Proyecto ERAMAC LA BIOMASA Prof. Antonio Gómez G Gotor Prof. Antonio Gómez Gotor 1
La biomasa es la energía solar convertida por la vegetación en materia orgánica; energía que podemos recuperar por combustión directa o transformando la materia orgánica en otros combustibles. Prof. Antonio Gómez Gotor 2
TENDENCIAS ENERGETICAS MUNDIALES Incremento del consumo de petróleo (se mantiene en forma relativa) El consumo de Gas Natural aumentará al mismo tiempo que lo haga de forma relativa El carbón también incrementará su consumo disminuyendo en su contribución relativa La energía nuclear disminuirá absoluta y relativamente Las energías renovables se incrementarán y se mantendrán en forma relativa Prof. Antonio Gómez Gotor 3
CONSUMO BIOMASA EN EUROPA (Millones de tep) Fuente : Min. Ciencia y Tecnología. Prof. Antonio Gómez Gotor 4
LA BIOMASA SÓLIDA S EN EUROPA (Millones de tep) PAÍS Prod.. 2001 Prod.2002 Crecimiento Francia 9.14 8.48-7.2% Alemania 6.80 8.00 17.6% Suecia 7.63 7.86 3.0% Finlandia 6.50 6.40-1.5% España 3.67 3.89 6.0% Austria 2.84 3.01 6.0% Italia 1.52 1.46-3.9% Dinamarca 0.76 0.81 6.6% Reino Unido 0.47 0.47 0.0% Holanda 0.32 0.40 25.0% TOTAL 42.9 44.06 2.7% Fuente : Min. Ciencia y Tecnología. Prof. Antonio Gómez Gotor 5
EL BIOGÁS S EN EUROPA (Miles de tep) PAÍS Prod.. 2001 Prod.2002 Crecimiento Reino Unido 904 952 5.3% Alemania 600 659 9.8% Francia 276 310 12.3% España 134 168 25.4% Italia 153 155 1.3% Holanda 161 134-16.8% Suecia 112 115 2.7% Dinamarca 73 62-15.1% Austria 56 59 5.4% Finlandia 18 18 0.0% TOTAL 2596 2762 6.4% Fuente : Min. Ciencia y Tecnología. Prof. Antonio Gómez Gotor 6
LOS BIOCARBURANTES EN EUROPA 2002 (Miles de tep) PAÍS Bioetanol ETBE Biodiesel Alemania 0 0 495 Francia 113.10 240.32 315 Italia 0 0 198 Austria 0 0 27 Suecia 32 0 9 Dinamarca 0 0 9 España 57.92 123.2 5.4 TOTAL 203.2 363.52 1058.4 Fuente : Min. Ciencia y Tecnología. Prof. Antonio Gómez Gotor 7
CONSUMO TOTAL DE BIOMASA EN ESPAÑA (Miles tep) AÑO APLICACIÓN TERMICA APLICACIÓN ELÉCTRICA TOTAL 1999 3.435 227 3663 2000 3.454 236 3691 2001 3.462 302 3764 2002 3.466 516 3982 2003 3.478 644 4122 2004 3.487 680 4167 2010 OBJETIVO 4.318 5.311 9629 Fuente : Min. Ciencia y Tecnología. Prof. Antonio Gómez Gotor 8
CONSUMO DE BIOMASA EN ESPAÑA Fuente : Plan Energías Renovables España 2005-2010. Prof. Antonio Gómez Gotor 9
EVOLUCION DEL CONSUMO PROYECCION ESPAÑA Fuente : Plan Energías Renovables España 2005-2010. Prof. Antonio Gómez Gotor 10
ESTRUCTURA BIOENERGIA Recursos Recolección y Transporte Conversión & Refinar Distribución Mercados AGRICULTURA Residuos Agrícolas Cultivos energéticos Residuos procesos alimentos Desechos de animal (granja) Residuos ganaderos SILVICULTURA Leñosos, Herbáceos,etc Residuos molienda RESIDUOS MUNICIPALES Desechos sólidos Residuos madera (urbanos) Vertederos de basura (gas) Agua Residual (biogas) Lodos de depuradora Aceites usados, grasas Fuente : Bioenergy Plan for California Importaciones Recursos Recolección infraestructura transporte Potencia CCHP Calor Transporte de combustibles, otros combustibles líquidos Productos Químicos Calor residual Biodiesel Co-Productos Transmisión y Distribución Exceso Importaciones Biocombustible Mezcla, distribución, Mercadotecnia provisión Distribución y Mercadotecnia Carga Térmica Vehículos Ecológico Bioproductos y químicos Importaciones Bio-productos Prof. Antonio Gómez Gotor 11
BIOENERGIA : Agricultura Recursos Recolección y Transporte Conversión & Refinar Distribución Mercados AGRICULTURA Residuos Agrícolas Cultivos energéticos Residuos procesos alimentos Desechos de animal (granja) Residuos ganaderos SILVICULTURA Leñosos, Herbáceos,etc Residuos molienda RESIDUOS MUNICIPALES Desechos sólidos Residuos madera (urbanos) Vertederos de basura (gas) Agua Residual (biogas) Lodos de depuradora Aceites usados, grasas Recolección infraestructura transporte Potencia CCHP Calor Transporte de combustibles, otros combustibles líquidos Co-Productos Calor residual Biodiesel Transmisión y Distribución Exceso Importaciones Biocombustible Mezcla, distribución, Mercadotecnia aprovisión Carga Térmica Vehículos Importaciones Recursos Fuente : Bioenergy Plan for California Prof. Antonio Gómez Gotor 12
BIOENERGIA : Silvicultura Recursos Recolección y Transporte Conversión & Refinar Distribución Mercados AGRICULTURA Residuos Agrícolas Cultivos energéticos Residuos procesos alimentos Desechos de animal (granja) Residuos ganaderos SILVICULTURA Leñosos, Herbáceos,etc Residuos molienda RESIDUOS MUNICIPALES Desechos sólidos Residuos madera (urbanos) Vertederos de basura (gas) Agua Residual (biogas) Lodos de depuradora Aceites usados, grasas Recolección infraestructura transporte Potencia CCHP Calor Transporte de combustibles, otros combustibles líquidos Co-Productos Calor residual Biodiesel Transmisión n y Distribución Exceso Importaciones Biocombustible Mezcla, distribución, Mercadotecnia aprovisión Carga Térmica Vehículos Importaciones Recursos Fuente : Bioenergy Plan for California Prof. Antonio Gómez Gotor 13
BIOENERGIA : Residuos Municipales Recursos Recolección y Transporte Conversión & Refinar Distribución Mercados AGRICULTURA Residuos Agrícolas Cultivos energéticos Residuos procesos alimentos Desechos de animal (granja) Residuos ganaderos SILVICULTURA Leñosos, Herbáceos,etc Residuos molienda RESIDUOS MUNICIPALES Desechos sólidos Residuos madera (urbanos) Vertederos de basura (gas) Agua Residual (biogas) Lodos de depuradora Aceites usados, grasas Recolección infraestructura transporte Potencia CCHP Calor Transporte de combustibles, otros combustibles líquidos Co-Productos Calor residual Biodiesel Transmisión n y Distribución Exceso Importaciones Biocombustible Mezcla, distribución, Mercadotecnia aprovisión Carga Térmica Vehículos Importaciones Recursos Fuente : Bioenergy Plan for California Prof. Antonio Gómez Gotor 14
ESTRUCTURA BIOCOMUSTIBLES Recursos Recolección y Transporte Conversión & Refinar Distribución Mercados AGRICULTURA Residuos Agrícolas Cultivos energéticos Residuos procesos alimentos Desechos de animal (granja) Residuos ganaderos SILVICULTURA Leñosos, Herbáceos,etc Residuos molienda RESIDUOS MUNICIPALES Desechos sólidos Residuos madera (urbanos) Vertederos de basura (gas) Agua Residual (biogas) Lodos de depuradora Aceites usados, grasas Recolección infraestructura transporte, Proceso y almacenamiento Potencia CCHP Calor Calor residual Biodiesel Transporte de combustibles, otros combustibles líquidos Co-Productos Transmisión y Distribución Exceso Importaciones Biocombustible Mezcla, distribución, Mercadotecnia provisión Carga Térmica Vehículos Importaciones Recursos Fuente : Bioenergy Plan for California Prof. Antonio Gómez Gotor 15
BIOENERGIA : Alternativas conversión n y refinar Conversión Biológica Conversión Termoquímica Conversión Físico-Química Azúcar y Almidones (Cosechas Agrícolas) Ligno celulósicos (todos orígenes) Gas Vertedero Biogas Ligno celulósicos (todos orígenes) Aceites Biodegradables (residuos aceites/grasas) Fermentación de azúcares Celulosa a azúcares, Fermentación Digestión anaeróbica limpieza, separación Gasificación/ procesos singas Pirólisis/ óptimizado Transesterificación o hidrogenación Etanol Calidad gasoducto Gas CNG LNG Hidrógeno (via Reforming ) Fischer-Tropsch líquidos Mezcla alcoholes DME Etanol Metanol Hidrógeno Actuales aceites biodegradables (no probables para transporte) Biodiesel Prof. Antonio Gómez Gotor 16
Flujo de masas en la producción n de Bioetanol Trigo 2,5 tm Etanol 1.000 litros CO 2 (para usos industriales) 0,8 tm D.D.G.S. 0,9 tm Diagrama de procesos del etanol Celulosa/Hemicelulosa Hidrólisis Almidones Materias azucaradas Azúcares Etanol Hidratado Fermentación Aplicación directa Etanol Destilación/deshidratado Etanol Hidratado Adición a gasolinas Fuente :IDAE Isobutano Prof. Antonio Gómez Gotor 17
Flujo de masas en la producción n de Biodiesel Semillas Colza 2,67 tm Torta 1,63 tm Aceite 1,05 tm Flujos de masas en la producción de éster metílico Metanol 0,11 tm Ester Metílico 1 tm Glicerina 0,1 tm + + + Acidos grasos Oleinas 0,06 tm Producción del Biodiesel (éster metílico) Semillas Oleaginosas Extracción química Aceites Aceites depurados Depuración, desgomado Harinas/Tortas Biodiesel Transesterificación Metanol Glicerina Fuente :IDAE Prof. Antonio Gómez Gotor 18
OBJETIVOS BIOCARBURANTES EUROPA 2005 Source: European Commission Prof. Antonio Gómez Gotor 19
DESCRIPCION DE BIOCARBURANTES PROCESOS USADOS EN SU PRODUCCION Prof. Antonio Gómez Gotor 20
DESCRIPCION DE BIOCARBURANTES PROCESOS USADOS EN SU PRODUCCION Prof. Antonio Gómez Gotor 21
Prof. A. Gomez Gotor UNIVERSIDAD DE LAS PALMAS DE GRAN CANARIA Departamento de Ingeniería de Procesos Sección de Medio Ambiente Industrial Campus Universitario de Tafira - La Casita E-35017 - Las Palmas de Gran Canaria España Tel.: +34 928 454582 / 355789 Fax.: +34 928 351584 email: agomez@dip.ulpgc.es Prof. Antonio Gómez Gotor 22