NUEVAS OPCIONES: BIODIESEL Biodiesel para autoconsumo para reducir costos de producción agropecuaria en asociaciones de productores

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María Carmen Luna Acuña
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1 NUEVAS OPCIONES: BIODIESEL Biodiesel para autoconsumo para reducir costos de producción agropecuaria en asociaciones de productores Responsables: Daniel González Sánchez Francisco Báez Iracheta Roberto Gutiérrez González Jesús Rodríguez Flores Leticia Mar Tovar Ma. Dolores Alvarado Nava

2 DESCRIPCIÓN DE LA CADENA DE PRODUCCIÓN Y CONSUMO DE BIODIESEL Producción de granos de girasol o canola Producción de etanol Producción de hidróxido de potasio Extracción de aceite y pellets de pasta Autoconsumo de pellets ganado bovino de carne y leche, caprino y ovino Enlace con cadenas de producción de ganado de carne, ganado lechero, ganado ovino y caprino Producción de BIODIESEL AUTOCONSUMO Enlace con todas las cadenas agropecuarias y forestales Producción de glicerina sin refinar Venta para uso farmacéutico, cosmética, etc.

3 CARACTERISTICAS DEL BIODESEL El biodiesel es un combustible muy similar en propiedades al diesel de petróleo. Obtenido de productos renovables, como son los aceites vegetales y las grasas animales. El biodiesel es el éster metílico o etílico producido en la transesterificación de un aceite vegetal y como catalizador NaOH ó KOH. En Europa, es producido principalmente a partir del aceite de la semilla de canola o RME (Rapeseed Methyl Ester), en segundo lugar está el de aceite de girasol SME (Sunflower Methyl Ester). Se pueden usar también otras oleaginosas como higuerilla, jatropha, soya, algodón, etc.

4 Es biodiesel es utilizado puro o mezclado con diesel fósil, en proporciones que van desde un 5% hasta un 20%. En Alemania y Austria se usa puro, al 100%, para máximo beneficio ambiental. El biodiesel puro es biodegradable, no tóxico y esencialmente libre de azufre y compuestos aromáticos.

5 Desempeño de la Mezcla de Biodiesel (RME) en comparación con Diesel Test Realizado Ajustes al Vehículo de Prueba Seguridad del Combustible Torque Caballos de fuerza Temperaturas generadas BTU/ Galón Índice de cetano Lubricidad Operabilidad en invierno Resultados Ninguno Baja Toxicidad - Bajo Riesgo de Explosión Aproximadamente el mismo Igual Bajas Vs del Aceite diesel 51 vs 45 del Aceite diesel Igual Igual Viscosidad Mayor Fuente: Handbook of Analytical Methods for National Biodiesel Board. Canadá Fuente: Handbook of Analytical Methods for National Biodiesel Board. Canadá. 1993

6 Estudios de la Universidad de Missouri demostraron que: El biodiesel (soya, girasol y palma) no redujo la capacidad de carga del motor en comparación con el diesel de petróleo. lo emplea con éxito en mezclas de 2 al 5 % y al 100 %. John Deere Rolls Out First Biodiesel B2-Filled Equipment at Waterloo Plant

7 DESCRIPCIÓN DEL MERCADO OBJETIVO

8 Factores críticos sobre el costo del diesel fósil El precio internacional y nacional el petróleo está aumento. en constante El diesel en México es un factor de encarecimiento constante para la producción agrícola : En México = $5.34 pesos por litro. Estados Unidos un promedio de $3.88 pesos por litro. La nueva tarifa del diesel agrícola = $3.60 pesos por litro. Pero aumenta 2 centavos/ mes. Benefició en 2005 a 332,142 productores. (2,611,866 productores solo con PROCAMPO en P-V 2001). $3,545,783,668 Precio de PEMEX. $2,399,009,762 Precio a productores. $ 1,146,773,906 Subsidio. Fuente:

9 Factores críticos de efecto ambiental Las reservas probadas de petróleo en México se agotarán dentro de 10 años. El biodiesel se obtiene de materias primas renovables. El biodiesel reduce las emisiones gaseosas de CO, N 2 O, NO X. Equilibra a cero las emisiones de CO 2 disminuyendo el efecto invernadero. La biodegradabilidad del biodiesel es mayor y el índice de desgaste (ID) del motor es menor.

10 Factores críticos de efecto ambiental México emite el 1.5% del total mundial de gases con efecto invernadero (CO 2 ), en 2010 será el doble. Termoperíodo, sequías, inundaciones, heladas, granizadas, nevadas, huracanes, tornados, tormentas. Pérdidas económicas mundiales por cambio climático en 2005: $200 mil millones de U.S. En 2065 los daños excederían al presupuesto mundial total para tratar de remediar. Acuerdo de Kyoto Mecanismos de desarrollo limpio Canje de emisiones. Implementación conjunta

11 Factores críticos de producción 2,0 Millones de toneladas 1,5 1,0 0,5 0,0 M undial Unión Europea Otros países Producción m undial de biodiesel 2004 Fuente OCDE, 2004 En 28 países se produce biodiesel. En México se produce 500 mil litros al mes en Monterrey. Se utiliza en el transporte urbano de Monterrey. Grupo Energéticos invirtió 1.5 millones de dlls. Tendrá un costo inferior en 20 % al diesel normal.

12 Actualmente (agosto 2006) el costo de producir biodiesel está entre $2.20 a $2.70 pesos por litro. Incluyendo traslado, instalación, amortización, mano de obra y electricidad. Extractora de aceite y pellets Refinadora de biodiesel

13 Con cultivos de canola y Girasol: Grano: 3 t /ha. Aceite: 1.2 t/ha Biodiesel: 1.2 t/ ha. Beneficios adicionales Miel de abeja = 100 Kg / ha. Glicerina = 240 Kg / ha. AUTOCONSUMO RURAL Pasta proteica para alimentación de ganado bovino, ovino, caprino, porcino y peces = 1.8 ton/ha.

14 Descripción de los entregables Producción de biodiesel para autoconsumo en refinerías de 50 a 1000 litros por hora a partir de girasol o canola, para su uso en tractores agrícolas y para generación de electricidad de uso agrícola.

15 ESLABONES CORRESPONDIENTES AL MERCADO OBJETIVO

16 Eslabones del mercado objetivo Biodiesel para autoconsumo para tractores agrícolas y para motores a diesel para generación de electricidad Producción de Materia prima Venta al consumidor Producción de glicerina Venta al consumidor Producción de biodiesel Subproductos Autoconsumo tractores Autoconsumo motores generación de electricidad Producción de Pasta en pellets Producción de Forrajes y otros productos Producción pecuaria Auto Consumo de Pasta en pellets

17 ESPECIFICACIONES BASE Y FUTURAS

18 Especificaciones de los productores de materia prima (canola y/o girasol) en condiciones de Riego. Características Base Innovación Rendimiento /ha 2 a 3 3 a 4 Costos de Producción/ha Costos /ha $5,000 a $6,000 $4,000 a $5,000 Genotipos Variedades de p. l. Híbridos y transgénicos Aceite % 35 a a 50 Ácido oleico % Ciclo vegetativo: Días madurez fisiológica Impacto ambiental: Fertilización Control de plagas Labranza Riego Química Químico Convencional Convencional Orgánica Biológico Mínima o cero Aspersión o cintilla

19 Especificaciones económicas para producir biodiesel para autoconsumo para reducir costos de producción agropecuaria en cooperativas de productores Características Base Innovaciones Producción ton/ha 1.0 a a 1.6 Costos/< $ 3.5 a $ 2.5 a 3.0 Rentabilidad ex-ante Rel. B/C 0.5 a a 1.5

20 Especificaciones físico-químicas para la producción de biodiesel Características Calidad biodiesel Min. Base Máx. Innovación Densidad a 15 C g/cm Viscosidad a 40 C mm 2 /s Punto de flama C Azufre total mg/kg Número de cetanos Agua mg/kg Acidez mg KOH/g CFPP (punto obstrucción en frío filtros) en invierno C Grados de corrosión de cobre3hs, 50 C Métodos de medida 1 NOE, 1 NOA y ** NOM Min. Máx

21 Especificaciones físico-químicas para la producción de biodiesel Características Calidad biodiesel Base Innovación Min. Máx. Min. Máx. Contaminantes totales mg/kg Contenido de metanol % Glicerina libre % Glicerina total % Valor de yodo g I 2 /100 g Residuos de carbón (CCR) a 100% Metilesteres de ácido linolénico % Fósforo mg/kg Estabilidad a la oxidación h 110 C Métodos de medida 1 NOE, 1 NOA y ** NOM

22 Especificaciones para autoconsumo Base Innovación Características Min Max Min Max Costo $/L (Pesos de 2006) Necesidad de modificaciones al motor Incrustaciones en inyectores % Incremento de consumo de biodiesel respecto a diesel % no Reducción de potencia % Mezcla biodiesel/diesel % si no no

23 ALINEACIÓN DE LOS PROYECTOS DE INVESTIGACIÓN

24 Alineación de proyectos de investigación vigentes en 2006 Nombre del proyecto Producto o entregable Descripción La perspectiva del biodiesel: Energía limpia y renovable del aceite de canola y girasol. Intercambio de información para producción de materia prima y tecnología de producción de Biodiesel. Adquisición de progenitores homocigóticos de híbridos de girasol alto oleico y de genotipos de canola. Es un proyecto INIFAP, SRE y CONACYT, para realizar estancias recíprocas de Investigadores mexicanos e Italianos. Desarrollo de un sistema de producción intensivo de miel, forraje y grano de girasol. Promoción de la producción de biodiesel. Tecnología de sistema intensivo de producción de néctar, forraje y grano de girasol. Metodología de cuantificación de producción de néctar. Es un proyecto FOMIX que estudia la posibilidad de producir en forma intensiva néctar para la producción apícola, forraje para la producción pecuaria y grano como alimento pecuario y producción de biodiesel.

25 Especificaciones y Alineación de Proyectos para la producción de biodiesel ESPECIFICACIONES ACTUALES Y FUTURAS No. PRECI Sistemas de producción Prod. de grano > 3 ton/ha Costo prod. grano < $6,000/ ha Híbridos y transgénicos Aceite > 45 % Ácido oleico > 70 % Néctar > 1.0 mg / flósculo Días a mad. Fis Producción orgánica Labranza mínima o cero Producción > 1.2 ton/ ha Costo de proa. < $3.0 / L Rentabilidad ex ante > 1.5 Dens. > 0.8 g/cm 3 a 15 C Punto de flama > 100 C Azufre total < 100 mg/ kg Número de cetanos > 47 Acidez < 0.7 mg KOH /g Contam. totales < 24 mg/kg Contenido de etanol < 10% Glicerina total < 0.24 % Valor de yodo < 120 g I/100 g Etilesteres linolénicos < 10% La perspectiva del biodiesel: Energía limpia y renovable del aceite de canola y girasol. Desarrollo de un sistema de producción intensivo de miel, forraje y grano de girasol. PROYECTOS DE INVESTIGACIÓN 6187

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