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Diversificación de materias primas para la producción de biocombustibles

Diversificación de materias primas para la producción de biocombustibles. MSc. Ing. Christian Vergara O. Departamento de Ingeniería Química Universidad de La Frontera Seminario Internacional “Región de La Araucanía: desafiando el cambio climático con las energías renovables”

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Diversificación de materias primas para la producción de biocombustibles

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  1. Diversificación de materias primas para la producción de biocombustibles MSc. Ing. Christian Vergara O. Departamento de Ingeniería Química Universidad de La Frontera Seminario Internacional “Región de La Araucanía: desafiando el cambio climático con las energías renovables” Temuco, Diciembre de 2009

  2. Evolución de la población mundial MILLONES DE HABITANTES Población Mundial : 6.800.442.782 Actualizado: 30 nov 2009; 21:50 CHILE CONTINENTAL Fuente: U.S. Census Bureau, Population Division. http://www.census.gov

  3. Evolución de la población mundial La Sociedad Industrial tiene 150 años • Carbón 1750; Petróleo 1850; Gas 1920 • Población x 6 , esperanza de vida x 2 • Consumo energético per cápita x 50 • Consumo energético total x 300 • Consumo diario de petróleo: 14 Glitros/día De vivir del flujo a vivir del stock

  4. Evolución de la población mundial El consumo energético mundial total en 2005 fue de 500 EJ (= 5 x 1020 J) (ó 138.900 TWh). Esto equivale a una potencia media de 15 TW (= 1.5 x 1013 W). Energy Information Administration, U.S. Department of Energy (July 31 2006)

  5. Foto de satélite que muestra la Tierra de noche iluminada por el brillo de la luz artificial. Crédito: C. Mayhew and R. Simmon (NASA/GSFC).

  6. Foto de satélite que muestra la Tierra de noche iluminada por el brillo de la luz artificial. Crédito: C. Mayhew and R. Simmon (NASA/GSFC).

  7. Foto de satélite que muestra la Tierra de noche iluminada por el brillo de la luz artificial. Crédito: C. Mayhew and R. Simmon (NASA/GSFC).

  8. Foto de satélite que muestra la Tierra de noche iluminada por el brillo de la luz artificial. Crédito: C. Mayhew and R. Simmon (NASA/GSFC).

  9. Fuentes primarias de energía mundial 12.000 Millones toneladas equivalentes de petróleo /año ¡ 90% a partir de procesos de combustión !

  10. Fuentes de energía eléctrica en el mundo Consumo mundial = 20 millones GWh / año Capacidad Instalada Mundial = 4.000 GW KILO (k): 103 MEGA (M): 106 GIGA (G): 109 TERA (T): 1012

  11. Calentamiento Global

  12. Emisiones de Gases con Efecto Invernadero Gt CO2-eq / año

  13. Dióxido de Carbono Metano Óxido Nitroso

  14. Temperatura Global y Concentración de CO2 Temperatura Dióxido de Carbono

  15. Continentes liberan: 60 Gt C/año Continentes captan: 63 Gt C/año Oceános liberan: 90 Gt C/año Oceános captan: 91,7 Gt C/año El Sistema Natural “captura” 4,7 Gt C/año Neto: 60-63+90-91,7 = - 4,7 Gt C/año Emisión y Captación Natural de Carbono

  16. Total Emisión Natural: 150 Gt C/año Total Captación Natural: 154,7 Gt C/año Emisiones Antrópicas: 8,7 Gt C/año El contenido de C en la atmósfera aumenta en 4 Gt C / año Neto: - 4,7 + 8,7 = 4,0 Gt C/año Emisión y Captación Total de Carbono - 4,7 Gt Actividades Humanas

  17. Emisiones Globales de GEI • Emisiones debido al uso de energía 73% Generación eléctrica 21% Industria 17% Transporte 14% Producción de fósiles 11% Doméstico y comercial 10% • Agricultura 13% • Uso de suelo (incluyendo deforestación) 10% • Residuos 4%

  18. Contribución actual Vapor de agua 36-72% Dióxido de carbono (CO2) 9-26% Metano (CH4) 4-9% Óxido nitroso (N2O) 3-7% Compuestos CFC 11% Hidrofluorocarbonos (HFC) Perfluorocarbonos (PFC) Hexafluoruro de azufre (SF6) Ozono (O3) 3-7% Gases con Efecto Invernadero

  19. AGOTAMIENTO DE LAS FUENTES DE ENERGÍA:DURACIÓN ESTIMADA SEGÚN CONSUMO ACTUAL DURACIÓN = RESERVAS CONOCIDAS / CONSUMO ANUAL 2050 2100 2150 2200 N I V E L E S D E C O N S U M O A C T U A L PETRÓLEO PETRÓLEO GAS NATURAL URANIO CARBÓN 2002 2042 2062 2235 Ojo: Las reservas declaradas seguirán creciendo al subir el precio de la energía Fuente: British Petroleum, 2005

  20. “La Edad de Piedra no terminó por falta de piedras... • La Era del Petróleo terminará mucho antes de que se agote el petróleo...“ • Sheik Zaki Yamani , ex- Ministro del Petróleo de Arabia Saudita Si no cuestionamos el crecimiento económico, el problema no tiene solución.

  21. Dos exigencias básicas de sustentabilidad Consumo responsable Producción responsable • Minimizar el impacto ambiental derivado del consumo de bienes y servicios. • Información. • Ecoetiquetado. • Diseñar productos y procesos con mínimo impacto sobre la salud, los RRNN y la calidad ambiental. • Eco-diseño. • Diversificación energética • Fuentes renovables de energía

  22. El Desarrollo Sustentable es aquel que puede lograr satisfacer las necesidades y las aspiraciones del presente, sin comprometer la capacidad de las generaciones futuras de satisfacer sus propias necesidades y aspiraciones. "Reunir las necesidades del presente sin comprometer la habilidad de las generaciones futuras de reunir sus propias necesidades."

  23. Fuentes renovables no contaminantes o “limpias”

  24. Ensenada del mar de Irlanda . Proyecto de SeaGen puede producir hasta 1.2 megavatios de electricidad, suficiente para alumbrar 1,400 casas. Esquema de generación por turbina horizontal.

  25. Modelo de prueba de Wavegen de 0.5 MW, en Escocia

  26. Personas nadando al exterior de una planta de producción de energía geotérmica en Islandia.

  27. El ahorro energético como ERNC !!

  28. Bioenergías Seminario Internacional “Región de La Araucanía: desafiando el cambio climático con las energías renovables” Temuco, Diciembre de 2009

  29. Energía Renovable Bioenergía • Capacidad de Renovación • Disponibilidad asegurada. • Basadas en ciclos naturales • del planeta. • Solar, geotérmica, bioenergía, • eólica, mareomotriz.

  30. Bioenergía Bioenergía • Basadas en material de origen biológico (biomasa) • Bioetanol. • Biodiesel. • Biogás. Nuestros RESIDUOS contienen una cantidad “atractiva” de materia orgánica

  31. Fotosíntesis

  32. Producido por fermentación: Caña de azúcar (Brasil) Maíz (Estados Unidos) Bioetanol

  33. Bioetanol

  34. Estados Unidos 19,5 M Ton Brasil 14,9 M Ton Unión Europea 1,8 M Ton China 1,27 M Ton TOTAL MUNDIAL 39,5 M Ton Bioetanol

  35. Bioetanol: materias primas • Tubérculos • Trigo • Cebada • Caña de azúcar • Remolacha • Maíz • Materia prima forestal • Residuos forestales • RSM fracción celulósica • Subproductos: glicerol

  36. Producido a partir de aceites y grasas. Sustituto parcial o total del diesel. Puede producirse de varias fuentes: raps, jatropha, palma. También puede producirse a partir de microalgas. Biodiesel

  37. Biodiesel

  38. Alemania 2 M Ton Estados Unidos 1,2 M Ton Francia 1,15 M Ton Italia 0,5 M Ton TOTAL MUNDIAL 7,9 M Ton Biodiesel

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