jatropha mexico.pdf

Panorama de la bioenerga y criterios de sustentabilidad

para biocombustibles

Dr. Javier Aguilln MartnezInvestigador, Instituto de Ingeniera - UNAM

Secretario General, Red Mexicana de Bioenerga A.C.

Dr. Omar Masera (Presidente, REMBIO)

Foro sobre Avances en Bioenerga, UIA-UAM junio 3-4 2008

2Consumo de energa

FueFuente: G. Tyler Miller Jr. Living in the Environment 11th Ed. Brooks/Cole, 2000

3Recursos energticosmundiales

Energtica de los hidrocarburos a los recursos renovables, mitigacin del cambio climtico

Agrcola de la produccin de alimentos a la provisin de servicios: alimento, captura de carbono, conservacin de suelos, energa

Econmica regionalizacin de la economa; generacin de empleos e ingresos a nivel local; diversificacin de oportunidades

4

La bioenerga como soporte de grandes transiciones

6Inundaciones y sequa

7DESHIELO POLAR

8Uso Actual de la Bioenerga a nivel mundial

Uso mundial de Energa primaria(2004)

B io masa " Trad icio nal" ,

9 .4 %

Hidro , 2 .1 % N uclear, 6 .9 %

Ot ro s renovab les,

0 .5 %

B io masa M o derna, 1 .3 %

C arb n, 2 4 .7 %

Pet r leo , 3 5 .1 %

Gas N at ural , 2 0 .5 %

Fuente IEA,2006

11% de la demandatotal mundial

9Pases en desarrollo

48 %

Los 25 pases con mayores emisiones de GEI

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Fuente: World Resources Institute, 2004

1.5%

Pases industrializados

52 %

Emisiones Globales

Pases Anexo 1

Pases no Anexo 1

Para evitar consecuencias drsticas debemos reducir las emisiones actuales en 60% en los prximos 40 aos

La transicin a los renovables (bioenerga) es indispensable como parte de un NUEVO modelo de desarrollo socio-ambiental

Clave: disear estrategias efectivas a nivel local que se reflejen en reducciones globales de GEI

10

Cambio Climtico: Un reto Global

02

4

6

8

10

12

14

1990 2004 1990 2004 1990 2004 1990 2004 1990 2004 1990 2004 1990 2004Energysupply 1)

Transport 2) Residentialandcommercialbuildings 3)

Industry 4) Agriculture 5) LULUCF/Forestry 6)

Waste andwastewater 7)

Gt CO2-eq.F-gases

N2O

CH4CO2

Emisiones de GEI por sector en 1990 y 2004 11

CO2 fossilfuel use57,4%

CO2(deforestation,decay ofbiomass, etc)19,4%

CH414,3%

N2O7,9%

F-gases1,1%

CO2 (other)2,8%

TransicinForestal

TransicinAgrcola

TransicinEnergtica

Cambio en el Modelode Desarrollo! 12

25%

TransiciTransicin Energn Energticatica

13

La Bioenergaen Mxico

Alto potencial del recurso desaprovechado, experiencias promisorias en

varias aplicaciones..

Biogs

Uso eficiente lea

Cultivos energticos

Produccinelectricidad

Residuos forestales

Gasificacin

Uso de Bioenerga en Mxico

La La bioenergbioenergaa representarepresenta el 8% de la el 8% de la energenergaa primariaprimariatotal en Mtotal en Mxico (455 de 5,690 PJ/yr)xico (455 de 5,690 PJ/yr)

0.0

1000.0

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1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000

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Lea

Bagazo de caa

Energa Elica

Geoenerga

Hidroenerga

Nuclear

Gas asociado

Gas no asociado

Condensados

Crudo

Carbn

15

Bosques naturales

44%Plantaciones11%

Residuos forestales

2%

Residuos agrcolas

7%

Residuos agro-

industriales18%

Excretas Pecuarias

1%

Biodiesel 6% Etanol

10%Residuos

Municipales1%

Potencial Bioenergtico en Mxico

Potencial Total: 3,400 PJ/ao 60% demanda energa final 16

17

La bioenerga brinda versatilidad de aplicaciones, escalas y combustibles

18

Biodiesel: Experiencia en Mxico

Planta Piloto Tecnolgico de Monterrey

Planta Grupo de Energticos

Proyecto Gob Michoacn (ricino y jatrofa)

Nivel 3

Nivel 2

Nivel 1

Biodiesel pilot plant

Planta Grupo Energticos

Gasificacin de residuos para produccin de

electricidad y calor (UNAM)

Alto potencial de residuos agroindustriales

Puede abastecer demanda local y vender excedentes a la Red

Adaptacin a otras tecnologas (depuracin de aguas residuales, celdas de combustibles, almacenamiento y captura de CO2)

Biogs

Solucin a problemas sanitarios por disposicin de residuos orgnicos agroindustriales (estircoles)

Altamente viable para mitigacin cambio climtico (CH4 21 veces ms GWP que el CO2)

128 de 148 proyectos de MDL aprobados para Mxico son de biogs

Estufas Eficientes de Lea

25 millones de mexicanos utilizan lea en fogones abiertos

Mitigacin 15-40 Millones tonCO2e/ao con estufas eficientes de lea

Costo 10 USD/tonCO2 Bajo riesgo (experiencia y

liderazgo metodolgico en Mxico)

GRANDES co-beneficios socio-ambientales. Relacin B/C 7 a 1 slo considerando salud.

21

Principios para promover el uso sustentable de la

bioenerga

22

Principio 1: La bioenerga es parte de un portafolio, incluyendo renovables y eficiencia

Ninguna alternativa es suficiente por s sola

Se necesita un portafoliode opciones..

Cada pas debe decidir cmo divide el pastel

Socolow y Pacala, 2006The Wedge

Cada rebanada representa 1 GtCo2/ao 23

Principio 2: La bioenerga debe combinarse con cambios en el estilo de desarrollo

NO imitar el modelo de EEUU en cuanto al uso del automvil 24

Principio 3. Enfoque bioenergtico integral

Impulsar TODAS las aplicaciones de la bioenerga Uso eficiente lea y carbn, gasificacin, biogs, residuos agrcolas, cultivos energticos para generacin de electricidad,

calor Produccin de combustibles lquidos y gaseosos

Dar preferencia al uso de residuos en primera instancia En Mxico se generan 70 millones ton de residuos

agrcolas; estircol, aserrn; aceites usados y grasas animales

Los combustibles leosos son claves en la oferta de bioenergticos (e.g. etanol y biodieselcelulsico) 25

Principio 4. Integridad Ambiental

Evitar competencia con produccin de alimentos NO utilizar MAIZ No establecer biocombustibles en terrenos actualmente

dedicados a produccin de alimentos (ej. reas de riego)

Evitar deforestacin para establecimiento cultivos

Preferencia por el establecimiento de cultivos en reas degradadas (restauracin)

26

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HONDURAS

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Fuente: REMBIO 2008; INEGI 1995, 2000, 2002.Creado en ArcGIS 9.2 usando ArcMap.Autores: Guerrero G. & Ghilardi A. April 2008.

0 250 500 750 1,000125Km

Potencial tcnico para cultivos bioenergticos en Mxico- 2008Condiciones edafo-climticas para cada cultivo. No incluye superficies de riego.

Criterios de reas disponibles: permanecen inaccesibles reas con vegetacin natural y agricultura.Sin traslape entre cultivos

Cultivos para bioenergaNo disponiblePalma de AceiteJatrophaCaa de AzcarLmites estatales

1:12,409,505

G o l f o d e M x i c o

O c a n o P a c f i c o

Albers Equal Area Conic ProjectionNorth American Datum 1927

Contenido energtico

Palma de Aceite Africana 121 PJ/aoCaa de Azcar 338 PJ/aoJatropha curcas 70 PJ/ao

Resultados preliminares. NO CITAR

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HONDURAS

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Fuente: REMBIO 2008; INEGI 1995, 2000, 2002.Creado en ArcGIS 9.2 usando ArcMap.Autores: Guerrero G. & Ghilardi A. Abril 2008.

0 250 500 750 1,000125Km

Potencial edafo-climtico para el establecimiento de Jatropha - 2008Solo se tomaron en cuenta las condiciones edafo-climticas para el establecimiento de Jatropha.

t semilla/ha/aoNo disponible< 0.80.8 - 1.51.5 - 2.5Lmites estatales

1:12,500,000


O c a n o P a c f i c o


Superficie para cultivo potencial: 45.7 MhaSuperficie para cultivo con el mximo potencial: 4 MhaProduccin total anual para Jatropha: 46.7 Mt/ao

Resultados preliminares. NO CITAR

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HONDURAS

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500,000 1,000,000 1,500,000 2,000,000 2,500,000 3,000,000 3,500,000

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Fuente: REMBIO 2008; INEGI 1995, 2000, 2002.Creado en ArcGIS 9.2 usando ArcMap.Autorees: Guerrero G. & Ghilardi A. Abril 2008.

0 250 500 750 1,000125Km

Potencial tcnico para el establecimiento de Jatropha en Mxico - 2008Condiciones edafo-climticas para el establecimiento de Jatropha. No incluye superficies de riego.

Criterios de reas disponibles: permanecen inaccesibles reas con vegetacin natural y agricultura.

t semilla/ha/aoNo disponible

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HONDURAS

GUATEMALA

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500,000 1,000,000 1,500,000 2,000,000 2,500,000 3,000,000 3,500,000

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Fuente: REMBIO 2008; INEGI 1995, 2000, 2002.Creado en ArcGIS 9.2 usando ArcMap.Autores: Guerrero G. & Ghilardi A. Abril 2008.

0 250 500 750 1,000125Km

Potencial tcnico para el establecimiento de palma de aceite en Mxico - 2008Condiciones edafo-climticas para el establecimiento de palma de aceite. No incluye superficie de riego .


t semilla/ha/aoNo disponible

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HONDURAS

GUATEMALA

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500,000 1,000,000 1,500,000 2,000,000 2,500,000 3,000,000 3,500,000

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Fuente: REMBIO 2008; INEGI 1995, 2000, 2002.Creado en ArcGIS 9.2 usando ArcMap.Autor: Guerrero G. & Ghilardi A. Abril 2008.

0 250 500 750 1,000125Km

Potencial tcnico para el esta blecimiento de caa de azcar en Mxico - 2008Condiciones edafo-climticas para el establecimiento de la caa de azcar. No incluye superficies de riego.


Produccin t/ha/aoNo disponible

Principio 4. Integridad Ambiental (cont.)

Reducir consumo hidrocarburos y emisiones GEI

Maximizar ndice energtico de los biocombustibles

Maximizar mitigacin de GEI

Desarrollo de sistemas de produccin con orientacinagroecolgica

Desarrollo de sistemas cerrados uso y reciclado de los productos (ej. Vinazas como fertilizante; uso calor residual para generar electricidad)

Minimizar el uso de agroqumicos

32

Es indispensable tener ndices de gases de efecto invernadero y energticos elevados

( El etanol de Maz es muy mal ejemplo!)

Farrell et al. 200633

Energa Primaria y Emisiones GEI para producir 1000MJ de biodiesel a partir de Jatropha

Consumo de Energa Primaria

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900

Altos

Bajos

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Energa Primaria (MJ)

Trabajo cultivo Extraccin Aceite Transesterificacin

Fuente: Prueksarkorn y Gueewala, 2006, Tobin y Fulford, 2005

Emisiones de Gases de Efecto Invernadero

246

5717

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50

100

150

200

250

300

Diesel Altos Insumos Bajos Insumos

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Agroqumicos y Combustibles

Monocultivo de Cultivo de Soya y Palma Aceitera en gran escala

Re-disear el modelo agrcola

basado en monocultivos

Extensivos por sistemas

diversificados

36

Altas emisiones!

Principio 5. Equidad Social

Evitar impactos negativos en los precios de los alimentos (reducir competencia)

Distribuir socialmente las oportunidades: esquemas de promocin para pequeos productores

Certificacin social (Biodiesel en Brasil) Creacin de cooperativas Cuotas para pequeos productores Incentivos fiscales IyD de paquetes tecnolgicos para zonas marginadas

(suelos degradados; sin riego; bajos insumos)

37

Principio 6. Viabilidad Econmica

Desarrollo de paquetes tecnolgicos para distintas condiciones socio-ambientales y cultivos Inversin estratgica inicial de alto contenido pblico

(ej. Desarrollo de paquetes de cultivo/costos para Jatropha ANTES de establecer grandes reas)

Impulsar cadenas de valor basados en sistemas de produccin-consumo eficientes e integrados Eficientizar procesos ej. Etanol+vinazas+cogeneracin Maximizar uso de subproductos

Sistemas claros de precios/incentivos a productores/distribuidores/consumidores

38

Principio 7. Coherencia Institucional

Poltica Pblica Orientada al largo plazo Planes de desarrollo trans-sexenales (ej. Brasil)

Legislacin/Normas Combinacin de instrumentos: incentivos,

metas, subsidios Campaa de informacin y sensibilizacin al

pblico

Participacin de la Sociedad Civil en la formulacin de los Programas

39

Principio 8. Visin estratgica de largo plazo

Invertir en Investigacin y Desarrollo

Formar Programas de Investigacin Interdisciplinarios (Ej. Jatropha C.) Paquetes agroecolgicos de produccin Sistemas eficientes de procesamiento y

produccin de combustibles

Formacin de recursos humanos (No hay un posgrado especfico en bioenerga en Mxico!)

40

41

THE UN ITED STATES

HONDURAS

GUATEMALA

BELIZE

EL SALVADOR

500,000 1,000,000 1,500,000 2,000,000 2,500,000 3,000,000 3,500,000

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Fuente: REMBIO 2008; INEGI 1995, 2000, 2002.Creado en ArcGIS 9.2 utilizando ArcMap.Autores: Ghilardi A. & Guerrero G. Abril 2008.

0 250 500 750 1,000125Km

Disponibilidad de madera para energa de bosques naturales en Mxico - 2002reas inaccesibles: 1) aquellas fuera de un buffer de 5km de radio alrededor de localidades con ms de 500 habitantes

y 3km a cada lado de carreteras principales; 2) aquellas con una pendiente mayor a 30%; 3) reas Naturales Protegidas.

Incremento de madera para energat/ha/ao (materia seca)

0.0 - 1.01.1 - 2.02.1 - 3.03.1 - 4.04.1 - 5.0Lmites estatales

1:12,500,000


O c e a n o P a c f i c o


Bosques templados: 26 Mt/yr (materia seca) - 386 PJBosques Tropicales: 53 Mt/yr (materia seca) - 798 PJMatorrales: 22 Mt/yr (materia seca) - 329 PJ

NO CITAR. Resultados preliminares.

Conclusiones

El campo Mexicano puede producir energa verde como complemento a la transicin energtica y dentro de una estrategia orientada a la sustentabilidad socioambiental

Se necesita Enfoque integral, incluir a todos los

bioenergticos! Celulsicos claves en el futuro cercano

Normatividad estricta sobre: qu cultivos producir (no al maz!) reas de establecimiento (no desplazar

agricolas o bosques!) cmo producirlos (usar ciclo de vida

energa/GEI) 43

Indispensable

Invertir en desarrollo cientfico-tecnolgico y formacin de recursos humanos (recursos potenciales, paquetes tecnolgicos, nuevos procesos ej. Lignocelulsicos,gasificacin, H2)

Metas graduales (aprender haciendo!)

Buscar balance geogrfico y beneficios a distintos actores, particularmente los pequeos productores

Conclusiones

44

Asociacin para la promocin del uso sustentable de la bioenerga en Mxico (uso eficiente de bioenergticos y recursos naturales asociados).

Especializado en Biocombustibleslquidos, gasificacin, recursos de biomasa y energa rural.

Miembros: Particulares, empresas e instituciones. Suscritos ANES y otras redes internacionales. Instituciones a las que

pertenecen los socios: ITESM, II UNAM, IIE, INE, INIFAP, etc.

7 vocalas, presencia nacional y regional (Yucatn, Chihuahua, Guanajuato, Michoacn, Jalisco, Quertaro)

Estudios crticos sobre distintos aspectos de produccin/uso de los bioenergticos

Proyectos/ Talleres y Cursos/Promocin y Contactos

5ta Reunin Nacional de la REMBIO: Bioenerga y Sustentabilidad (29 y 30 de septiembre, Morelia, Mich.)

Pgina WEB: www.rembio.org Email: [email protected],

45

GraciasGracias

46

Muchas gracias por su atencin!

Dr Javier AguillDr Javier Aguilln (IIn (II-- UNAM)UNAM)[email protected]@pumas.ii.unam.mx

Gasificacin de residuos para produccin de electricidad y calor (UNAM)BiogsEnerga Primaria y Emisiones GEI para producir 1000MJ de biodiesel a partir de JatrophaPrincipio 8. Visin estratgica de largo plazo

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