analis económico y de emisiones , luis armando beccera, 2011

ANÁLISIS ECONÓMICO Y DE EMISIONES PARA DIFERENTES ESCENARIOS DE PRODUCCIÓN DE ETANOL EN LAS REGIONES SUR SURESTE Y CENTRO OCCIDENTE DE MÉXICO

Luis Armando Becerra Pérez, Economista, MSc.Cand. a Ph.D. UABC y Prof. de la UAS.

Carlos Ariel Cardona Álzate, I.Q., MSc, Ph.D.Profesor Universidad Nacional de Colombia, sede Manizales.

Luis Eduardo Rincón Pérez, I.Q., MSc.Cand. a Ph.D. Universidad Nacional de Colombia, sede Manizales.

1. Introducción.

2. Tipos de biocombustibles.

3. Herramienta utilizada.

4. Metodología.

5. Definición de regiones e insumos.

6. Escenarios de producción de etanol

7. Producción de etanol por escenarios.

8. Costos de producción de etanol.

9. Cogeneración: energía eléctrica y calor.

10. Estimación de las emisiones.

11. Precio de indiferencia del etanol (nacional e internacional).

12. Implicación en las políticas públicas de México.

13. Conclusiones.

14. Referencias bibliográficas.

PROBLEMÁTICA

Las reservas petroleras se agotan

El precio de la energía fósil aumenta

El calentamiento global avanza

Presión internacional por reducir los GEI

Los países buscan soberanía energética

El mundo está volteando hacia las energías alternativas

Precio mundial de petróleo crudo (dlls. 2008)

Precio mundialPrecio primera compra

Fuente: WTRG Economics. www.wtrg.com

Precio promedio EE. UU. ($22.52)Precio promedio mundial ($23.42)Media de EE. UU. y mundial ($17.65)

77.054

126.860

10.3844.613

5153

0

20

40

60

80

100

120

140

2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017

MML

0

10

20

30

40

50

60

70

US D/hlP roducción Mundial C omercio Mundial P recio Internacional

¿EL ETANOL EN EL MUNDO?

Notas: La producción y el comercio mundial está en miles de millones de litros (MML); los precios están en dólares americanos por hectólitro (USD/hl); 1hl = 100 litros.Fuente: OECD-FAO; Agricultural Outlook 2008-2017; 2008, chapter 4

OXIGENANTES DE GASOLINAS

ACTUAL POTENCIAL

MTBE (Metil Terbutil Éter) ETBE (Etil Terbutil Éter)

TAME (Teramil Metil Éter) TAEE (Teramil Etil Éter)

USOS DEL ETANOL

Oxigenantes de gasolinas

Combinado directamente con gasolinas (desde E10 hasta E85)

Biocombustibles

Biodiesel

Bioetanol

Biogás

Cogeneración (electricidad y

calor)

TAB Plus, versiónMéxico 1.1

BiocombustiblesLiquidos

Biodiesel

Bioetanol

BiocombustiblesGaseosos

Biogas

BiocombustiblesSolidos

Cogeneration alimentada con

biomasa

Es una herramienta científica que permite realizar estimaciones para México sobreproducción de biocombustibles líquidos, gaseosos y sólidos a nivel nacional, regional yestatal. El software permite evaluar la factibilidad tecno-agrícola y tecno-económica de laobtención de bioenergía a partir de diferentes tipos de biomasa. Con esta metodología, serealizan cálculos asequibles a diferentes tipos de comunidades:académicas, empresariales, sociales y gubernamentales.

Selección de residuo

Agroindustrial

Turbina de Vapor

alimentada con Biomasa

(BST)

Gasificación Integrada de

Ciclo Combinado

alimentada con Biomasas

(BIGCC)

Producción de Calor

y electricidad

Selección tecnología

Cogeneración

•Eficiencia Térmica y Eléctrica (%)

•Tasa de ahorro de Energía (%)

•Energía Térmica Producida (kWh)

•Energía Eléctrica Producida (kWh)

•Costo de producción de Energía

(USD/MWh)

TAB PLUS, Versión México 1.1 es una herramienta científica que a partir de un análisisagro-económico y tecno-económico estima costos y volúmenes de producción debiocombustibles, biogás y cogeneración de energía eléctrica y calor. Esta metodologíaestá basada, principalmente en los siguientes trabajos académicos:

1. CARLOS ARIEL CARDONA ALZATE, OSCAR JULIAN SANCHEZ TORO, LUIS FERNANDO GUTIERREZMOSQUERA, "Process synthesis for fuel ethanol production" En: Estados Unidos 2009. Ed: CRCPress Taylor & Francis Group ISBN: 978-1-4398-1597-7 v. 1 PP. 390.

2. OSCAR JULIAN SANCHEZ TORO, CARLOS ARIEL CARDONA ALZATE, JORGE IVAN ROSSERO, JUANCARLOS HIGUITA, "Chapter 7: Effluent Treatment During Fuel Ethanol Production" RenewableFuels: Developments in Bioethanol And Biodiesel Production . En: Colombia ISBN: 978-958-44-2787-8. Ed: Programa de Las Naciones Unidas para El Desarrollo (PNUD), v. , p.165 - 180 1 ,2008.

3. OSCAR JULIAN SANCHEZ TORO, CARLOS ARIEL CARDONA ALZATE, "Producción de AlcoholCarburante: Una Alternativa para el Desarrollo Agroindustrial" En: Colombia 2007. Editorial:Universidad Nacional de Colombia, ISBN: 978-958-44-1194-5; V. 1; PP. 380

4. LUIS ARMANDO BECERRA PÉREZ, “La industria del etanol en México” (2009). Revista economíaunam Vol. 6/016. http://www.journals.unam.mx/index.php/ecu/article/view/2965.

5. LUIS ARMANDO BECERRA PÉREZ, “La demanda del etanol en Estados Unidos, 1981-2009”(2011). Revista región y sociedad, Colegio de Sonora.http://www.colson.edu.mx/Difusion/default.aspx?seccion=Revista

http://www.journals.unam.mx/index.php/ecu/article/view/2965












http://www.colson.edu.mx/Difusion/default.aspx?seccion=Revista











Las cinco regiones de MéxicoNoreste:TamaulipasChihuahuaCoahuilaDurangoNvo. LeónZacatecas

Noroeste:BCBCSSonoraSinaloaNayarit

Sur Sureste:CampecheChiapasOaxacaQuintana RooTabascoVeracruzYucatán

Centro-Occidente:ColimaJaliscoMichoacánSLPAguascalientesGuanajuatoQuerétaro

Centro:MorelosPueblaDFGuerreroHidalgoEdomexTlaxcala

¿Por qué la Región Sur Sureste?Región Suroeste: agroindustria de la caña de azúcar

Indicador Valor regional Valor nacional Participación (%)

Superficie sembrada (Ha) 398,479 719,425 55.4

Volumen producido (Ton) 25,063,821 48,764,224 51.4

Rendimiento (Ton/Ha) 58.4 70.4 83.0

Precio por tonelada caña neta ($) 675.01 678.66 99.5

Ingenios (número) 32 57 56.1

Azúcar por hectárea (Kg) 6,513 7,448 87.4

Precio azúcar para pago de caña ($) 10,222.26 10,222.26 100.0

Producción total de azúcar (Ton) 2,705,252 4,842,517 55.9

Producción de alcohol (L) 8,045,990 11,826,693 68.0

Fuente: elaboración propia con datos de Siacon, 1980-2009 (Sagarpa) y UNC, A.C.-CNPR, México.

Región Sur Sureste(Camp, Chiapas, Oaxaca, QR, Tab, Ver, Yuc)

Fuente: región sur sureste, vocación y desarrollo (2011). SIAP (sagarpa); México D. F.

Número de ingenios por estado

Estado No. Part. (%)

Veracruz 22 38.6

Oaxaca 3 5.3

Tabasco 3 5.3

Chiapas 2 3.5

Campeche 1 1.8

Quintana R. 1 1.8

Yucatán 0

Suroeste 32 56.1

Región Sur Sureste: PIB per cápita (pesos 2009)

Fuente: región sur sureste, vocación y desarrollo (2011). SIAP (sagarpa); México D. F.

•Viven 22,5 mdh.•19.7 millones de ha (agro y for).•Población rural > Pob. urbana.•Oaxaca y Chiapas > pobres.•Veracruz es el estado queconcentra el mayor número deunidades de producciónagropecuario (35%).•Volumen de producción (2009):58.8 mdt (> ¼ del total nac.).•Valor de la producción (2009):55 mil mdp.•Principales cultivos: maíz, cañade azúcar, pastos, plátano, café,cereza y naranja.•Tiene dos litorales y sucorrespondiente infraestructuraportuaria.

¿Por qué la región Centro Occidente?

Región Centro Occidente: agroindustria de la caña de azúcar

Indicador Valor regional Valor nacional Participación (%)

Superficie sembrada (Ha) 168,312 719,425 23.4

Volumen producido (Ton) 11,713,712 48,764,224 24.0

Rendimiento (Ton/Ha) 77.9 70.4 110.7

Precio por tonelada caña neta ($) 692.25 678.66 102.0

Ingenios (número) 14 57 24.6

Azúcar por hectárea (Kg) 8,804 7,448 118.2

Precio azúcar para pago de caña ($) 10,222.26 10,222.26 100.0

Producción total de azúcar (Ton) 1,258,186 4,842,517 26.0

Producción de alcohol (L) 2,172,712 11,826,693 18.4

Fuente: elaboración propia con datos de Siacon, 1980-2009 (Sagarpa) y UNC, A.C.-CNPR, México.

Región Centro Occidente (Col, Jal, Mich, SLP, Ags, Gto, Qro)

Fuen

te: r

egió

n c

entr

o o

ccid

ente

, vo

caci

ón

y d

esar

rollo

(2

01

1).

SIA

P (

saga

rpa)

; Méx

ico

D. F

.

Mayor superficie de riego (Jalisco y Gto.)Mayor número de presas y cuerpos de agua (Jalisco y Gto.)Buena infraestructura de comunicaciones que apoya el comercio e industria.Mayor volumen y valor de la producción agrícola (Jalisco y Michoacán).

Nímero de ingenios por estado

Estado No. Part. (%)

Jalisco 6 10.5

San Luis Potosí 4 7.0

Michoacán 3 5.3

Colima 1 1.8

Aguascalientes 0

Guanajuato 0

Queretaro 0

Centro Occidente 14 24.6

Región Centro Occidente: PIB per cápita (pesos 2009)

•Una quinta parte de la población vive en esta región (23.4 mdh).•Es una región estratégica por su cercanía al principal mercado nacional.•15 millones de hectáreas de superficie agropecuaria y forestal.•999 mil unidades de producción, con un promedio de 15 hectáreas.•28, 261 establecimientos de transformación de alimentos (uno de cada cinco).•408, 632 establecimientos comerciales (22% del país).•Producción agrícola (2009): 55.5 millones de toneladas.•Valor de la producción: 75 mil 316 millones de pesos.•Cultivos representativos: aguacate, maíz, caña de azúcar, sorgo, alfalfa y pastos. Fuen

te: r

egió

n c

entr

o o

ccid

ente

, vo

caci

ón

y d

esar

rollo

(2

01

1).

SIA

P (

saga

rpa)

; Méx

ico

D. F

.

Caña de azúcar cultivada por regiones en México, 2009

RegiónSuperficie

Sembrada (Ha.)Participación

(%)

Volumen de Produción

(Ton.)

Participación (%)

Redimiento (Ton./Ha.)

Sur Sureste 398,479.2 55.4 25,063,820.6 51.4 58.4

Centro Occidente 168,311.8 23.4 11,713,712.3 24.0 77.9

Noroeste 60,223.2 8.4 4,517,526.6 9.3 76.7

Noreste 59,131.0 8.2 3,853,844.3 7.9 72.2

Centro 33,279.7 4.6 3,615,320.5 7.4 115.1

México 719,424.8 100.0 48,764,224.3 100.0 70.4

Fuente: Siacon, 1980-2009 (Sagarpa, México).

Caña de azúcar sembrada en la región Sur Sureste de México, 2009

RegiónSuperficie Sembrada

(Ha.)

Participación (%)


(Ton.)Participación (%)


Campeche 10,382.0 1.4 371,273.0 0.8 40.4

Chiapas 29,067.9 4.0 2,489,988.6 5.1 85.7

Oaxaca 56,785.0 7.9 3,708,281.0 7.6 65.3

Quintana Roo 22,229.0 3.1 992,113.6 2.0 44.6

Tabasco 32,511.7 4.5 1,402,329.4 2.9 49.2

Veracruz de Ignacio de la Llave 247,503.6 34.4 16,099,835.0 33.0 65.3

Yucatán 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

Sur Sureste 398,479.2 55.4 25,063,820.6 51.4 58.4

México 719,424.8 100.0 48,764,224.3 100.0 70.4


Caña de azúcar sembrada en la región Centro Occidente de México, 2009

RegiónSuperficie Sembrada

(Ha.)

Participación (%)


(Ton.)

Participación (%)


Colima 9,633.0 1.3 836,416.0 1.7 89.5

Jalisco 71,976.8 10.0 5,741,456.0 11.8 82.1

Michoacán de Ocampo 18,229.0 2.5 1,323,751.1 2.7 76.7

San Luis Potosí 68,473.0 9.5 3,812,089.2 7.8 63.4

Aguascalientes 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

Guanajuato 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

Queretaro 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

Centro Occidente 168,311.8 23.411,713,712.

3 24.0 77.9

México 719,424.8 100.048,764,224.

3 100.0 70.4


Producción de azúcar y alcohol por región en México, 2009-10

Región IngeniosParticipación ingenios (%)

Azúcar por Ha (Kg)

Precio referencia del azúcar para pago de caña ($)

Precio por tonelada de caña

neta ($/Ton)

Producción total de

azúcar (T)

Alcohol producido (L)

Sur Sureste 32 56.1 6,513 10,222.26 675.01 2,705,252 8,045,990

Centro Occidente 14 24.6 8,804 10,222.26 692.25 1,258,186 2,172,712

Noreste 2 3.5 5,681 10,222.26 675.62 150,955 1,607,991

Noroeste 5 8.8 7,933 10,222.26 668.07 340,722 0

Centro 4 7.0 13,686 10,222.26 747.80 387,402 0

México 57 100.0 7,448 10,222.26 678.66 4,842,517 11,826,693

Fuente: UNC, A.C.,-CNPR (México)

Diagrama simplificado para la producción de etanol a partir de caña de azúcar

Referencias: 1. Tanque de lavado, 2. Molino, 3. clarificador, 4. tambor rotatorio, 5. fermentador, 6. centrífuga, 7. centrifuga, 8. absorbedor de etanol, 9. Columna de concentración, 9. Columna de rectificación, 10. tamices moleculares, 11. tren de evaporadores.

Escenarios de caña de azúcar para etanol en México, por región

RegiónEscenario 1: 15% de la superficie

actual (Ha)

Escenario 2: 30% de la supercie

actual (Ha)

Escenario 3: 50% de la supercie

actual (Ha)

Sur Sureste 59,772 119,544 199,240

Centro Occidente 25,247 50,494 84,156

Sur Sureste + Centro Occidente 85,019 170,037 283,395

Producción potencial de etanol en México a partir de la caña de azúcar, por región y escenario

Región

Escenario 1: 15% de la superficie actual

Superficie (Ha)Producción

estimada (T)Etanol obtenido (Millones de L)

Gasolina oxigenada con

etanol (Millones de L)

Sur Sureste 59,772 4,712,484 381.7 6,696.7

Centro Occidente 25,247 2,281,363 184.8 3,241.9Sur Sureste + Centro Occidente 85,019 7,962,838 645.0 11,315.6

1. Para las estimaciones de etanol se utilizó el TAB PLUS, Versión México 1.1 (en registro).2. Para la estimación de la gasolina oxigenada se supuso un 5.7% de etanol en volumen,

para obtener al menos un 2% de oxigenación en peso de la gasolina. La NOM-086-SEMARNAT-SENER-SCFI-2005: Especificaciones de los combustibles fósiles paraprotección ambiental; indica un 2.7% de oxígeno en peso para las gasolinas que seconsumen en las zonas metropolitanas del México.


Región






Sur Sureste 119,544 9,424,969 763.4 13,393.4

Centro Occidente 50,494 4,562,726 369.6 6,483.9

Sur Sureste + Centro Occidente 170,037 15,925,583 1,290.0 22,631.1


Región






Sur Sureste 199,240 15,708,281 1,272.4 22,322.3

Centro Occidente 84,156 7,604,483 616.0 10,806.4

Sur Sureste + Centro Occidente 283,395 26,542,638 2,150.0 37,718.5

Gasolina oxigenada con etanol versus consumo de gasolinas en México, por escenario.

(millones de litros/año)

EscenarioGasolina

oxigenada total

Consumo nacional de

gasolinaCobertura (%)

1 11,315.6 47,323.6 23.9

2 22,631.1 47,323.6 47.8

3 37,718.5 47,323.6 79.7

Fuente: Elaboración propia. Los datos para el consumo nacional de gasolina corresponde al mes de marzo de 2011: 815,499 barriles diarios (SIE, Sener, México).

Costo del etanol en México a partir de caña de azúcar, por región y escenario

(USD/L)

Región Escenario 1 Escenario 2 Escenario 3

Sur Sureste 0.5026 0.4996 0.4984

Centro Occidente 0.5194 0.5132 0.5107

Sur Sureste + Centro Occidente 0.5115 0.5098 0.5090

Costos totales de la producción de etanol en México a partir de caña de azúcar, por región y escenario

Concepto


Región Sur Sureste Región Centro Occidente Sur Sureste + Centro Occidente

Superficie sembrada: 59,772 (Ha) Superficie sembrada: 25,247 (Ha) Superficie sembrada: 85,019 (Ha)

Producción de etanol: 381,711,224 (L)

Producción de etanol: 184,790,411 (L) Producción de etanol: 644,989,898 (L)

USD/año USD/L USD/año USD/L USD/año USD/L

Costo de la mataria prima 259,657,882.3 0.34 128,919,828.9 0.35 451,094,786.6 0.35

Costo total de servicios 41,148,107.9 0.05 19,920,231.1 0.05 69,529,299.2 0.05

Labores operacionales 7,125,276.2 0.02 3,449,421.0 0.02 12,039,811.4 0.02

Mantenimiento 3,920,834.0 0.01 1,946,689.4 0.01 6,811,531.3 0.01

Cargos operativos 1,781,319.0 0.00 862,355.3 0.00 3,009,952.9 0.00Gastos generales de la planta 5,523,055.1 0.01 2,698,055.2 0.01 9,425,671.4 0.01

Costos generales y administrativos 25,532,518.0 0.07 12,623,726.5 0.07 44,152,884.2 0.07Costos totales de operación 344,688,992.5 0.50 170,420,307.3 0.51 596,063,936.9 0.51

Depreciación de capital 4,602,040.0 0.01 4,602,040.0 0.01 4,602,040.0 0.00

Costo total del proyecto 349,291,032.5 0.50 175,022,347.3 0.52 600,665,976.9 0.51


Concepto


Región Sur Sureste Región Centro Occidente Sur Sureste + Centro Occidente

Superficie sembrada: 119,544 (Ha) Superficie sembrada: 50,494 (Ha) Superficie sembrada: 170,037 (Ha)Producción de etanol: 763,422,449 (L)


Producción de etanol: 1,289,972,209 (L)


Costo de la mataria prima 519,315,764.6 0.34257,839,657.

8 0.35 902,184,267.4 0.35



Mantenimiento 7,841,668.0 0.01 3,893,378.8 0.01 13,622,982.4 0.01

Cargos operativos 3,562,638.1 0.00 1,724,710.5 0.00 6,019,870.3 0.00

Gastos generales de la planta 11,046,110.2 0.01 5,396,110.4 0.01 18,851,231.8 0.01Costos generales y administrativos 51,065,035.9 0.07 25,247,452.9 0.07 88,305,249.1 0.07

Costos totales de operación 689,377,985.1 0.50340,840,614.

6 0.51 1,192,120,862.8 0.51


Costo total del proyecto 693,980,025.1 0.50345,442,654.

6 0.51 1,196,722,902.8 0.51


Concepto


Región Sur Sureste Región Centro Occidente Sur Sureste + Centro OccidenteSuperficie sembrada: 199,240 (Ha)

Superficie sembrada: 84,156 (Ha)

Superficie sembrada: 283,395 (Ha)





Costo de la mataria prima 865,526,274.3 0.34429,729,358.

8 0.351,503,640,445.6 0.35



Mantenimiento 13,069,446.7 0.01 6,488,913.3 0.01 22,704,970.7 0.01

Cargos operativos 5,937,730.2 0.00 2,874,494.7 0.00 10,033,117.2 0.00

Gastos generales de la planta 18,410,183.7 0.01 8,993,446.1 0.01 31,418,719.7 0.01Costos generales y administrativos 85,108,393.2 0.07 42,078,754.9 0.07 147,175,415.2 0.07

Costos totales de operación1,148,963,308

.4 0.50568,063,191.

0 0.511,986,868,104.7 0.51


Costo total del proyecto1,153,565,348

.4 0.50572,665,231.

0 0.511,991,470,144.7 0.51

Tipo de tecnología para la cogeneración: caso bagazo de caña

1. Turbina de vapor

alimentada con biomasa

(BST)

2. Gasificación integrada de

ciclo combinado alimentada

con biomasas (BIGCC)

$ 0.5026 $ 0.4996 $ 0.4984

$ 0.3618

$ 0.3779 $ 0.3767

$ 0.4111

$ 0.4272 $ 0.4260

$ 0.3500

$ 0.3700

$ 0.3900

$ 0.4100

$ 0.4300

$ 0.4500

$ 0.4700

$ 0.4900

$ 0.5100

$ 0.5300

Scenario 1 (15%) Scenario 2 (30%) Scenario 3 (50%)

USD

/L

Ethanol Total Production Cost

Ethanol production cost with BST electricity selling

Ethanol production cost with BIGCC electricity selling

Costos de producción de etanol con cogeneración de energía por tipo de tecnología, utilizando el bagazo de caña: Región Sur Sureste por tipo de escenario

(dll/L)

Costos de producción de etanol con cogeneración de energía por tipo de tecnología, utilizando el bagazo de caña: Región Centro Occidente por tipo de

escenario (dll/L)$ 0.5194

$ 0.5132 $ 0.5107

$ 0.3728 $ 0.3665 $ 0.3640

$ 0.4383 $ 0.4320 $ 0.4296

$ 0.3500

$ 0.3700

$ 0.3900

$ 0.4100

$ 0.4300

$ 0.4500

$ 0.4700

$ 0.4900

$ 0.5100

$ 0.5300


USD

/L




Costos de producción de etanol con cogeneración de energía por tipo de tecnología, utilizando el bagazo de caña: Región Sur Sureste + C-O por tipo de

escenario (dll/L)

$ 0.5115 $ 0.5098 $ 0.5090

$ 0.3688

$ 0.3799 $ 0.3792

$ 0.4234

$ 0.4345 $ 0.4338

$ 0.3500

$ 0.3700

$ 0.3900

$ 0.4100

$ 0.4300

$ 0.4500

$ 0.4700

$ 0.4900

$ 0.5100

$ 0.5300


USD

/L





Electricity cosumption of ethanol and sugar factory

154721.40 487111.79 811852.98

Electricity production of BST system 809921.82 1619843.64 2699739.40

Electricity production of BIGCC system

580446.29 1160892.58 1934820.97

0.00E+00

5.00E+05

1.00E+06

1.50E+06

2.00E+06

2.50E+06

3.00E+06

3.50E+06

4.00E+06

MW

hConsumo-generación de electricidad en el proceso de producción de azúcar y etanol

en los ingenios de la Región Sur Sureste, según tecnología y escenario (Mwh).

Consumo-generación de electricidad en el proceso de producción de azúcar y etanol en los ingenios de la Región Centro Occidente, según tecnología y escenario (Mwh).



131761.96 263523.92 439206.53



314481.59 628963.17 1048271.95

0.00E+00

5.00E+05

1.00E+06

1.50E+06

2.00E+06

2.50E+06

3.00E+06

3.50E+06

4.00E+06

MW

h

Consumo-generación de electricidad en el proceso de producción de azúcar y etanol en los ingenios de la Región Sur Sureste + C-O, según tecnología y escenario (Mwh).



286483.36 750635.70 1251059.51



894927.88 1789855.75 2983092.92

0.00E+00

5.00E+05

1.00E+06

1.50E+06

2.00E+06

2.50E+06

3.00E+06

3.50E+06

4.00E+06

MW

h

Consumo-generación de calor en el proceso de producción de azúcar y etanol en los ingenios de la Región Sur Sureste, según tecnología y escenario (Mwh).


Heating cosumption of ethanol and sugar factory

254504.71 509009.42 848349.04

Heating production of BST system 404961.58 809923.17 1349871.95

Heating production of BIGCC system 576670.61 1153341.22 1922235.36

0.00E+00

5.00E+05

1.00E+06

1.50E+06

2.00E+06

2.50E+06

3.00E+06

MW

h

Consumo-generación de calor en el proceso de producción de azúcar y etanol en los ingenios de la Región Centro Occidente, según tecnología y escenario (Mwh).



217058.10 434116.21 723527.01



0.00E+00

5.00E+05

1.00E+06

1.50E+06

2.00E+06

2.50E+06

3.00E+06

MW

h

Consumo-generación de calor en el proceso de producción de azúcar y etanol en los ingenios de la Región Sur Sureste + C-O, según tecnología y escenario (Mwh).



471562.81 943125.63 1571876.05



0.00E+00

5.00E+05

1.00E+06

1.50E+06

2.00E+06

2.50E+06

3.00E+06

MW

h

Fuente: Sánchez, O.J., Cardona, C.A. (2007). Bioresource Technology.

Reducción de emisiones de contaminantes en dos diferentes mezclas de etanol-gasolina

Reducción de emisiones contaminantes por oxigenar la gasolina con etanol

Región

Escenario 1: 15% de la superficie actual sembrada de caña

Etanol producido (Mill

de L)

Gasolina oxigenada (Mill

de L)

Equivalente energía (MMJ)

Emisiones gasolina

oxigenada (T)

Emisiones gasolina sin oxigenar (T)

Reducción de

emisiones (%)

Sur Sureste 381.7 6,696.7 236,861.9 14,164.3 15,988.2 11.4

Centro Occidente 184.8 3,241.9 114,667.3 6,857.1 7,740.0 11.4

Sur Sureste + C-O 645.0 11,315.6 400,233.2 23,933.9 27,015.7 11.4

Notas:1. Estimaciones preliminares nos indican que en México, por consumir gasolina

oxigenada con etanol, se reducirían las emisiones de CO2 en un 11.4%.2. En los cálculos se utilizó la metodología del IPCC, con valores específicos para México.3. Para la estimación de la gasolina oxigenada se supone un 5.7% de etanol en volumen,

para obtener un 2% de oxigenación en peso de la gasolina (NOM-086).


Región



de L)


de L)


Emisiones gasolina

oxigenada (T)


Reducción de

emisiones (%)

Sur Sureste 763.4 13,393.4 473,723.7 28,328.7 31,976.4 11.4


Sur Sureste + C-O 1,290.0 22,631.1 800,461.7 47,867.6 54,031.2 11.4


Región



de L)


de L)


Emisiones gasolina

oxigenada (T)


Reducción de

emisiones (%)

Sur Sureste 1,272.4 22,322.3 789,539.5 47,214.5 53,293.9 11.4


Sur Sureste + C-O 2,150.0 37,718.5 1,334,102.8 79,779.3 90,051.9 11.4

Fuen

te: F

oo

dA

utl

oo

kG

lob

al M

arke

tA

nal

ysis

, FA

O J

un

e 2

01

0.

Precio internacional de azúcar (US cents/lb)

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29

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04

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.20

08

15

.08

.20

08

26

.09

.20

08

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.20

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24

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.20

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17

.07

.20

09

28

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09

.10

.20

09

20

.11

.20

09

Precio internacional de azúcar(US cents/lb)

Fuen

te: e

lab

ora

ció

n p

rop

ia c

on

dat

os

de

FAO

STA

T

Fecha Precio

may-11 24.55

jul-11 22.96

oct-11 23.16

mar-12 23.49

may-12 23.28

jul-12 23.06

oct-12 22.92

mar-13 22.92

may-13 22.49

jul-13 22.14

oct-13 21.89

mar-14 21.73

Precios del azúcar crudo en el mercado mundial (futuros de la Bolsa de New York, contrato No. 11, US cents/lb)

Fuente: ICE (Intercontinental Exchange). Precios al día 27 de abril de 2011.

0.00

0.50

1.00

1.50

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2.50

3.00

3.50

4.00

24/03/2005 24/03/2006 24/03/2007 24/03/2008 24/03/2009 24/03/2010

Precios promedio del etanol(dll/g)

Iowa Nebraska South Dakota

Fuente: elaboración propia con datos del Agricultural Marketing Resource Center (Hofstran, D. y Johanns, A. 2011).

0.00

0.10

0.20

0.30

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0.50

0.60

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.04

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25

.12

.20

09

Precio de indiferencia del etanol, mercado internacional(dlls/L)

PIE PE

Notas: Para los cálculos se utilizó la función: PIE (dll/L) = 1.67 (Kg. azúcar)*PA (dll/Kg).Para producir un litro de etanol se requiere 1.67 kg. de sacarosa. PIE = Precio deindiferencia del etanol. PE = Precio del etanol. PA = Precio del azúcar. El precio del etanolutilizado fue el rack price, que es un promedio de los distintos precios a los que vendenlas plantas de etanol en EE.UU.

Fuente: elaboración propia con datos del Agricultural Marketing Resource Center (Hofstran, D. y Johanns, A. 2011) y datos de FAOSTAT. La función de PIE se ha utilizado por Horta Nogueira (gtz, 2006) y Razo, Astete-Miller, Saucedo y Laudeña (CEPAL, 2007).

0.00

0.50

1.00

1.50

2.00

2.50

Precio de Indiferencia del Etanol, mercado nacional (dll/L)

PIEAE PIEAR

Fuente: elaboración propia con datos del Sistema Nacional de Información e Integración de Mercados (México). La función de PIE se ha utilizado por Horta Nogueira (gtz, 2006) y Razo, Astete-Miller, Saucedo y Laudeña (CEPAL, 2007).

Notas: Para los cálculos se utilizó la función: PIE (dll/L) = 1.67 (Kg. azúcar)*PA (dll/Kg).Para producir un litro de etanol se requiere 1.67 kg. de sacarosa. PIEAE = Precio deIndiferencia del Etanol respecto al Azúcar Estándar. PIEAR = Precio de Indiferencia delEtanol respecto al Azúcar Refinada. El precio del azúcar fue un promedio al mayoreo detodas las centrales de abasto del México.

Precio de Indiferencia del Eatanol en el Mercado Nacional

Fecha

Azúcar Estándar

($/bulto 50 Kg)

Azúcar Refinada

($/bulto 50 Kg)

Azúcar Estándar

($/Kg)

Azúcar Refinada

($/Kg)

Azúcar Estándar (dll/Kg)

Azúcar Refinada (dll/Kg)

PIEAE (dll/L) PIEAR (dll/L)

E 2007 387.00 426.26 7.74 8.53 0.63 0.70 1.06 1.16

F 373.44 416.56 7.47 8.33 0.61 0.68 1.02 1.14

M 367.56 412.02 7.35 8.24 0.60 0.67 1.00 1.12

A 362.88 409.54 7.26 8.19 0.59 0.67 0.99 1.12

M 355.77 404.26 7.12 8.09 0.58 0.66 0.97 1.10

J 348.37 401.85 6.97 8.04 0.57 0.66 0.95 1.10

J 344.22 397.56 6.88 7.95 0.56 0.65 0.94 1.08

A 337.13 394.27 6.74 7.89 0.55 0.64 0.92 1.07

S 324.14 386.92 6.48 7.74 0.53 0.63 0.88 1.05

O 312.99 378.04 6.26 7.56 0.51 0.62 0.85 1.03

N 302.63 368.94 6.05 7.38 0.49 0.60 0.83 1.01

D 303.96 365.12 6.08 7.30 0.50 0.60 0.83 1.00

E 2008 303.31 356.23 6.07 7.12 0.50 0.58 0.83 0.97

F 289.64 344.69 5.79 6.89 0.47 0.56 0.79 0.94

M 291.07 343.35 5.82 6.87 0.48 0.56 0.79 0.94

A 297.52 346.24 5.95 6.92 0.49 0.57 0.81 0.94

M 290.40 342.60 5.81 6.85 0.47 0.56 0.79 0.93

J 281.87 336.28 5.64 6.73 0.46 0.55 0.77 0.92

J 290.93 339.86 5.82 6.80 0.47 0.55 0.79 0.93

A 288.90 342.18 5.78 6.84 0.47 0.56 0.79 0.93

S 285.91 344.59 5.72 6.89 0.47 0.56 0.78 0.94

O 287.51 347.53 5.75 6.95 0.47 0.57 0.78 0.95

N 286.05 348.63 5.72 6.97 0.47 0.57 0.78 0.95

D 289.35 348.06 5.79 6.96 0.47 0.57 0.79 0.95

E 2009 290.69 346.79 5.81 6.94 0.47 0.57 0.79 0.95

F 290.13 346.23 5.80 6.92 0.47 0.57 0.79 0.94

M 297.18 352.49 5.94 7.05 0.49 0.58 0.81 0.96

A 328.09 371.09 6.56 7.42 0.54 0.61 0.89 1.01

M 342.31 393.71 6.85 7.87 0.56 0.64 0.93 1.07

J 372.63 426.42 7.45 8.53 0.61 0.70 1.02 1.16

J 416.80 466.43 8.34 9.33 0.68 0.76 1.14 1.27

A 470.71 515.96 9.41 10.32 0.77 0.84 1.28 1.41

S 659.77 704.60 13.20 14.09 1.08 1.15 1.80 1.92

O 649.31 715.54 12.99 14.31 1.06 1.17 1.77 1.95

N 639.09 701.23 12.78 14.02 1.04 1.14 1.74 1.91

D 613.79 675.33 12.28 13.51 1.00 1.10 1.67 1.84

E 2010 588.39 662.08 11.77 13.24 0.96 1.08 1.60 1.81

F 636.86 697.21 12.74 13.94 1.04 1.14 1.74 1.90

M 627.61 696.47 12.55 13.93 1.02 1.14 1.71 1.90

A 591.57 689.39 11.83 13.79 0.97 1.13 1.61 1.88

M 565.48 675.82 11.31 13.52 0.92 1.10 1.54 1.84

J 531.84 652.87 10.64 13.06 0.87 1.07 1.45 1.78

J 526.63 637.92 10.53 12.76 0.86 1.04 1.44 1.74

A 525.86 631.75 10.52 12.64 0.86 1.03 1.43 1.72

S 571.21 639.10 11.42 12.78 0.93 1.04 1.56 1.74

O 575.34 635.95 11.51 12.72 0.94 1.04 1.57 1.73

N 569.23 628.50 11.38 12.57 0.93 1.03 1.55 1.71

D 545.64 621.05 10.91 12.42 0.89 1.01 1.49 1.69Fuente: elaboración propia con datos del Sistema Nacional de Información e Integración de Mercados (SNIIM), México.

1. La introducción de los biocombustibles en la matriz energética de México debe basarse en estimaciones realistas que no pongan en riesgo la soberanía alimentaria y/o hagan aún más desfavorable la balanza comercial.

2. Se debe pasar del análisis nacional (macro) al análisis regional y estatal que permita incorporar al debate los detalles locales y los intereses de todos los agentes involucrados.

3. Partir de una planeación regional que permita realmente integrar la cadena de valor de los biocombustibles.

4. Por tener un superávit en la producción de azúcar, y dado que la tecnología para procesar la caña y el alcohol es plenamente conocida y dominada, se debe empezar por convertir el excedente de azúcar en etanol, así como complementarlo con remolacha azucarera y sorgo dulce.

5. Iniciar el proceso de biocombustibles en México con la oxigenación de las gasolinas y posteriormente promover que el total de las mismas se mezclen al 10% (E10).

6. Definir una normatividad que establezca plazos y condiciones de apoyo y subsidios para la introducción de los biocombustibles.

7. Establecer una estrategia realista para incorporar a los productores rurales en la cadena de valor del etanol.

8. Mayor investigación y desarrollo, promoviendo cultivos energéticos no alimenticios y material lignocelulósico con tecnologías de segunda y tercera generación.

9. Evaluar con mayor detalle los verdaderos impactos en le medio ambiente.

1. Partir de profundos análisis regionales, que incorporen los interese locales.2. El análisis del precio de indiferencia del etanol respecto al azúcar en el mercado

internacional, permite concluir que es mejor enviar etanol que azúcar.3. En el corto plazo, lo anterior no aplica al mercado nacional, dado que el precio de

indiferencia del etanol respecto al azúcar es muy alto, por lo que se ocuparían altossubsidios o bien producir etanol de otros cultivos azucarados, como son remolachaazucarera y sorgo dulce.

4. No obstante, el proceso de producción de azúcar en los ingenios tiene unaoportunidad inmejorable para bajar los costos de producción a través de lacogeneración de energía eléctrica y calor, lo que convertiría en más rentables susproceso, incluido el proceso de producción de etanol.

5. Estimaciones preliminares nos indican una reducción del 11.4% de emisiones de CO2,si México decide oxigenar con etanol las gasolinas consumidas.

6. Se requieren de mejores herramientas académicas que permitan profundizar elanálisis técnico-científico, convirtiéndolo asequible a todos los sectores de lasociedad, incluido el gubernamental y social.

7. Se requiere de una metodología que determine un posible precio nacional de etanol,que incorpore las experiencias internacionales y que tome en cuenta nuestra realidadnacional, regional y sectorial.

JULIAN ANDRES QUINTERO SUAREZ, ISABEL CRISTINA PAZ ASTUDILLO, CARLOS ARIEL CARDONA ALZATE, "Production of bioethanol from sugarcanebagasse: Status and perspectives". En: Inglaterra Bioresource Technology ISSN: 0960-8524 ed: Elsevier Applied Science v.101 fasc.N/A p.4754 - 4766,2010.CARLOS ARIEL CARDONA ALZATE, JULIAN ANDRES QUINTERO SUAREZ, OSCAR JULIAN SANCHEZ TORO, "Challenges in Fuel Ethanol Production.". En: ItaliaInternational Review of Chemical Engineering ISSN: 2035-1755 ed: Praise Worthy Prize; v.1 fasc.6 p.581 - 597, 2009.OSCAR JULIAN SANCHEZ TORO, CARLOS ARIEL CARDONA ALZATE, LUIS FERNANDO GUTIERREZ MOSQUERA, "Process integration possibilities for biodieselproduction from palm oil using ethanol obtained from lignocellulosic residues of oil palm industry" . En: Inglaterra Bioresource Technology ISSN: 0960-8524 ed: Elsevier Applied Science v.100 fasc.3 p.1227 - 1237 ,2009CARLOS ARIEL CARDONA ALZATE, OSCAR JULIAN SANCHEZ TORO, "Trends in biotechnological production of fuel ethanol from different feedstocks" . En:Inglaterra Bioresource Technology ISSN: 0960-8524 ed: Elsevier Applied Science v.99 fasc.13 p.5270 - 5295 ,2008.OSCAR HERNAN GIRALDO OSORIO, OSCAR JULIAN SANCHEZ TORO, MARIA ISABEL MONTOYA RODRIGUEZ, CARLOS ARIEL CARDONA ALZATE, JULIANANDRES QUINTERO SUAREZ, "Fuel ethanol production from sugarcane and corn: Comparative analysis for a Colombian case" . En: InglaterraEnergy ISSN: 0360-5442 ed: Pergamon Press v.33 fasc.3 p.385 - 399 ,2008.CARLOS ARIEL CARDONA ALZATE, OSCAR JULIAN SANCHEZ TORO, "Fuel ethanol production: Process design trends and integration opportunities". En:Gran Bretaña Bioresource Technology ISSN: 0960-8524 ed: Elsevier Applied Science; v.98 fasc.12 p.2415 - 2457 ,2007.CARLOS ARIEL CARDONA ALZATE, OSCAR JULIAN SANCHEZ TORO, "Energy consumption analysis of integrated flowsheets for production of fuel ethanolfrom lignocellulosic biomass". En: InglaterraEnergy ISSN: 0360-5442 ed: Pergamon Press; v.31 fasc.13 p.2447 - 2459 ,2006.JOHNNY ALEXANDER TAMAYO ARIAS, MARIA ISABEL MONTOYA RODRIGUEZ, DIANA CATALINA CUBIDES ROMAN, CARLOS ARIEL CARDONA ALZATE, JINSUK LEE, "Chapter 9: Main Developments in Biodiesel Production" Renewable Fuels: Developments In Bioethanol And Biodiesel Production . En:Colombia ISBN: 978-958-44-2787-8 ed: Programa De Las Naciones Unidas Para El Desarrollo Pnud , v. , p.206 - 216 1 ,2008.OSCAR JULIAN SANCHEZ TORO, CARLOS ARIEL CARDONA ALZATE, JORGE IVAN ROSSERO, JUAN CARLOS HIGUITA, "Chapter 7: Effluent Treatment DuringFuel Ethanol Production" Renewable Fuels: Developments In Bioethanol And Biodiesel Production . En: Colombia ISBN: 978-958-44-2787-8 ed: ProgramaDe Las Naciones Unidas Para El Desarrollo Pnud , v. , p.165 - 180 1 ,2008CARLOS ARIEL CARDONA ALZATE, OSCAR JULIAN SANCHEZ TORO, GERARD OLIVAR TOST, "Chapter 4: Energy Consumption in Fuel Ethanol Productionfrom Biomass" Renewable Fuels: Developments In Bioethanol And Biodiesel Production . En: Colombia ISBN: 978-958-44-2787-8 ed: Programa De LasNaciones Unidas Para El Desarrollo Pnud , v. , p.98 - 118 1 ,2008.OSCAR JULIAN SANCHEZ TORO, CARLOS ARIEL CARDONA ALZATE, FABIOLA ANGULO GARCIA, "Chapter 1: Fuel Ethanol" Renewable Fuels: Developments InBioethanol And Biodiesel Production . En: Colombia ISBN: 978-958-44-2787-8 ed: Programa De Las Naciones Unidas Para El Desarrollo Pnud , v. , p.25 -35 1 ,2008.CARLOS ARIEL CARDONA ALZATE, OSCAR JULIAN SANCHEZ TORO, LUIS FERNANDO GUTIERREZ MOSQUERA, "Process synthesis for fuel ethanolproduction" En: Estados Unidos 2009. Editorial: CRC Press Taylor & Francis Group ISBN: 978-1-4398-1597-7 v. 1 PP. 390.OSCAR JULIAN SANCHEZ TORO, CARLOS ARIEL CARDONA ALZATE, "Producción de Alcohol Carburante: Una Alternativa para el Desarrollo Agroindustrial"En: Colombia 2007. Editorial: Universidad Nacional de Colombia, ISBN: 978-958-44-1194-5; V. 1; PP. 380.

¡¡Si se puede!!Gracias

analis económico y de emisiones , luis armando beccera, 2011

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