipo de transporte público. Así, por ejemplo, el 33% de la población de China, o el 75% de la de Etiopía no tienen acceso a una red de carreteras tal y como la conocemos en el mundo industrializado, y en muchas áreas rurales de África, Asia y América Gráfico 1. Consumo global de energía y emisiones de CO 2 en el sector transporte OCDE-rodado OCDE-otros No OCDE-rodado No OCDE-otros Gt CO 2 Latina, es habitual caminar más de 10 km diarios para poder acudir a la escuela o a trabajar a las granjas (Kahn Ribeiro et al., 2007). Con todo, cuando estas áreas se desarrollen, la perspectiva de una importante expansión del uso de vehículos motorizados y su consecuente consumo de recursos fósiles y emisiones de GEI, dibuja un panorama realmente preocupante (gráfico 2). Con la ratificación del Protocolo de Kioto, los estados miembros de la Unión Europea (UE) se comprometieron a realizar una reducción conjunta de sus emisiones de GEI en un 8% con respecto al nivel de 1990, durante el período Para conseguir esto se asignó a cada Estado miembro, en función de su disponibilidad tecnológica y necesidad de crecimiento económico, unos objetivos concretos de reducción de emisiones, según los cuales España debería limitar el crecimiento de las emisiones de los seis gases de efecto invernadero 2 considerados en el Protocolo en un 15% en período de referencia respecto de sus emisiones en Dióxido de carbono (CO 2 ), metano (CH 4 ), óxido nitroso (N 2 O), hidrofluorocarbonos (HFC), perfluorocarbonos (HFC), y hexafluoruro de azufre (SF 6 )

10 Análisis del potencial de producción de biocarburantes en Galicia 11 Con todo, el consumo de energía primaria y la intensidad energética 3 en España sufrieron un notorio crecimiento en los últimos años, principalmente inducido por el importante incremento de la demanda eléctrica y del consumo de carburantes para el transporte, lo que repercutió negativamente sobre el cumplimiento de estos objetivos. Así, con base en la edición del año 2007 del Inventario de Gases de Efecto Invernadero de España, que cubre la serie temporal , las emisiones estimadas para el año 2005 del total del inventario se sitúan en kt de CO 2 equivalente 4 (CO 2 -eq), cifrándose las correspondientes al año base en kt CO 2 -eq, lo que supone un incremento de las emisiones de GEI del 52,2% (gráfico 3). Por otro lado, con el objetivo, de ayudar a cumplir con los compromisos adquiridos mediante la ratificación del Protocolo de Kioto, la UE adoptó en octubre de 2003 la Directiva 2003/87/CE modificada por la Directiva 2004/101/ CE por la que se establece un régimen para el comercio de derechos de emisión de gases de efecto invernadero en la Comunidad y por la Gráfico 2. Escenario prospectivo de consumo global de energía por el sector transporte que se modifica la Directiva 96/61 (Directiva IPPC). Con todo, el sector del transporte no está contemplado actualmente en esta Directiva, de forma Mtep Ligeros Autobuses Ferrocarril Marítimo 2-3 ruedas Camiones Aéreo Fuente: Adaptado de WBCSD, Relación entre el consumo de energía (tanto primaria como final) y el producto interior bruto (PIB). 4 El dióxido de carbono equivalente (CO 2 -eq) es la cantidad de CO 2 que causaría la misma cantidad de forzamiento radiactivo que un determinado GEI o una mezcla de ellos. El dióxido de carbono equivalente se obtiene multiplicando la emisión de GEI por su potencial de calentamiento global para un horizonte de tiempo determinado, y es una unidad de medida útil para comparar las emisiones de diferentes GEI.

11 Documentos de Economía Gráfico 3. Evolución de las principales emisiones de GEI en España. Período Mt CO 2 CO 2 CH , Mt CO 2-eq Mt CH , ,5 1,0 0, Mt CO 2-eq N 2 O HFCs 10 8 kt N2O Mt CO 2-eq Mt CO 2-eq PFCs SF kt CO 2-eq t SF kt CO 2-eq Total GEI 400 Mt CO 2-eq CO 2 CH4 N2O Otros Valor límite según Kioto Fuente: Elaboración propia a partir de MMA, 2007.

12 Análisis del potencial de producción de biocarburantes en Galicia 13 que la reducción de emisiones debe llevarse a cabo mediante actuaciones directas en el sector que vayan encaminadas a reducir la dependencia del petróleo y a aumentar la eficiencia, utilizando una menor cantidad de energía para un mismo nivel de servicio de transporte. Los carburantes líquidos de origen fósil utilizados actualmente en el transporte son formas de energía que, debido a su elevado poder calorífico y a su facilidad de manipulación, almacenamiento y transporte, presentan una serie de dificultades para su sustitución a corto plazo. Pero, además, estos combustibles también presentan otros importantes problemas que comprometen su eficacia, entre los que destacan especialmente los problemas ambientales derivados de la combustión de carbono fósil, la no renovabilidad de las reservas de petróleo, y la localización en zonas geopolíticamente inestables de las principales reservas mundiales de petróleo. La UE ya pudo comprobar en varias ocasiones la fragilidad de su abastecimiento de energía; por ejemplo, en agosto-septiembre de 2005, con motivo de los efectos del huracán Katrina sobre el abastecimiento de petróleo, y en enero de 2006, con la interrupción temporal de abastecimiento de gas a través de Ucrania (UE, 2007). Por otro lado, el uso de carburantes fósiles en el transporte produce también la emisión a la atmosfera de otros compuestos contaminantes, como óxidos de azufre, óxidos de nitrógeno, partículas y diversos compuestos orgánicos volátiles, responsables de diferentes daños medioambientales y para la salud pública, como son la acidificación del suelo, la disminución de la capa de ozono, la eutrofización de las aguas superficiales, y la formación de niebla fotoquímica (smog) en las ciudades, entre otros. Estos impactos medioambientales constituyen externalidades negativas o costes externos no incorporados en el precio de los productos energéticos. En este sentido, el uso de energías renovables demostró ser una medida de mitigación eficaz, ya que éstas limitan el impacto de los sistemas energéticos sobre el cambio climático a la vez que contribuyen a la reducción de otros impactos globales fruto de los procesos de combustión de fuentes fósiles. Además, la creación de empleo asociada al desarrollo de las energías renovables se ubica, normalmente, en zonas rurales y dispersas, allí donde se localiza el recurso. Las energías renovables contribuyen, de esta forma, al desarrollo rural y a la fijación de población al territorio.

13 Documentos de Economía La introducción progresiva de biocarburantes en el sector del transporte es, por tanto, una de las medidas adoptadas para avanzar en la consecución de los objetivos anteriores. Los biocarburantes son una fuente de energía renovable, autóctona, técnicamente viable, y que tienen el potencial de reducir sustancialmente las emisiones de CO 2, además de que, hoy en día, y respecto al transporte, son el único sustituto directo del petróleo que está disponible a gran escala. Existen otras tecnologías, como la del hidrógeno, que cuentan con un gran potencial, pero que aún distan de ser viables a gran escala, ya que exigirán la introducción de importantes cambios en el parque de vehículos y en el sistema de distribución del combustible. Es precisamente la sustitución de combustibles fósiles por biocarburantes en el transporte rodado una de las medidas potencialmente más efectivas a la hora de reducir las emisiones de GEI y evitar otros efectos externos del actual modelo de consumo energético. En el epígrafe 2 de este informe presentaremos los tipos de biocarburantes y los cultivos a partir de los cuales se elaboran, y analizaremos los procesos de obtención, con especial mención al bioetanol, por el interés de los cultivos de base de este biocarburante para Galicia y porque sus ventajas como carburante de sustitución son mayores que las del biodiesel. Como hemos adelantado, al interés de la sustitución de combustibles fósiles por biocarburantes (ambientales y de autonomía energética) se añaden potenciales efectos sociales positivos cuando los cultivos en los que se basa la producción de estos últimos se realizan en áreas rurales que sufren despoblamiento, con necesidad de promover actividades económicas que mejoren las rentas de los residentes, y con abandono de actividades agro-forestales tradicionales que dan lugar a una excesiva biomasa que acaba alimentando incendios estivales. Este es el caso de grandes áreas rurales de la comunidad autónoma gallega. En la investigación realizada (epígrafes 3 y 4) se evaluaron, a partir de los datos disponibles, las posibilidades de abastecimiento de la planta de producción de Abengoa en Curtis-Teixeiro, una de las mayores del estado, obteniendo la materia prima (trigo) de áreas rurales gallegas que muestran capacidad en la actualidad de asumir estos cultivos, permitiendo así la sustitución total o parcial de la importación de materia prima de otras comunidades autónomas que actualmente se realiza. A continuación, en el epígrafe 5 se aplica la metodología del Análisis del Ciclo de Vida (ACV) para analizar los beneficios ambientales, estimados en

14 Análisis del potencial de producción de biocarburantes en Galicia 15 términos energéticos, de la sustitución de gasolina sin plomo por bioetanol producido a partir de trigo de las áreas productoras gallegas determinadas previamente. El ACV estima el diferencial de coste total en el uso de ambos combustibles (energía total consumida) en los procesos de producción o extracción de la materia prima, transporte, transformación, distribución y uso final. Finalmente, la investigación realizada finaliza con una serie de estimaciones económicas. En primer lugar, se estiman los costes privados de la producción de bioetanol así como los beneficios sociales (o costes sociales diferenciales) de la sustitución de gasolina por bioetanol producido a partir de trigo gallego en el transporte rodado, bajo el escenario planteado como objetivo en el Plan de Fomento de Energías Renovables Así se estiman los beneficios en términos de las emisiones de GEI evitadas, la seguridad de suministro y el empleo que se generaría en el mundo rural, utilizando siempre aproximaciones conservadoras. Los resultados obtenidos de esta estimación justifican el diseño e implantación de programas de intervención pública para el fomento de los cultivos necesarios para la fabricación de biocarburantes, así como para incentivar el consumo de estos últimos en el transporte. En el epígrafe 6 de este informe diseñaremos algunos programas de intervención tanto de incentivo a la oferta de materia prima, como a la demanda de biocarburantes. 2. Principales tipos de biocarburantes para el transporte En el ámbito europeo existen dos directivas fundamentales que han permitido consolidar el desarrollo del sector de los biocarburantes. En primer lugar, la Directiva 2003/30/CE, relativa al fomento del uso de biocarburantes u otros combustibles renovables, estableció objetivos indicativos de comercialización de biocarburantes en toda la UE. Esta Directiva define los biocarburantes como aquellos combustibles líquidos o gaseosos para transporte producidos a partir de la fracción biodegradable de los productos, desechos y residuos procedentes de la agricultura, silvicultura e industrias conexas, así como la fracción biodegradable de los residuos industriales y municipales. Esta directiva reconoce diez tipos diferentes de biocarburantes (esquema 1), aunque actualmente se encuentran desarro-

15 Documentos de Economía llados principalmente dos tipos: el biodiesel, obtenido principalmente a partir de la transesterificación de aceites vegetales o grasas animales con un alcohol ligero, como metanol o etanol; y el bioetanol obtenido mediante la fermentación de cultivos ricos en azúcar o almidón. Actualmente, los esfuerzos investigadores se están orientando al desarrollo industrial de técnicas de producción de segunda generación que permitan obtener biocarburantes a partir de materiales lignocelulósicos, como madera, hierba y determinados residuos. Esquema 1. Rutas de conversión de materias primas a biocarburantes Conversión SHFT Gasificación Syngas Agua-gas + separación Biohidrógeno Síntesis catalítica Biometanol Bio-DME Digestión anaeróbica Biogas Biodiesel (FT) Biomasa lignocelulósica Pirólisis Flash Purificación Biometano Licuefacción hidrotermal Bio aceite Tratamiento hídrico y refinado Biodiesel (CxHy) Hidrólisis Azufre Fermentación Bioetanol Cultivos azucarados o amiláceos Molido e hidrólisis Aceite vegetal Bio-aceite Cultivos oleaginosos Prensado o extracción Esterificación Biodiesel (FAME) Grasas animales Grasa Tratamiento hídrico y refinado Biodiesel (CxHy) Fuente: Adaptado de Hamelinck&Faaij, Por otro lado, la Directiva 2003/96/CE, por la que se reestructura el régimen comunitario de imposición de los productos energéticos y de la electricidad, permitió a los estados miembros la reducción o exención temporal del Impuesto Especial de Hidrocarburos a los biocarburantes producidos en instalaciones de carácter industrial.

16 Análisis del potencial de producción de biocarburantes en Galicia Biodiesel El biodiesel es un biocarburante líquido que se puede obtener por varias vías y a partir de diversos tipos de biomasa. En la actualidad, el procedimiento industrial más extendido es el que permite obtener biodiesel a partir de aceites vegetales, siendo la colza, el girasol y la soja las materias primas más utilizadas para este fin. Los aceites vegetales fueron utilizados como carburantes en motores diesel desde su invención, y es un hecho ya bien conocido que el propio Rudolph Diesel utilizó aceite de cacahuete para hacer funcionar el primero motor diesel durante la Exposición Universal de París de Con todo, la utilización directa de aceites vegetales como carburantes ocasiona una serie de problemas técnicos debido a su propia naturaleza, como su contenido en impurezas, a su facilidad de oxidación térmica y tendencia a la formación de gomas, así como a su deficiente comportamiento en frío y, sobre todo, a su elevada viscosidad, unas veces superior a la del gasóleo convencional, con las consiguientes dificultades para su bombeo y formación de las gotas necesarias para la inyección. De esta forma, aunque existen motores especialmente adaptados para el uso directo de aceites vegetales, como es el caso de los motores Elsbett, 5 su presencia en el mercado es a día de hoy, puramente anecdótica, de forma que generalmente es necesaria una modificación química de los aceites que permita mejorar sus características como carburantes, siendo los principales procesos seguidos los de transesterificación, pirólisis y emulsificación, aunque el proceso actualmente más extendido es el de transesterificación. El carburante así obtenido, denominado comúnmente biodiesel, metiléster vegetal (VME de sus siglas en inglés), o metiléster de ácidos grasos (FAME), es una amalgama de diversos ésteres metílicos derivados de los 5 Fabricados por la empresa alemana Elsbett Konstruktion, se trata de un tipo especial de motores adiabáticos, es decir, que intercambian muy poco calor con el medio; y están preparados para la combustión de aceite vegetal crudo, sin refinar y sin esterificar, sin que se produzca carbonización ni depósitos residuales, y con una eficiencia térmica superior al 40% (un motor diésel convencional no supera el 30%).

17 Documentos de Economía ácidos grasos presentes en los aceites de partida, que generalmente se obtienen a partir de una reacción de transesterificación de los mismos con metanol. Estos carburantes presentan propiedades muy similares a las del gasóleo de automoción, lo que permite utilizarlos mezclados con éste en distintas proporciones, o incluso puro, ya que desde los años noventa los principales fabricantes de automóviles ya incorporaron a sus motores las pequeñas adaptaciones necesarias para permitir su uso. Las ventajas medioambientales del uso del biodiesel son numerosas, ya que además de tratarse de un biocarburante, y por tanto no contribuye al incremento neto del CO 2 atmosférico, su uso reduce también las emisiones de otros compuestos contaminantes, como son el monóxido carbono, partículas, óxidos de azufre e hidrocarburos. Además, el biodiesel es biodegradable en más de un 98% en un plazo de 21 días. Como inconvenientes medioambientales, cabe destacar que su uso incrementa las emisiones de óxidos de nitrógeno (NO x ). Actualmente, las materias primas más utilizadas a nivel mundial para la producción de biodiesel son los aceites de semillas oleaginosas de girasol, colza y soja, y en menor medida los de coco y palma, ya que estos últimos, aunque presentan rendimientos agrícolas muy elevados, presentan características negativas que limitan considerablemente el uso del biocarburante obtenido, que generalmente debe ser mezclado con otros de mayor calidad para poder ser utilizado en automoción. Uno de los mayores problemas de la producción de biodiesel es que los actuales métodos de producción por transesterificación producen como co-producto glicerina en una cantidad de aproximadamente el 10% de biodiesel producido. A pesar de que la glicerina es un producto con aplicación industrial en diferentes sectores, como la industria farmacéutica y cosmética, el crecimiento exponencial experimentado por el mercado de producción de biodiesel ha provocado que en los últimos años se incrementase notablemente su presencia en el mercado, lo que está provocando consecuencias desastrosas en el sector oleoquímico. La bajada del precio de la glicerina parece imparable, pasando de entre /m 3 en el año 1998, a un precio entre /m 3 en 2007, de forma que actualmente se considera un sub-producto devaluado que compromete tanto el desarrollo como la rentabilidad del biodiesel en toda Europa. Actualmente existe una Red Temática Española de Aprovechamiento

18 Análisis del potencial de producción de biocarburantes en Galicia 19 de la Glicerina (RAG), que pretende unir a los distintos agentes (industriales, asociaciones, universidades y centros tecnológicos) en la búsqueda de nuevas aplicaciones que den salida a la glicerina, ampliando competitivamente su mercado. En la actualidad (2007) en España existen doce plantas que producen t/año de biodiesel, y cuarenta y seis más se encuentran en fase de proyecto o construcción, lo que permitirá incrementar esta cifra en algo más de 4 Mt/año. En Galicia no hay actualmente ninguna planta que produzca biodiesel a partir de aceites vegetales, aunque son varios los proyectos en fase de aprobación y construcción, entre los cuales cabe des- Tabla 1. Producción de biodiesel en la UE-25 (t) Estado miembro Alemania Francia Italia República Checa Polonia Austria Eslovaquia España Dinamarca Reino Unido Eslovenia Estonia Lituania Letonia Grecia Malta Bélgica Suecia Chipre Portugal Total Fuente: Adaptado de EurObserv ER/UEPA.

19 Documentos de Economía tacar las plantas de las empresas Entabán e Infinita Renovables en Ferrol, que suman una capacidad prevista de t/año de biodiesel. Ambas plantas se plantean trabajar con aceites vegetales importados Bioetanol El bioetanol es etanol obtenido a partir de la biomasa. El proceso de obtención actual más habitual consiste en fermentar los azúcares que se encuentran en productos vegetales como los cereales, la remolacha, o la caña de azúcar. Salvo en los cultivos azucarados como la caña de azúcar y la remolacha, generalmente estos azúcares se encuentran combinados en forma de almidón, hemicelulosa y celulosa, de forma que es necesario romper sus moléculas mediante un proceso previo de hidrólisis. En la actualidad el bioetanol es el biocarburante con mayor producción mundial, y se puede utilizar mezclado con gasolina convencional en proporciones que generalmente oscilan entre el 5 y el 10% (denominados E5 y E10) sin necesidad de realizar modificaciones en los motores actuales, o en forma de etil-terbutil éter (ETBE), un aditivo oxigenante común en las actuales gasolinas sin plomo. Proporciones de mezcla mayores requieren motores adaptados, entre los cuales destacan los vehículos flexi-fuel (FFV) desarrollados en los últimos años, que permiten utilizar cualquier mezcla de gasolina o bioetanol, incluso ambos carburantes en su forma pura. Otros usos alternativos incluyen su utilización como aditivo para mejorar la ignición en motores diesel, o como materia prima para la producción a bordo de hidrógeno en vehículos eléctricos alimentados mediante pilas de combustible, aunque ambos tipos de aprovechamiento se encuentran actualmente en fase de desarrollo. Los procesos actuales de obtención de bioetanol se basan en una combinación de procesos tanto físicos como biológicos (molido, hidrólisis, fermentación, y destilación) y utilizan como materias primas cultivos azucarados o amiláceos (ricos en almidón), como es el caso de los cereales, principalmente trigo, cebada y maíz. En la actualidad se está realizando un gran esfuerzo investigador en el desarrollo industrial de técnicas que permitan la obtención de etanol de una forma económicamente viable, a partir de biomasa lignocelulósica, como madera, y otros restos vegetales fibrosos o leñosos.

20 Análisis del potencial de producción de biocarburantes en Galicia 21 El producto final obtenido es etanol deshidratado con un 99,75% de pureza y dos co-productos con interés comercial, que son en primer lugar el DDGS, 6 con interés para el mercado de piensos dada su riqueza en proteína, y en segundo lugar el CO 2 que se produce en los procesos de fermentación y que encuentra aplicación como materia prima en ciertos procesos industriales como la fabricación de bebidas gaseosas, aunque se trata de un mercado fácilmente saturable. Tabla 2. Producción de bioetanol en la UE-25 (t) Estado miembro España Alemania Francia Polonia Italia Suecia Lituania República Checa Holanda Letonia Hungría Irlanda Finlandia Total Fuente: Adaptado de EurObserv ER/UEPA. España es actualmente, con Alemania en segundo lugar, líder europeo en la producción de bioetanol (tabla 2), con una producción en el año 2006 de t, de las cuales t fueron producidas en la planta de Bioetanol Galicia, del grupo Abengoa, en Curtis, Teixeiro, lo que representa un 44% de la producción nacional de bioetanol. Esta planta trabaja actualmente en su totalidad con cereales importados y, de las treinta 6 Dried Distiller s Grains with Solubles (granos de destilería desecados con solubles).

21 Documentos de Economía y cuatro empresas reconocidas como receptoras/transformadoras de cultivos energéticos y/o non-food por el FEGA 7 para la campaña 2008/2009 es la única que actúa como receptor/transformador en la Comunidad Autónoma de Galicia. El proceso productivo de la planta de Bioetanol Galicia consiste en la transformación del almidón contenido en los granos de cereal en azúcares fermentables, mediante un proceso de molido en seco, sacarificación y fermentación simultánea para la obtención del bioetanol. Después de la destilación de los cereales, las vinazas libres de etanol son sometidas a un tratamiento térmico para la desecación del producto y posterior peletización, lo que permite obtener como co-producto t/año de pelets de DDGS con un contenido proteico de hasta el 32% de proteína bruta, y que se destina al mercado de alimentación animal. 3. Estado y potencial de producción de biocarburantes en Galicia 3.1. Caracterización del entorno agrario La comunidad autónoma gallega comprende una superficie de ha, con un claro predominio de la actividad forestal, que ocupa una superficie de ha, representando un 59,7% de la superficie total. La superficie agrícola útil (SAU) asciende a ha, lo que supone un 33,1% del total del territorio. La producción agrícola dominante en la región es la forrajera, con un 29% de la SAU, y un 75% de la producción herbácea total. Sin embargo, existen importantes variaciones territoriales entre unas zonas productoras y otras. Así, si se consideran las producciones provinciales, los cultivos forrajeros siguen siendo dominantes en A Coruña, Lugo, y Pontevedra, con un 41%, un 36%, y un 19% de la SAU respectivamente, pero no en Ourense, donde los cultivos más frecuentes son el cereal, el castaño y el viñedo, con un 11%, 8% y 6% de la SAU respectivamente. 7 Fondo Español de Garantía Agraria, del Ministerio de Agricultura, Pesca y Alimentación.

22 Análisis del potencial de producción de biocarburantes en Galicia 23 Además, con un tamaño medio de explotación de 7,10 ha, Galicia es la tercera comunidad con una menor superficie media por explotación, solamente superada por Canarias y la Comunidad Valenciana, y bastante por debajo de la media nacional, con 22,07 ha. Las explotaciones con superficie comprendida entre 1 y 5 ha representan más del 50% del número total de explotaciones en toda la comunidad autónoma, y tan sólo un 7,6% de las mismas superarían las 20 ha (tabla 3), representando un 34,5% de la superficie total, y un 40,9% de la SAU (INE, 2003). Tabla 3. Distribución relativa de las explotaciones según su tamaño. Año 2003 Superficie de explotación Núm. de explotaciones (%) ST (%) SAU (%) < 1 ha 11,1 1,8 0,9 1 a < 2 ha 26,0 7,2 5,1 2 a < 5 ha 26,8 16,7 11,8 5 a < 10 ha 15, ,1 10 a < 20 ha 13,2 23,9 26,2 20 a < 30 ha 4,5 12, a < 50 ha 2,3 9,2 11,9 50 a < 100 ha 0,6 4,9 5,3 >=100 ha 0,2 8,1 8,7 Fuente: Encuesta sobre la Estructura de las Explotaciones Agrícolas 2003 (INE). En lo referente a la distribución de regadíos (mapa 1), la superficie regable en la comunidad es de ha, con una superficie regada en el año 2002 de ha, lo que representa un 61,41% de la superficie regable frente al 88,93% de la media nacional; y un 8,37% de superficie regada frente a la SAU, muy inferior a la media española, que se sitúa en torno al 15,1% (MAPA, 2002). En la actualidad, únicamente las comarcas de Chantada, Terra de Lemos y Quiroga superan el 5% de superficie regada, siendo el sistema de riego más empleado el riego por gravedad, que supone un 79,7% del total. Además, según las previsiones del Plan Nacional de Regadíos (PNR), no existe ningún regadío en ejecución en la zona de estudio, aunque sí se prevé la mejora de ha, 2500 de las cuales son consideradas como superficie de regadío de carácter social, lo que quiere decir que son

23 Documentos de Economía determinantes para el desarrollo socioeconómico de las comarcas rurales afectadas. La provincia de Lugo es la que presenta un mayor porcentaje de la población empleada en el sector agrícola, especialmente en las comarcas de Os Ancares, A Fonsagrada, Meira y Terra Chá, en las que el porcentaje supera el 50%. Además, las zonas con menor índice de empleo en el sector se corresponden con la franja litoral de las provincias de Pontevedra y A Coruña, así como el norte ourensano. Mapa 1. Distribución de los regadíos existentes Regadios existentes Zonas en ejecución Límite de cuenca Límite provincial Fuente: Plan Nacional de Regadíos, Ministerio de Agricultura y Pesca.

24 Análisis del potencial de producción de biocarburantes en Galicia Justificación del tipo de cultivo y biocarburante estudiado Las condiciones edafoclimáticas de la comunidad gallega no son las más apropiadas para el cultivo de las principales especies de oleaginosas empleadas en la producción de biocarburantes, y la presencia de este tipo de cultivos en la región es, en la actualidad, meramente anecdótica. Además, en la actualidad se carece de información solvente que permita valorar el potencial real de producción de estos cultivos en Galicia, que requerirían ensayos de productividad, tanto con los cultivos convencionales, como con nuevas especies o variedades que se pudieran adaptar mejor a las condiciones de nuestro territorio. Es preciso tener en cuenta además que, para los agricultores, existe un claro atractivo en considerar la producción de aquellos biocarburantes que requieren pocas o ninguna modificación de las técnicas agrícolas existentes, así como cambios limitados de las infraestructuras necesarias para su posterior procesamiento. De esta forma, existen tres cultivos amiláceos con una fuerte presencia en Galicia que podrían ser aprovechados para su transformación energética. Estos son el maíz, la patata y el trigo, aunque las condiciones actuales del mercado indican que sólo este último presenta posibilidades reales de aprovechamiento. Maíz En la actualidad se cultivan en la comunidad gallega ha de maíz para forraje, de las cuales un 58% pertenecen a la provincia de A Coruña, un 31% a la provincia de Lugo, un 9% a la de Pontevedra, y tan sólo un 1% a la de Ourense, lo que supone, para toda la región estudiada, una ocupación del 4,6% de la SAU, y un 11,8% de la superficie destinada a cultivos herbáceos. En el año 2004 la producción ascendió a t, lo que supone una productividad media en la región de 48,3 t/ha. Esta es una cantidad ciertamente respetable, si bien este aprovechamiento está fuertemente limitado debido a que el total de la producción se destina a autoconsumo y reempleo en la explotación (tabla 4). Por lo que respecta al cultivo de maíz-grano, la superficie cultivada es de ha, con una producción de t, lo que supone una productividad media de 4,9 t/ha. La cantidad de producto destinado al autoconsumo y reempleo es en este caso del 82%, comercializándose un 18% (tabla 5).

25 Documentos de Economía Tabla 4. Producción de maíz forrajero en Galicia. Año 2004 Superficie (ha) Producción (t) Rendimiento medio (t/ha) Autoconsumo y reempleo (%) Comercialización (%) A Coruña , Lugo , Ourense , Pontevedra , Total , Fuente: Adaptado de Xunta de Galicia, Tabla 5. Producción de maíz-grano en Galicia. Año 2004 Superficie (ha) Producción (t) Rendimiento medio (t/ha) Autoconsumo y reempleo (%) Comercialización (%) A Coruña , Lugo , Ourense , Pontevedra , Total , Fuente: Adaptado de Xunta de Galicia, Como se puede observar a partir de los datos expuestos, a pesar de la elevada producción de maíz en la región, su cultivo se realiza fundamentalmente con fines forrajeros, dedicándose prácticamente la totalidad de la producción al autoconsumo, de forma que un intento de aprovechamiento energético de este cultivo tendría una gran probabilidad de provocar conflictos de intereses entre los mercados afectados. Patata Durante el año 2004 se cultivaron ha de patata, con una producción de t de este tubérculo, lo que implica un rendimiento medio de 23 t/ha (tabla 6). Sin embargo, estos rendimientos son ampliamente superados en determinadas zonas, como las tierras de A Limia, donde con cultivos de regadío pueden esperarse rendimientos de t/ha. Este cultivo se realiza generalmente en explotaciones de pequeño tamaño, con un 61% de la superficie dedicada a este cultivo en explotaciones de menos

26 Análisis del potencial de producción de biocarburantes en Galicia 27 de 5 ha y, en general, se destina al autoconsumo, dedicándose a la venta algo menos de la mitad de la producción total. A pesar de ello, este remanente es aún suficiente para crear un mercado interno y de exportación, potenciado además por la elevada calidad del producto en las principales zonas de producción, fuertemente orientadas a la obtención de un producto de calidad, y muy apreciado en el mercado alimentario nacional. Así, existe una denominación de origen Patata de Galicia que regula la variedad cultivada Kennebec destinada al consumo humano en las subzonas de Bergantiños, Terra Chá, A Mariña, Lemos, y A Limia. En estas zonas, la patata se cultiva de modo intensivo, constituyendo una importante fuente de ingresos para las familias de estas comarcas. Superficie (ha) Tabla 6. Producción de patata en Galicia. Año 2004 Producción (t) Rendimiento medio (t/ha) Autoconsumo y reempleo (%) Comercialización (%) A Coruña Lugo Ourense Pontevedra Total Fuente: Adaptado de Xunta de Galicia, Trigo El trigo es, con el centeno, el cereal de mayor importancia en la agricultura gallega. Durante el año 2004, la superficie dedicada a la producción de trigo en Galicia era de ha, con una producción total de t, lo que supone una productividad media de 2,8 t/ha. Un 73% de la producción se dedicó al autoconsumo y reempleo, mientras que un 27% fue comercializado (tabla 7). Estos datos sugieren la existencia de un elevado potencial de producción y un excedente comercializable de trigo en la región. Además, existen medidas de fomento de este cultivo con fines energéticos en la PAC, y además el Plan de Fomento de Enerxías Renovables considera el trigo como materia prima principal para la obtención de bioetanol en España. A todo lo anterior, debemos añadir que actualmente, el trigo empleado en la

27 Documentos de Economía Provincia Superficie (ha) Tabla 7. Producción de trigo en Galicia. Año 2004 Producción (t) Rendimiento medio (t/ha) Autoconsumo y reempleo (%) Comercialización (%) A Coruña , Lugo , Ourense , Pontevedra , Total , Fuente: Adaptado de Xunta de Galicia, planta de Bioetanol Galicia se importa fundamentalmente de otros países europeos. Este cereal se convierte, por todo lo anterior, en el principal objetivo de este estudio, potencialmente atractivo como materia prima para la producción de bioetanol. 4. Capacidad de abastecimiento de la planta de transformación de Curtis con trigo autóctono 4.1. Identificación de las zonas potencialmente productoras El volumen de tierras acogidas a la retirada voluntaria dentro de la PAC supuso en la campaña 2007 un total de 23 ha, y no existe ninguna explotación perceptora de ayudas a los cultivos energéticos. Tampoco existe información disponible sobre la posibilidad real de aprovechamiento de tierras marginales, por lo que el estudio realizado se concentra en la superficie actual de producción de trigo (más de ha), que puede funcionar como indicador y ejemplo del potencial real de un área mucho más amplia. Así, tomando como referencia las últimas estadísticas agrarias disponibles, correspondientes al año 2004 (tabla 8 y mapa 2), la principal provincia productora de trigo sería la de Ourense, con una superficie total destinada a este cultivo de ha, lo que supondría una producción total de t. Aproximadamente 7500 ha de esta superficie se concentrarían en las comarcas de Allariz-Maceda y A Limia, lo que permitiría concentrar en una superficie total de ha (un 4% de la superficie gallega), la tercera parte de la producción gallega de este cereal.

28 Análisis del potencial de producción de biocarburantes en Galicia 29 Tabla 8. Producción de cereales (porcentajes expresados respecto de la SAU provincial). Año 2004 Comarcas Superficie total (ha) SAU (ha) % SAU/SUP Total Herbáceos (ha) % SAU Cereales en grano (ha) Arzúa ,87 0, , ,39 Barbanza ,99 0, , ,58 Barcala, A ,56 0, , ,09 Bergantiños ,11 0, , ,35 Betanzos ,52 0, , ,30 Coruña, A ,24 0, , ,71 Eume ,01 0, , ,06 Ferrol ,86 0, , ,52 Fisterra ,32 0, , ,32 Muros ,53 0, , ,08 Noia ,18 0, , ,39 Ordes ,92 0, , ,70 Ortegal ,89 0, , ,06 Santiago ,25 0, , ,71 Sar, O ,48 0, , ,19 Terra de Melide ,34 0, , ,22 Terra de Soneira ,83 0, , ,25 Xallas ,09 0, , ,14 A Coruña ,00 0, , ,04 Ancares, Os ,88 0, , ,12 Chantada ,28 0, , ,15 Fonsagrada, A ,68 0, , ,05 Lugo ,42 0, , ,50 Mariña Central, A ,12 0, , ,12 Mariña Occidental, A ,66 0, , ,03 Mariña Oriental, A ,13 0, , ,02 Meira ,00 0, , ,04 Quiroga ,51 0, , ,02 Sarria ,18 0, , ,23 Terra Chá ,35 0, , ,93 % SAU [Continúa]

29 Documentos de Economía Tabla 8 (Continuación). Producción de cereales (porcentajes expresados respecto de la SAU provincial). Año 2004 Comarcas Superficie total (ha) SAU (ha( % SAU/SUP Total Herbáceos (ha) % SAU Cereales en grano (ha) Terra de Lemos ,73 0, , ,43 Ulloa, A ,06 0, , ,31 Lugo ,00 0, , ,96 Allariz-Maceda ,58 0, , ,59 Baixa Limia ,86 0, , ,45 Carballiño, O ,73 0, , ,54 Limia, A ,25 0, , ,29 Ourense ,93 0, , ,41 Ribeiro, O ,95 0, , ,10 Terra de Caldelas ,46 0, , ,14 Terra de Celanova ,26 0, , ,44 Terra de Trives ,22 0, , ,38 Valdeorras ,42 0, , ,24 Verín ,32 0, , ,50 Viana ,01 0, , ,76 Ourense ,00 0, , ,84 Baixo Miño, O ,67 0, , ,68 Caldas ,62 0, , ,95 Condado, O ,13 0, , ,71 Deza ,18 0, , ,58 Morrazo, O ,05 0, , ,30 Paradanta, A ,39 0, , ,14 Pontevedra ,09 0, , ,94 Salnés, O ,05 0, , ,64 Tabeirós-Terra de Montes ,67 0, , ,79 Vigo ,16 0, , ,51 Pontevedra ,00 0, , ,24 Galicia ,00 0, , ,39 Fuente: Adaptado de Xunta de Galicia, % SAU

30 Análisis del potencial de producción de biocarburantes en Galicia 31 Destacan también las comarcas de Terra Chá y Lugo, con cerca de 3000 ha totales para la producción de trigo; las comarcas de A Coruña, Ordes, Bergantiños, Santiago, y Arzúa, en la provincia de A Coruña, que reunirían también unas 3000 ha de superficie productora, así como la comarca de Deza en la provincia de Pontevedra, que podría aportar unas 800 ha de superficie para esta producción. Mapa 2. Porcentaje de superficie de trigo respecto de la SAU 0 a 0,49 0,50 a 0,99 1 a 3,99 4 a 13,99 14 a 33 Fuente: Xunta de Galicia, 2004.

31 Documentos de Economía Capacidad de abastecimiento Con la finalidad de conocer la capacidad del territorio gallego para abastecer la actual planta transformadora de Bioetanol Galicia, en Curtis, Teixeiro, se consideraron los siguientes escenarios: Escenario 1: Una producción equivalente a toda la producción de trigo de Galicia se destina a su transformación en bioetanol. En Galicia existen ha de superficie agrícola destinadas a la producción de trigo, con una producción de t de grano, lo que corresponde a un rendimiento medio de 2,8 t/ha. A una tasa de conversión de 1 kg de etanol por cada 3,28 kg de trigo, esto implica una producción de t de bioetanol, lo que representa un 19,4% de la producción anual de la planta de Bioetanol Galicia. Escenario 2: Se supone que se destinará a la transformación en bioetanol una cantidad equivalente a todo el trigo comercializado, lo que representa un 27% del total producido. Se dispone de t de grano, que permitirían obtener aproximadamente 5225 t de bioetanol, que a su vez se corresponde con un 5,2% de la producción anual de la planta de Bioetanol Galicia. 5. ACV de beneficios ambientales de la sustitución da gasolina por bioetanol de trigo en Galicia Para poder valorar el beneficio ambiental de la sustitución de gasolina por bioetanol, medido este en términos energéticos, se aporta un ACV comparativo entre el bioetanol de trigo producido en Galicia, y la gasolina sin plomo de 95 octanos. El análisis se basa en los resultados de CIEMAT (2005), completando estos con datos de carácter autonómico en la medida en que estaban disponibles. A continuación se describe la metodología y se resumen los parámetros más destacables de la aplicación realizada. El análisis de ciclo de vida (ACV) es una metodología de análisis medioambiental definida en los estándares internacionales ISO , en la que se analizan todas las fases que integran la producción de un bien (o servicio), desde la obtención de las materias primas necesarias para su fabricación, hasta la producción de los residuos relacionados con el final de