produccion de biodiesel de segunda generacion en mexico

5/17/2018 Produccion de Biodiesel de Segunda Generacion en Mexico - slidepdf.com

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INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA

E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS

“VIABILIDAD DE PRODUCCIÓN DE BIODIESEL EN MÉXICO USANDO

UNA TECNOLOGÍA DE SEGUNDA GENERACIÓN”.

TESIS

QUE PARA OBTENER EL TÍTULO DE

INGENIERO QUÍMICO INDUSTRIAL

P R E S E N T A

DAVID RAMOS GÓMEZ

DIRECTOR DE TESIS: M. EN C. JAVIER ESTEBAN RODRÍGUEZ RODRÍGUEZ

México, D.F. 2012



AGRADECIMIENTOS

Esta tesis representa un parteaguas entre una etapa muy enriquecedora y el camino que el tiempo obliga. Con esto quiero decir que este tan sólo es el final del principio. En toda la experiencia académica y la conclusión del trabajo de

tesis, ha habido personas que merecen las gracias porque sin su valiosa aportación no hubiera sido posible este trabajo y también hay quienes las

merecen por haber plasmado su huella en mi camino.

Sin duda esta tesis es en memoria de la mujer más buena que jamás conocí,Carmen, mi abuelita y de todos los que aún están aquí…

A mi madre, Cecilia, le agradezco su apoyo que siempre y en todo momento me dio incondicionalmente para la realización de mis sueños. Esta tesis es

suya.

A mis abuelitos, Carmen y Moisés que me brindaron toda su humanidad y cariño durante este largo camino.

Al Dr. Raymundo que me abrió las puertas cuando toque y me enseño como un gran maestro y amigo.

Al profesor Esteban quien me asesoro para la realización de esta tesis y me

compartió sus grandiosos conocimientos sobre termodinámica.

A todos los profesores que estuvieron ahí, enseñándome día a día un sin fin de conocimientos que en su conjunto me forjaron como Ingeniero.

A todos mis amigos con los cuales pase un camino inolvidable, lleno de aventuras y que me brindaron una amistad totalmente desinteresada.

Al Instituto Politécnico Nacional al cual sin duda le debo una educación de muy alto nivel y sin la que este trabajo de tesis no hubiera sido posible.



i

Índice

Siglas y abreviaturas v

Unidades ix

Resumen xi

Introducción 1Capitulo I. Generalidades 3

I.1. Definición e importancia de los biocombustibles 3I.1.1. Definición 3I.1.2. Importancia 3I.1.3. Ventajas y desventajas del uso de biocombustibles 5

I.1.3.1. Ventajas 5I.1.3.2. Desventajas 6

I.1.4. Tipos de biocombustibles 7I.1.4.1. Sólidos 7I.1.4.2. Líquidos 7I.1.4.3. Gaseosos 8

I.2. Principales formas de generación de biocombustibles 8I.2.1. Primera generación 8I.2.2. Segunda generación 11

I.2.2.1. Ventajas 12I.2.3. Tercera generación 13

I.3. Biodiesel y sus propiedades 14I.4. Tendencia de producción de biocombustibles en el mundo 15I.4.1. Uso de biodiesel a nivel mundial 16I.4.2. Uso de biodiesel a nivel Latinoamericano 17

I.5. Comportamiento del mercado de los combustibles en México 18I.5.1. Caso diesel en México 20

Capitulo II. Costos de biodiesel, mercados viables y disponibilidad de materiasprimas a nivel Nacional 22

II.1. Estado actual de los mercados de biodiesel 22II.1.1. Temas clave para los países de ALC 22II.1.2. Oportunidades de exportación 22II.1.3. Situación de los costos y capacidad de producción 23II.1.4. Estado de los mercados de biocombustibles de segunda generación 23II.1.5. Desarrollo del mercado global de los biocombustibles 24II.1.6. Tendencias en la producción global de biodiesel y bioetanol 25II.1.7. Producción de biodiesel 26II.1.8. Comercio de biodiesel 28

II.1.9. Tendencias en políticas y regulación a nivel general 30II.1.10. Tendencias en políticas y regulación en ALC 30



ii

II.2. Costos del biodiesel en el mercado 31II.2.1. Consideraciones generales 31II.2.2. Selección de cultivos para materia prima (evaluación para México) 32

II.2.2.1. Palma Africana 32II.2.2.1.1. Condiciones ambientales 33II.2.2.1.2. Tipología de productores 34II.2.2.1.3. Generación de empleos 34II.2.2.1.4. Eslabón de industrialización 34II.2.2.1.5. Análisis económico sustantivo 35

II.2.2.2. Jatropha Curcas L. 37II.2.2.2.1. Medio Físico 38II.2.2.2.2. Análisis económico sustantivo 39

II.2.2.3. Frijol soya 40II.2.3. Costos e impactos en otros países del mundo 42II.2.4. Costo y eficiencia de las políticas fiscales 42

II.2.5. Tendencia en los costos de producción 43II.3. Perspectivas de los biocombustibles 45

II.3.1. Producción 45II.3.2. Comercio internacional 47II.3.3. Costos proyectados 48

II.4. Disponibilidad y análisis regional de materias primas 49II.4.1.Materias primas para la producción de biodiesel por primera generación 49

II.4.1.1. Aceites vegetales convencionales 50II.4.1.2. Aceites vegetales alternativos 50

II.4.1.3. Aceites vegetales modificados genéticamente 50II.4.1.4. Aceites de fritura usados 51II.4.1.5. Grasas animales 51II.4.1.6. Aceites de otras fuentes 51II.4.1.7. Otras fuentes 51

II.4.2. Materias primas para biodiesel de segunda generación 52II.4.2.1. Plantaciones energéticas para producción de combustiblesLeñosos 52II.4.2.2. Combustibles de madera directos 52II.4.2.3. Madera de bosques 52II.4.2.4. Madera de plantaciones 53II.4.2.5. Combustibles de madera indirectos 53

Capitulo III. Tecnologías de producción de biodiesel (primera y segunda generación) 57

III.1. Biodiesel de primera generación 57III.1.1. Procesos de conversión de biodiesel 57

III.1.1.1. Transesterificación 57III.1.1.1.1. Catálisis homogénea 58

III.1.1.1.2. Catálisis heterogénea 58III.1.2. Comparación entre el diesel de petróleo y el biodiesel (FAME) 60



iii

III.2. Biodiesel de segunda generación 62III.2.1. Procesos de conversión generales 63

III.2.1.1. Conversión termoquímica 64III.2.1.1.1. Gasificación 65III.2.1.1.2. Pirólisis 65

III.2.2. Tecnologías para producción de biodiesel de segunda generación 67III.2.2.1. Hidrotratamiento de aceites vegetales (diesel verde) 67III.2.2.2. Biodiesel HTU 68III.2.2.3. Biodiesel de F-T o diesel sintético (BTL) 68

III.2.3. Obtención de biocombustibles líquidos basados en la licuefaccióny la pirolisis rápida 71III.2.4. Aprovechamiento directo de la biomasa a través de la combustión 73

III.3. Análisis FODA aplicado a los principales procesos de producción de biodiesel 73

Capitulo IV. Análisis para producir biocombustibles de segunda generación enMéxico 80

IV.1. Características generales de México 80IV.1.1. Condiciones naturales para la producción de materia prima paraBiocombustibles 81IV.1.2. Agricultura y silvicultura 82IV.1.3. Producción actual de biocombustibles de primera generación en México 83IV.1.4. Política nacional de biocombustibles 83IV.1.5. Recursos financieros y humanos 83IV.1.6. Infraestructura 84

IV.1.7. Evaluación y logística de residuos agrícolas y forestales para materiaPrima 85IV.2. Opciones de producción de biocombustibles de segunda generación 86

IV.2.1. Estimación de costos de materia prima y producto final 87IV.2.2. Identificación de puntos claves para las plantas de producción 88IV.2.3. Impacto económico potencial 88IV.2.4. Posibles impactos sociales 89IV.2.5. Posible impacto ambiental 90

IV.3. Análisis FODA de la viabilidad de producción de biocombustibles de segundageneración en México 90

Capitulo V. Conclusión y recomendación 92

Glosario 95

Referencias 101



v

Siglas y abreviaturas

AIE Agencia Internacional de Energía

ALC América Latina y el Caribe

ASTM American Society for Testing and Material Standard(Sociedad Americana para Estándares de Pruebas yMateriales)

BTL Biomass to Liquid (Biomasa a líquido)

CAFTA Central America Free Trade Agreement (Tratado de LibreComercio con América Central)

CEPAL Comisión Económica Para América Latina

COE Cost of Electricity (Costo de generación de energíaeléctrica)

CONACYT Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología

CTL Coal to Liquids (Carbón a líquidos)

DME Dimetil Éter

ETBE Etil terbutil éter

EUA Estados Unidos de América

FAME Fatty Acid Methyl Esters (Ésteres Metílicos de los ÁcidosGrasos)

FAO Food and Agriculture Organization (Organización de lasNaciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación)

FEISEH Fondo Ecuatoriano de Inversión en los Sectores Energético

e HidrocarburíferoFFA Free Fatty Acid (Ácidos Grasos Libres)

FFV Flexible-Fuel Vehicle (Vehículos de Combustible Flexible)

FODA Fortalezas, Oportunidades, Debilidades y Amenazas

F-T Fischer-Tropsch

Gas LP Gas Licuado de Petróleo

GEI Gases Efecto Invernadero



vi

GTL Gas to Liquids (Gas a Líquidos)

HC Hidrocarburos

HDO Hidrodesoxigenación

HPL High Pressure Liquefaction (Licuefacción de Alta Presión)

HTU Hydro Thermal Upgrading (Actualización Hidrotérmica)

I&D Investigación y Desarrollo

IDH Indice de Desarrollo Humano

IFN Inventario Nacional Forestal

INEGI Instituto Nacional de Estadística y Geografía

INIFAP Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolasy Pecuarias

IVA Impuesto al Valor Agregado

L+ Ácido de Lewis

MDL Mecanismo de Desarrollo Limpio

MTBE Metil terbutil éter

NOx Óxidos de Nitrógeno

OECD Organization for Economic Co-operation and Development(Organización para la Cooperación y el DesarrolloEconómico)

ONU Organización de las Naciones Unidas

PAC Política Agraria Común

PEMEX Petróleos Mexicanos

pH Potencial de Hidrógeno

PIB Producto Interno Bruto

PPA Paridad del Poder Adquisitivo

PROALCOOL Programa Brasileiro de Álcool (Programa Brasileño deAlcohol)

PRODEPLAN Programa de Plantaciones Forestales Comerciales



vii

RFS Renewable Fuels Standard (Estándar de CombustiblesRenovables)

SAGARPA Secretaria de Agricultura, Ganadería, Desarrollo Rural,

Pesca y Alimentación

SENER Secretaría de Energía

SIG Sistemas de Información Geográfica

SNG Synthetic Natural Gas (Gas Natural Sintético)

SPR Sociedades de Producción Rural

TDI Turbocharged Direct Injection (Turbo Inyección Directa)TLCAN Tratado de Libre Comercio de América del Norte

UBA Ultra Bajo en Azufre

UE Unión Europea

WGS Water Gas Shift (Reacción de Desplazamiento con Vaporde Agua)



ix

Unidades

b Barril

bpce Barril de petróleo crudo equivalente

ºC Grados Celsius

g Gramo

gal Galón

gge Galón de gasolina equivalente

Ha Hectárea

hr Hora

J Joules

K Kelvin

lge Litro de gasolina equivalente

£ Libra esterlina

m Metro

m3

r Metro cúbico de madera en rollomsnm Metros sobre el nivel del mar

ppm Partes por millón

s Segundos

$ Pesos mexicanos

t CO2 Toneladas de CO2

t-km Tonelada-kilómetro

tMF Tonelada de materia fresca

tMS Tonelada de materia seca

toe Tonelada de aceite equivalente

ton Tonelada

trff Tonelada de racimo de fruta fresca

tss Tonelada de semilla seca



x

US$ Dólar estadounidense

Wbiocombustible Watt de biocombustible equivalente

W-h Watt-hora



xi

Resumen

Bajo el panorama actual en el ámbito energético que se vive tanto a nivel globalcomo local, se plantean diferentes alternativas viables para el uso de energíasalternas, tal es el caso del biodiesel, que en los últimos años ha alcanzado una

gran relevancia por sus cualidades que lo posicionan en un nivel decompetencia bastante prometedor, por lo que es la opción principal que aquí seanaliza.

Para el caso de México es muy importante comenzar a desenvolver escenariosque den opciones energéticas sustentables y que a su vez se puedandesarrollar de manera oportuna y sean tangibles.

El presente trabajo incluye un panorama actual de la situación energética tantoa nivel mundial como en México, las posibilidades y medios que existen para

afrontar las problemáticas energéticas, la situación de los mercados debiocombustibles y las tendencias de producción. Así como un análisis decostos de algunas materias primas para biocombustibles, una exposición de lastecnologías actuales para producción de diferentes biocombustibles y laviabilidad de hacer uso de estas con la infraestructura que se tiene.

Específicamente se hace un análisis FODA para la evaluación de la viabilidadde producción de un biocombustible de segunda generación en México, a suvez que se realizan algunos otros análisis FODA para la comparación de lasprincipales tecnologías de producción de biodiesel y con estas bases poderhacer una recomendación sobre cual podría ser la mejor tecnología paracomenzar a invertir en la producción de un biodiesel de segunda generación ycuales son las ventajas de estos respecto a los de primera generación.

Como resultado del análisis se puede dar la recomendación de que la opciónmás viable para la producción de un biodiesel de segunda generación enMéxico es a partir de una tecnología BTL, debido a que esta presenta variasventajas a largo plazo, y podría colocar a México en un nivel de competenciatecnológica en un futuro, a su vez que sería un gran paso en la búsqueda de la

independencia energética sustentable.



1

Introducción

Actualmente y desde que se dieron los primeros motores de combustión internacomo medio de transporte tanto para personas como mercancías, el tema delos combustibles ha sido de gran relevancia y caracteriza parte del desarrollo

humano y crecimiento económico de un país.La utilización de los combustibles en base a productos orgánicos es un temaque se ha continuado estudiando por un largo periodo de tiempo.

Con la invención de los motores de combustión interna, se trataron deinvestigar diferentes alternativas para producir combustibles provenientes dediversas fuentes y no solo basarse en derivados del petróleo, lamentablementehabía muchos intereses en juego, con lo cual era más fácil la explotación delpetróleo y por mucho tiempo se abandonaron gran cantidad de investigacionesentorno a combustibles alternos, como el biodiesel.

En este momento analizando retrospectivamente es fácil darse cuenta que fueun error muy grave, el tratar solo de asentar una economía mundial en base alos grandes recursos petroleros que se tenían, sin tomar en cuenta una visiónsustentable que tal vez en aquel tiempo, era una palabra que aún no cobraba elpeso debido, ya que no se tenían las implicaciones globales que recientementese tienen.

Existen diversos motivos por los cuales es urgente valorar las diferentesalternativas para producción de biocombustibles, y en este caso la producciónde biodiesel, desde motivos ecológicos, hasta climáticos y socioeconómicosprincipalmente.

El tema energético es una de las bases de estudio que ha tomado surelevancia en la actualidad debido a que constituye uno de los campos mástrascendentes en el futuro del desarrollo de cada país.

La disponibilidad actual de combustibles fósiles ha ido disminuyendo demanera notoria a lo largo de los últimos años con lo cual se ha visto un alzageneralizada en el valor de los mismos. Por otro lado la demanda decombustibles ha ido creciendo al paso del tiempo de una manera exponencial

por lo cual es preciso empezar a tomar acciones que podrían hacer frente a losdesafíos futuros en materia energética.

El encarecimiento y volatilidad de los precios de los combustibles fósiles, elaumento de los riesgos geopolíticos, el cambio climático, el acceso seguro aservicios energéticos confiables y la evolución tecnológica son unapreocupación dominante en el debate energético (Honty et al., 2010). EnMéxico, toda esta situación es algo que se ha percibido mucho en los últimosaños, por lo cual una buena opción para no estar condenados a estesubdesarrollo crónico, puede ser el comenzar a invertir en tecnologíasalternativas y de vanguardia como la producción de biodiesel a partir de

tecnologías de segunda generación.



3

Capitulo I. Generalidades

I.1. Definición e importancia de los biocombustiblesI.1.1. Definición

Los biocombustibles están constituidos por alcoholes, éteres, ésteres y otroscompuestos químicos provenientes de una fuente que no es de origen mineralo fósil sino biológica (Sánchez, 2006), y son obtenidos por molienda deproductos de origen agrícola y destilación de líquidos (Clarimón et al., 2005) alcombinarse con el oxígeno generan la combustión y liberan energía(Fernández, 2006).

Los biocombustibles son aquellos combustibles producidos a partir de labiomasa y que son considerados, por tanto, una energía renovable. Se puedenpresentar tanto en forma sólida (residuos vegetales, fracción biodegradable delos residuos urbanos o industriales), líquida (bioalcoholes, biodiesel) y/o

gaseosa (biogás, hidrógeno) (García y García, 2007).

Los biocombustibles se pueden clasificar de acuerdo al tipo de generación parasu producción y se clasifican en: primera, segunda y tercera generación, estaclasificación se explicara en la sección I.2.

Dentro de los biocombustibles, los biocarburantes abarcan al subgrupocaracterizado por la posibilidad de su aplicación a los actuales motores decombustión interna (motores Diesel y Otto). Son, en general, de naturalezalíquida. Los biocarburantes en uso proceden de materias primas vegetales, através de transformaciones biológicas y físico-químicas. Actualmente seencuentran desarrollados principalmente dos tipos: el biodiesel, obtenido apartir de la transesterificación de aceites vegetales y grasas animales con unalcohol ligero (producción a través de tecnologías de primera generación),como metanol o etanol; y el bioetanol, obtenido fundamentalmente de semillasricas en azúcares mediante fermentación. Con la caña de azúcar, la remolachao el sorgo dulce, que contienen azúcares simples, se obtiene etanol porfermentación. Sin embargo, en otros cultivos, como los cereales, la energíaestá almacenada en forma de carbohidratos más complejos como el almidón,que tiene que ser hidrolizado antes de su fermentación a bioetanol. Por suparte, hay que destacar el ETBE producido a partir del bioetanol, ya que su

utilización en motores presenta menos problemas que el propio bioetanol. EnEspaña, por ejemplo, todo el bioetanol se transforma en ETBE en las refineríasde petróleo siendo utilizado como aditivo de las gasolinas. La producción detodos estos combustibles está sujeta a amplias necesidades de terreno en elcultivo de sus materias primas (García y García, 2007).

I.1.2. Importancia

Las energías renovables son una alternativa viable, confiable y factible tantopara los países desarrollados como para aquellos en vías de desarrollo. En elcaso de éstos últimos, no solo significa independizarse en materia energética

sino que las energías renovables pueden ayudar a satisfacer la demandacreciente tanto en las redes energéticas como en sistemas aislados de las



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redes, además de disminuir los impactos ambientales negativos que se asociancon la quema de combustibles. Sin embargo, el uso de estas energías no lograintroducirse completamente. Por lo general, las políticas en materia de energíasuelen favorecer los bajos costos que supone el suministro de energía basadoen combustibles fósiles, más que enfrentar los altos costos iniciales y bajos

costos de operación que implican las inversiones en energías renovables.Además de la estructura existente en los países que favorece el uso decombustibles fósiles, los subsidios al combustible, los incentivos fiscales yeconómicos para la exploración petrolera y la ausencia de penalidades por losimpactos ambientales producidos constituyen factores adicionales que nocolaboran con la generalización del uso de las energías renovables (Honty etal., 2010).

En este marco, los países de ALC, a pesar de que disponen de abundantesrecursos renovables, no los han destinado al desarrollo de proyectos enenergías renovables. Y es aquí donde se plantea el desafío: cómo fomentar,

por un lado, el desarrollo de energías alternativas basadas en el uso de estosrecursos renovables (en este caso, los biocombustibles de segundageneración) y, por el otro, el desarrollo y la implementación de políticas quepromuevan su utilización (Honty et al., 2010).

Una de las alternativas, antigua pero que ha cobrado vigor en los últimostiempos, es el biodiesel, un tipo de combustible potencialmente renovable quepodría sustituir al menos parcialmente al petróleo para su uso en los motoresde combustión interna. Paralelamente los biocombustibles han sido fuente dedebate debido una multiplicidad de factores. Si bien son reconocidas suspotencialidades como combustibles sustitutos y como factor de desarrollo local,a la vez presentan una serie de amenazas relacionadas, entre otros, con elambiente, el uso del suelo y el aumento de los precios de los alimentos (Hontyet al., 2010).

Sin embargo estos debates han estado concentrados específicamente en losllamados “biocombustibles de primera generación” o “agrocombustibles”, comoel etanol y el biodiesel procedentes de cultivos anuales o plurianuales comocaña de azúcar, remolacha y soja, colza y girasol, respectivamente (Honty etal., 2010).

En la actualidad, la sustitución de los combustibles fósiles por otras alternativasrenovables cobra una gran importancia por el hecho de disminuir ladependencia del petróleo, ser un instrumento de lucha contra el deterioromedioambiental y promover el desarrollo de la agricultura e industriasderivadas (Stratta, 2000). Aun cuando se generan diversas polémicas entornoa las ventajas y desventajas de los biocombustibles, se deben reconocer losbuenos resultados que se han tenido en su producción a nivel global ycomenzar a cambiar el modelo de desarrollo actual para iniciar una transición auna etapa post petrolera, con nuevos hábitos de consumo de energía.

Con respecto a la dependencia del petróleo, se conoce que actualmente el

80% del petróleo que se consume en el mundo proviene de pozos descubiertosen la década de 1970. El consumo de petróleo pasó de 2,753 millones de



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barriles anuales, en 1973, a 3,767 millones en el 2004, alrededor del mundo(Carrere, 2006).

La extracción diaria de petróleo es del orden de los 75 millones de barriles, y seespera una demanda creciente de 2% anual para los próximos años; por lo que

en 2020, según esas proyecciones, se necesitará unos 100 millones bpce/día.Para el 2025, según la AIE, el 82% de la población del planeta consumirá el45% de la energía, mientras que en los países industrializados, el 14% de lapoblación consumirá el 43%. Esto implica que para cumplir con la demandaproyectada, se necesitará hacer nuevos descubrimientos de reservas y/oempezar a sustituir por combustibles alternos, sin perder de vista que lapoblación tiene que concientizarse en lo que respecta al consumo de energía(Carrere, 2006).

El calentamiento global y muchos de los problemas ambientales se han debido,en gran medida al uso indiscriminado de combustibles fósiles. Debido a la

preocupación por los problemas antes mencionados, la ONU aprobó en 1992 laConvención Marco sobre el Cambio Climático, cuyo objetivo declarado fue quelos gases causantes del efecto invernadero debían estabilizarse en valores queno supongan un riesgo. En 1997, el Protocolo de Kioto fijó obligaciones dereducción de dichos gases que afectan básicamente a los paísesindustrializados (Carrere, 2006).

I.1.3. Ventajas y desventajas del uso de biocombustiblesI.1.3.1. Ventajas

La introducción de los biocombustibles en lugar de los combustibles fósilestradicionales, presenta un gran potencial como fuente de abastecimiento parael sector del transporte por lo siguiente (Aguilar et al., 2007):

Mejora la posibilidad de autoabastecimiento energético en un marcoregional.Tiene un potencial ambiental beneficioso asociado a la sustitución de loscombustibles minerales o fósiles por biocombustibles. Son de bajocontenido de azufre, cloro, partículas de gases de escape, producenmenores emisiones de CO e HC, respecto a los combustibles fósiles. Suemisión de dióxido de carbono es considerada como neutra, ya que las

plantas, en su etapa de crecimiento, consumen la misma cantidad deCO2 que la emitida por el biocombustible.Reduce la dependencia de los combustibles minerales que además deproducirse de fuentes no renovables tienen un precio muy variable en elmercado.La utilización de productos agrarios, muchas veces desperdiciados, enlos procesos de fabricación, puede impulsar la actividad agrícola enmuchos países, diversificando su economía. Aquellos países que notienen ventaja competitiva en la producción de alimentos podríanimpulsar los cultivos energéticos.No requiere de generación de grandes infraestructuras, ya que emplea

materia prima, maquinaria y logística existentes en la actualidad.



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Genera empleos, no sólo por el proceso de elaboración propiamentedicho, sino también por la generación de la materia prima para elaborarlos mismos.

I.1.3.2. Desventajas

La introducción de los biocombustibles ha sido un tema controversial, puesmuchos piensan que el modelo a gran escala, caracterizado por monocultivos yel uso masivo de insumos externos, así como los organismos modificadosgenéticamente, dentro de una sociedad que no ha aceptado que vivirá en unaera post-petróleo y no se ha planteado la creciente necesidad de disminuir elconsumo energético, puede tener una serie de desventajas como las que semencionan a continuación (Aguilar et al., 2007):

El aumento del uso de fertilizantes nitrogenados, especialmente en loscasos en que se trabaje con árboles de rápido crecimiento, liberará másNOx en la atmósfera, el cual tiene un efecto que es 310 veces máspoderoso que el del CO2 en lo que respecta al calentamiento global.Para cultivar las especies energéticas, es necesario limpiar tierrasquemando la vegetación existente. Esto podría generar que el balanceneto de carbono en las áreas destinadas a la producción debiocombustibles sea negativo, aumentando así la concentración degases de efecto invernadero en la atmósfera, que es precisamente loque se pretende evitar con este cambio.El uso de tecnologías destinadas a convertir la madera en etanol estáimpulsando la expansión de monocultivos de árboles de rápido

crecimiento en áreas boscosas y sabanas, aumentando la deforestación.Por ejemplo, el cultivo de soja ha sido la causa principal dedeforestación en la Amazonia Brasileña y Paraguay; mientras que elcultivo de palma lo está siendo en Indonesia y Malasia. Debido a eso, laUE no está aceptando proyectos de cultivos energéticos en esas áreas.Lejos de ser esto una solución, evita el desarrollo de proyectos quepueden ser útiles.Tecnología como la antes mencionada está impulsando el uso demateria prima modificada genéticamente, de lo cual no se conoce concerteza los efectos negativos. Además, esto promueve la creación depatentes, como es el caso de la soja “RR” en Brasil, cuya patente está a

nombre de la empresa Monsanto, que a la larga podría hacer losprocesos mucho más costosos. La promoción y apoyo a proyectoslocales de investigación e hibridación podría ser la solución para paísesen los cuales la producción de biodiesel es una alternativa viable y no sequeden fuera del mercado.Algunos biocombustibles suponen un incremento de determinado tipo deemisiones, como los aldehídos en el caso del bioetanol, para los que nose dispone aún de información suficiente para valorar el impacto quesupondrían emisiones masivas de los mismos.Los cultivos energéticos pueden llegar a sustituir en un porcentajeimportante los cultivos alimenticios en aquellas naciones que no cuentencomo mucha extensión territorial. Si no se cuenta con una política



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reguladora, puede generar convulsiones sociales, políticas y económicaspor el alza en los precios de la canasta básica.

I.1.4. Tipos de biocombustiblesI.1.4.1. Sólidos

Son de origen no fósil, procedentes directa o indirectamente de la biomasa,susceptibles a ser utilizados en aplicaciones energéticas. Están formados pormateria orgánica de origen vegetal o animal, en su mayoría celulosa,hemicelulosa y lignina, o producidos a partir de la misma mediante procesosmecánicos, químicos o biológicos. La utilización de estos requiere de muchainversión y esfuerzos en investigación y desarrollo en conseguir cultivosenergéticos adecuados, crear sistemas de secado de bajo consumo energético,procesos de pirólisis, procesos de gasificación, mejora del control de procesosde combustión, procesos de transformación de la biomasa y procesos demejora continua (García, sin fecha). Algunos ejemplos de biocombustibles

sólidos son la leña sin procesar, astillas, aserrín y triturados finos de menos de2 mm, pelets, briquetas y carbón vegetal, entre otros (Fernández, 2006).

I.1.4.2. Líquidos

Ejemplos de estos son los alcoholes, biogasóleo, biodiesel, aceites vegetales,aceites de pirólisis y biohidrocarburos, entre otros (Aguilar et al., 2007).

El bioetanol es un alcohol etílico deshidratado producido a partir de lafermentación de elementos de la biomasa ricos en componentesazucarados, amiláceos y, últimamente, lignocelulósicos. Entre losinsumos agrarios empleados en la producción de bioetanol seencuentran la caña de azúcar, la remolacha, el maíz, el sorgo, el trigo, lacebada, así como tallos de maíz y residuos celulósicos. Se utiliza comosustituto de la gasolina, o en mezcla con ésta, en los motores decombustión interna. Como subproducto se puede obtener fertilizantes yalimento balanceado para el ganado.El biodiesel es un éster metílico o etílico que se obtiene principalmente apartir de aceites vegetales como el de colza, girasol, palma, soja; aceitesde fritura usados y las grasas animales a los que se aplican operacionesde esterificación y refino. Puede utilizarse como un sustituto del diesel

convencional, reduciendo la contaminación y alargando la vida del motoren los vehículos. Como subproducto se puede obtener glicerina yfertilizantes.El biometanol obtenido a partir de la biomasa o residuos.El bioDME, producido para uso como biocarburante, a partir de labiomasa.Aceite vegetal, es posible la utilización de este en determinadosmotores, en un porcentaje variable junto con diesel o biodiesel.El bioETBE y el bioMTBE son aditivos obtenidos a partir del bioetanol obiometanol y el isobutileno utilizados en la formulación de las gasolinas.Han tenido una importante expansión en la sustitución de los aditivoscon plomo. Al obtenerse de la combinación de un carburante biológico yun hidrocarburo, la fracción volumétrica de bioETBE que se calcula



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como biocarburante es del 47%, esto es, el volumen de etanol contenidoen el producto final ETBE, mientras que para el bioMTBE es del 36%.Los biocarburantes sintéticos son hidrocarburos sintéticos o susmezclas, producidos a partir de la biomasa.

I.1.4.3. Gaseosos

Ejemplos de estos son: gas de gasógeno, biogás y biohidrógeno (Aguilar et al.,2007).

El biogás es un combustible gaseoso producido a partir de la biomasay/o a partir de la fracción biodegradable de los residuos pordescomposición bacteriana en condiciones anaeróbicas y que puede serpurificado hasta alcanzar una calidad similar a la del gas natural, parauso como biocarburante, o gas de madera. Como materia prima sepuede utilizar el bagazo de caña de azúcar, los residuos provenientes demataderos, destilerías y fábricas de levaduras, pulpa y cáscara de café,materia seca vegetal y aserrín, entre otros. Como subproducto se puedeobtener fertilizante/composta.El biohidrógeno consiste en la separación, mediante diversos procesosbiológicos, del oxígeno e hidrógeno del agua. Actualmente, su grado dedesarrollo se sitúa en fases iniciales, con rendimientos energéticos muyreducidos, siendo éste el principal reto para su utilización operativa, deforma que permita reducir la dimensión de las instalaciones.

I.2. Principales formas de generación de biocombustibles

Los biocombustibles se pueden dividir esencialmente en tres: primera, segunday tercera generación. Esta clasificación está basada en el tipo de tecnologíausada, aunque cabe señalar que anteriormente la clasificación se hacía deacuerdo con el tipo de materia prima usada, es decir si era comestible o nocomestible, era lo que determinaba la generación del biocombustible, sinembargo con el avance de las tecnologías usadas se pudo tener la viabilidadde usar tanto materias comestibles, como no comestibles por las diversastecnologías de producción, lo cual genero ambigüedad, por lo que laclasificación actual solo es basada en la tecnología a usar.

I.2.1. Primera generación

Los biocombustibles de primera generación son típicamente aquellosproducidos de biomasa comestible, aunque en la actualidad existe unatendencia hacia nuevos cultivos energéticos no comestibles como la Jatropha.Algunos ejemplos de materias primas utilizadas para producir biodiesel son elaceite de soja, el aceite de colza (usado en la UE) y aceite de palma (usado enColombia y Malasia). También se consideran de primera generación las grasasanimales y aceites vegetales reciclados. Entre los ejemplos de materias primasutilizadas para la producción de etanol están la caña de azúcar (Brasil es elmayor exponente), el maíz (como en EUA), o la remolacha (usada en algunos

países de Europa). La tecnología utilizada para transesterificar aceites



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vegetales a biodiesel, o fermentar y destilar azúcares a etanol, es relativamentesencilla y existe hace décadas (James, 2009).

El aceite extraído de la materia prima es refinado y luego sometido a latransesterificación, proceso en el que los aceites vegetales se mezclan con un

catalizador básico (NaOH o KOH) en presencia de exceso de alcohol, ya seaetanol o metanol, y son químicamente alterados para formar ésteres grasos,como etil o metil éster, respectivamente. Debido a ello, se define al biodieselcomo una mezcla de ácidos grasos esterificados con cadenas linealesalifáticas. La composición final de estos ésteres grasos y sus propiedadesdepende de la fuente de materia prima (Musmanni, 2005). Un subproducto delproceso es la glicerina que puede ser purificada para ser comercializada comootro producto industrial. Dependiendo del método empleado, se puederecuperar parte del catalizador, así como el alcohol para ser reciclado ensucesivas reacciones (Sánchez, 2006). Fundamentalmente, el proceso detransesterificación se basa en la reacción de moléculas de triglicéridos que

cuentan con una cantidad de átomos que varía entre 15 y 23, siendo el máscomún 18, con alcoholes de bajo peso molecular, entre los cuales se puedemencionar al metanol, etanol, propanol y butanol, para producir ésteres yglicerina (Aguilar et al., 2007).

La reacción de transesterificación se lleva a cabo en una proporción molar dealcohol a triglicérido de 3:1, es decir reacciona un mol de triglicérido con 3moles de alcohol, aunque se añade alcohol en exceso con el fin de desplazar lareacción hacia la formación del éster alcohólico. Además, la formación de laglicerina, inmiscible con los ésteres alcohólicos acentúa el desplazamiento dela reacción hacia la derecha, permitiendo conversiones cercanas al 100%(García y García, 2007).

La Figura 1.1 presenta la reacción general de transesterificación, utilizandometanol y obteniendo éster metílico (Naik et al., 2010).

Figura 1.1. Reacción de transesterificación (Naik et al., 2010).

Son tres reacciones reversibles de forma consecutiva las que se dan en esteproceso, las cuales se muestran en la Figura 1.2. Tal y como se observa, eltriglicérido es convertido en diglicérido, monoglicérido y glicerina, liberándoseen cada caso un mol de éster metílico (García y García, 2007).

En esta reacción se utiliza un catalizador que mejora la velocidad de reacción yel rendimiento final (García y García, 2007). Las reacciones secundarias en elproceso de transesterificación son la saponificación y la neutralización deácidos grasos libres.



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La saponificación es favorecida cuando se utiliza NaOH o KOH, ya que susmoléculas contienen los grupos hidroxilo, que permiten dicha reacción. Laproducción de jabones por saponificación se da en presencia de agua, por loque los glicéridos y el alcohol deben ser anhidros y se debe eliminar el agua enlos aceites con altos contenidos de humedad antes de llevar a cabo este

proceso. Además, al utilizar estos catalizadores se deben controlar otrascondiciones de reacción, como la temperatura y la cantidad de catalizadorbásico, con el fin de reducir al máximo esta reacción indeseada (García yGarcía, 2007).

Figura 1.2. Reacciones implicadas en la transesterificación (Aguilar et al., 2007).

La Figura 1.3 muestra la reacción secundaria de saponificación y la Figura 1.4muestra la reacción secundaria de neutralización de ácidos grasos libres,respectivamente (Aguilar et al., 2007):

Figura 1.3. Reacción de saponificación (Aguilar et al., 2007).



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Figura 1.4. Reacción neutralización de ácidos grasos libres (Aguilar et al., 2007).

El conflicto inherente en los biocombustibles de primera generación es queocasionalmente su materia prima es también alimento y su utilización en algunamedida afecta el precio de la comida. Según la teoría, al competir en dosmercados (como alimento y como energía) estas materias primas tienen unvalor comercial mayor al de biomasa no comestible, lo cual tendería aincrementar su precio. Además, la biomasa comestible normalmente requierede suelos ricos en nutrientes y con abundancia de agua (James, 2009).

Por el contrario, para los biocombustibles de segunda y tercera generaciónexisten cultivos energéticos basados en la lignocelulosa, que típicamentecrecen en suelos marginales. México tiene una gran ventaja comparativa en elmundo agropecuario gracias a la calidad de sus suelos productores dealimento.

I.2.2. Segunda generación

Los biocombustibles de segunda generación son producidos en su mayoría porreacciones termoquímicas y se basan principalmente en materias primaslignocelulósicas.

Las algas y las microalgas también generan mucho debate y escepticismo, a

veces simplemente porque sus supuestos potenciales rendimientos de aceiteson mucho mayores a los de cualquier biomasa comestible: según un estudiode la Universidad de New Hampshire en EUA, las algas marinas rendirían nomenos de 7,660 litros/Ha, comparado con 446 litros/Ha de la soja (y 1,892litros/Ha de la Jatropha) (James, 2009).

Mientras los biocombustibles de primera generación utilizan solo ciertas partesde la planta, los de segunda generación la utilizan toda, por lo que requierenmenos área cultivada por unidad producida (Aguilar et al., 2007).

Son dos rutas principales las que se utilizan: conversión termoquímica, como la

gasificación; y el proceso de F-T (Fischer-Tropsch). La combinación de estastecnologías, con sus variedades de sistemas y opciones, hace que sudesarrollo económico y ambiental sea mucho más complejo. En la Figura 1.5se muestran las alternativas. Cabe mencionar que también existen rutasbiológicas y físicas (Figura 1.5), las cuales no se abordaran en este trabajo(Aguilar et al., 2007).

Estas rutas termoquímicas permiten la obtención de una variedad debiocombustibles muy amplia, como por ejemplo: hidrógeno, metanol, etanol,DME y combustibles de F-T. Estos últimos son conocidos como BTL (Biomassto liquid) y son los que se espera adquieran más importancia en el mundo en

los próximos años, especialmente el biodiesel (Aguilar et al., 2007).



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Figura 1.5. Rutas de Conversión de la Biomasa (Aguilar et al., 2007).

La gasificación de la biomasa produce un gas de síntesis formado por CO ehidrógeno, que en presencia de un catalizador es transformado en

hidrocarburos (síntesis de Fischer-Tropsch), los cuales se tratan para obteneruna mezcla de biogasolina, bioturbosina y biodiesel (Aguilar et al., 2007), locual dependerá de las condiciones de reacción de la síntesis.

Aunque el proceso es económicamente viable, tanto el gasóleo como lagasolina y los otros productos de la síntesis pueden obtenerse de forma mássencilla y barata mediante la refinación de petróleo en la actualidad, ya que serequiere de una elevada inversión para montar una planta de F-T, aunque haymuchas optimizaciones pendientes respecto a la gasificación de diferentesmaterias primas y purificación del gas de síntesis, lo cual se cree que podríaayudar a disminuir costos (Aguilar et al., 2007).

Para producir biocombustibles de segunda generación, es importante (Aguilaret al., 2007):

Decidir la ruta termoquímica y la tecnología apropiada. De ello dependenlos requerimientos de oxígeno y temperaturas.Operaciones requeridas por el hecho de usar biomasa en un gasificador,como por ejemplo, forma de alimentación y pretratamiento de lascorrientes.Flexibilidad del combustible, de esto dependerá el mercado al que se

podrá dirigir el producto obtenido.Optimización de la calidad del gas de síntesis, es decir tener muchocuidado en el pretratamiento de este para poder usarlo en algún procesoposterior, como una síntesis de F-T.

I.2.2.1. Ventajas (Aguilar et al., 2007).

La tecnología de segunda generación permite utilizar cualquier materialorgánico, como por ejemplo desechos forestales, cultivos agrícolasalimenticios y no alimenticios, y desechos urbanos, para obtener undiesel de alta calidad que puede ser utilizado puro o mezclado con diesel

proveniente del petróleo. Esto permite abaratar costos en materia prima.Se pueden utilizar híbridos de primera y segunda generación. Por



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ejemplo, Fortum (Finlandia) planea expandir su refinería Porvoo parautilizar aceite vegetal y grasa animal como materia prima en un procesoconvencional de hidrotratamiento, permitiendo obtener un combustibleBTL de alta calidad pero con una inversión más baja, aunque conmayores costos de materia prima que la que utilizaría un proceso de

segunda generación no híbrido.El proceso de cultivo, de ser necesario, sería menos intensivo que loscultivos agrícolas ordinarios, lo cual contribuiría a disminuir lasemisiones de gases invernadero. El proceso de conversión de biomasaa líquido, por ejemplo, aumenta la producción agrícola en un factor de 3,sin afectar la producción destinada a la alimentación y a otros productos.Las emisiones de CO2 dependen de si la fuente de energía deconversión es biomasa o si se utiliza una fuente externa; así como de lanaturaleza de la biomasa (cultivo, o desperdicio, como por ejemplo, lapaja). En el caso que la materia prima cuando es biomasa, las emisionesse ven notablemente reducidas.Pueden coproducirse con electricidad, es decir a la vez que se produceneste tipo de biocombustibles es viable también producir electricidad en lamisma planta.El biodiesel de segunda generación es básicamente libre de sulfuros ycompuestos aromáticos. Los sulfuros en los combustibles fósiles sonquemados y convertidos a óxidos de azufre los cuales soncontaminantes que contribuyen a una baja calidad del aire y provocan elproblema de la lluvia acida. El azufre provee lubricación, reduciendo eldesgaste de las partes del motor. Este biodiesel de segunda generaciónes bajo en azufre pero de alta lubricación. Por lo que, mezclándose

puede ser utilizado como aditivo de biocombustible sintético o reducir lacantidad de azufre en el diesel proveniente del petróleo. Además, losbiocombustibles resultantes por esta tecnología de segunda generaciónson de alta calidad y limpios, con perfiles de emisiones de CO2 muchomenores que los de otros combustibles.

I.2.3. Tercera generación

Los biocombustibles de tercera generación utilizan tecnologías de producción yprocesos termoquímicos de síntesis, similares a los biocombustibles desegunda generación pero aplicados a cultivos bioenergéticos específicamente

diseñados mediante procedimientos biotecnológicos con el objetivo deincrementar la eficiencia de conversión de biomasa en energía. Es el caso delos productos forestales bajos en lignina, que reducen los costos y las etapasdel pretratamiento, que no son materiales alimentarios y en muchos casos sonconsiderados residuos (Honty et al., 2010).El hidrógeno generalmente es referido como combustible de tercerageneración. Las tecnologías del hidrógeno abarcan diversas etapas, desde laproducción, el almacenamiento y la distribución de uso final en distintoscampos de aplicación (Aguilar et al., 2007).



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I.3. Biodiesel y sus propiedades

El biodiesel es un biocarburante líquido producido a partir de los aceitesvegetales y grasas animales, siendo la colza, el girasol y la soja las materiasprimas que han sido las más utilizadas para este fin. Las propiedades del

biodiesel son prácticamente las mismas que las del gasóleo fósil en cuanto adensidad y número de cetano y presenta un punto de inflamación superior. Porlo que el biodiesel puede mezclarse con el gasóleo para su uso en motores eincluso sustituirlo totalmente si se adaptan éstos convenientemente debido aque las propiedades mencionadas anteriormente son algunas de las másimportantes en motores de combustión interna (García y García, 2007).

La definición de biodiesel propuesta por la ASTM lo describe como ésteresmonoalquílicos de ácidos grasos de cadena larga derivados de lípidosrenovables tales como aceites vegetales o grasas de animales, y que seemplean en motores de ignición de compresión. Los ésteres más utilizados,

son los de metanol y etanol (obtenidos a partir de la transesterificación decualquier tipo de aceites vegetales o grasas animales o de la esterificación delos ácidos grasos) debido a su bajo costo y sus ventajas químicas y físicas(García y García, 2007).

Tabla 1.1. Especificaciones ASTM del biodiesel (García y García, 2007).

Propiedad Unidad LímitesMínimo Máximo

Contenido en éster % (m/m) 96.5Densidad a 15ºC kg/m 860 900Viscosidad a 40ºC mm2 /g 3.50 5.00

Punto de inflamación ºC 120 -Contenido de azufre mg/kg - 10.0Residuo de carbón(en 10% de residuo destilado)

% (m/m) - 0.3

Índice de cetano 51.0Contenido de cenizas sulfatadas % (m/m) - 0.02Contenido en agua mg/kg - 500Contaminación total mg/kg - 24Corrosión de la tira de cobre(3h a 50ºC)

Clasificación Clase 1

Estabilidad a la oxidación 110ºC hr 6.0 -Índice de ácido mg KOH/g 0.5Índice de yodo g de yodo/100g 120

Éster de metilo de ácido linoléico % (m/m) 12.0Ésteres de metilo poli-insaturados

(> = a 4 dobles enlaces)% (m/m) 1

Contenido de metanol % (m/m) 0.2Contenido en monoglicéridos 0.8Contenido en diglicéridos % (m/m) 0.2Contenido en triglicéridos % (m/m) 0.2Glicerol libre % (m/m) 0.02Glicerol total % (m/m) 0.25Metales del grupo I (Na+K) mg/kg 5.0

Metales del grupo II (Ca+Mg) mg/kg 5.0Contenido de fósforo mg/kg 10.0



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En la Tabla 1.1 se presentan las características del biodiesel según laespecificación de la ASTM y algunos de los límites permisibles para cadapropiedad.

Las características de los ésteres que componen el biodiesel son más

parecidas a las del gasóleo que a las del aceite vegetal sin modificar. El índicede cetano de estos ésteres es superior al diesel, teniendo los valoresadecuados para su uso como combustible. La ASTM ha especificado distintaspruebas que se deben realizar a los combustibles para asegurar su correctofuncionamiento (García y García, 2007).

I.4. Tendencia de producción de biocombustibles en el mundo

El biodiesel ha recibido un impulso adicional gracias a factores como lasvariaciones en los precios del petróleo, la crisis en la agricultura y las bajas enlos precios internacionales de los aceites naturales. En este marco, el biodiesel

se perfila como una opción agroindustrial con capacidad de estimular laproducción agrícola, crear nuevas actividades industriales y generar nuevospuestos de trabajo e ingresos adicionales para el Estado (Merello et al., 2003).

El sector agropecuario tiene un amplio potencial como proveedor de materiasprimas para la generación de energía a partir de productos y de residuosresultantes de dicha actividad sectorial. Estas materias primas, aptas para laproducción de biodiesel, pueden ser obtenidas del procesamiento de productosagropecuarios como aceites vegetales y sebo vacuno (Methol y Souto, 2006).

Los impactos más favorables para el sector agropecuario podrían ser (Aguilaret al., 2007):

La posibilidad de ampliar el mercado doméstico de los aceites, dandolugar a mayores niveles de ocupación de las plantas instaladas yeventualmente, la ampliación de las capacidades de las plantas. Todoesto podría causar reducciones en los costos.La ampliación del nivel de molienda oleaginosa, la cual derivaría en unaumento de la oferta de harinas proteicas, bajando los altos precios,usualmente de escasez, favoreciendo a las agroindustrias de productosde origen animal.

Aumento del empleo en el medio rural, debido a una expansión de laactividad a nivel primario.El fortalecimiento de los precios agrícolas. La revista “Oil World”relaciona cada vez más el precio de los aceites vegetales (materia primadel biodiesel) con el del gasóleo.

El biodiesel da la posibilidad al agro de sumar un nuevo rol, pues aparte de serel proveedor de alimentos a la población y el sostén de la balanza comercial,tendrá la posibilidad de contribuir a mejorar el aire, al ser la futura fuente deinsumos para la producción de combustibles ecológicos provenientes derecursos renovables (Stratta, 2000). Sin embargo es indiscutible que la

activación de zonas agrícolas para un mercado de energía debe realizarse con



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una buena planificación para evitar los efectos del monocultivo (Musmanni,2005).

En países centroamericanos y del Caribe, cuya dieta está basada en el maíz, ladisponibilidad de éste podría ser afectada por la falta de tierras aprovechables

y aptas para dedicarlas a los cultivos energéticos (EFE, 2007).

Estudios realizados por la CEPAL y la FAO señalan que es importante que lospaíses diseñen políticas que promuevan y aseguren la rentabilidad de labioenergía, así como también que los beneficios de la producción alcancen alas zonas rurales y garanticen y promuevan el acceso a alimentos a lossectores más desposeídos económicamente hablando (EFE, 2007).

I.4.1. Uso de biodiesel a nivel mundial

En la actualidad, existen muchos artículos e investigaciones sobre la utilización

de aceites vegetales como combustibles alrededor del mundo. Éstos hanpasado de ser experimentales a formar parte de los combustibles habituales(FRAMES, 2002).

En los últimos 10 años muchos países se han enfocado en acciones ylegislaciones que permitan la expansión del biodiesel en todo el mundo.Ejemplo de esto es que a nivel Europeo el biodiesel está experimentando uncrecimiento sostenido del 35% anual (Hilbert, 2006).

En Francia, todos los combustibles diesel poseen un mínimo del 1% debiodiesel. En Alemania, el biocombustible se comercializa en un gran númerode estaciones de servicio y su empleo es común en los cruceros turísticos quenavegan en sus lagos (Aguilar et al., 2007).

Actualmente la UE ejecuta un proyecto denominado “Local and InnovativeBiodiesel”, cuyo objetivo es contribuir al cumplimiento de que la cuota delmercado del biodiesel en la región sea del 5.75%. Este porcentaje pretende seralcanzado a través de la eliminación de barreras por la escasez de materiaprima y el alto costo de la misma, ampliando el suministro a los aceitesvírgenes y usados. Además de demostrar la importancia del uso del biodieselen los mercados de transporte público y comercial, donde los beneficios

medioambientales son más necesarios. El Proyecto consta de distintas fases,en las que están incluidas muchas experiencias piloto recaudadas, definiciónde estrategias, estudios potenciales y difusión del proyecto. La duración delmismo es de 26 meses (Carlstein, 2006).

La evolución de la producción de biodiesel en la UE a través de la década delos años 90 se muestra en la Figura 1.6 (Aguilar et al., 2007).

La evolución de la producción de biodiesel en Europa queda ejemplificada condos de las plantas industriales de gran tamaño que se encuentran enproducción continua desde mediados de los 90’s, sobre la base del aceite de

girasol: una en Livorno, Italia, con una capacidad instalada de 80,000 ton/año, y



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la otra en Rouen, Francia, cuya producción de 120,000 ton/año que la convierteen la mayor del mundo (Aguilar et al., 2007).

Figura 1.6. Evolución de la producción de biodiesel en la UE (Aguilar et al., 2007).

Estados Unidos es el principal productor de biodiesel, con 25 millones degalones producidos y vendidos en el año 2003. Desde entonces, la produccióny venta aumenta gradualmente, sobre todo porque el combustible está siendousado y recomendado para los vehículos con motores TDI. En Kentucky, GriffinIndustries, ha montado la más moderna planta actual de biodiesel de primerageneración, que emplea aceite de soja como materia prima (Aguilar et al.,2007).

I.4.2. Uso de biodiesel a nivel Latinoamericano

Colombia, Uruguay y Argentina se ubican a la vanguardia en el uso yproducción de biodiesel en Latinoamérica. Sin embargo, los países de estaregión, Argentina principalmente, se han enfrentado a una devaluación sumadaa la constante inestabilidad jurídica respecto a las medidas de fomento que sehabía dictado para este tipo de combustibles en su expansión inicial en el año2000. Hoy en día se vive una nueva etapa de expansión. Se estima que existeen Argentina una capacidad instalada de producción de 50,000 ton/año debiodiesel. Los diferentes gobiernos de este país han tomado iniciativas para el

impulso de la actividad relacionada al biodiesel y en los últimos años se hatrabajado sobre un marco regulado por una ley nacional, aprobada en el año2005. Esta ley establece como meta la inclusión de biodiesel en proporcionesdel 5% en todo el gasóleo comercializado en ese territorio. Existen entre 30 y50 plantas de pequeña escala, cuyas capacidades alcanzan los 200,000gal/año (Aguilar et al., 2007).

En Perú la empresa Heaven Petroleum Operators inició su producción en unaplanta en Lurin, a principios del año 2006 con una capacidad de 20 millones degal/año. Además, hay planes de construir una refinería de biodiesel cerca delPuerto Callao en Lima, con una capacidad de producción de 16.8 millones de

gal/año (Aguilar et al., 2007).



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I.5. Comportamiento del mercado de los combustibles en México

Desde el año de 1976, tras de la grave crisis económica durante el período deLuis Echeverría, el costo de la gasolina en México, resultaba bastante máselevado en México que en EUA, antes de ese año la gasolina fue

significativamente más barata en México (Aguirre, 2011).

Algo que es imposible de negar, es el hecho de que tras las severas crisiseconómicas (1947-48, 1954, 1976, 1982 y 1994-95) que ha tenido México, losdiferentes gobiernos en turno, utilizaron el precio de la gasolina, como mediode elección preferente, que les ayudara a equilibrar las finanzas públicas(Aguirre, 2011).

En los años indicados se aprecian las devaluaciones del peso y el incrementocorrespondiente en los precios de la gasolina: en 1949 subió de 30 a 40centavos (viejos), 33%; en 1954 de 40 a 55 centavos, 37.5%; en 1976 después

de 22 años de precio estable, subió de 55 centavos a $3.00, 445% y en 1983subió de $3.00 a $4.10, 32.5%, apenas el primer escalón de un ascenso en losprecios al ritmo incontenible de la inflación de la época. El último salto bruscose dio en 1995 al pasar de $1.35 a $2.24 pesos (nuevos), un salto del 73%. Esevidente que estos aumentos de precios siempre fueron muy por arriba delcrecimiento inflacionario y los ciudadanos se vieron obligados a pagar durantemuchos años precios significativamente más altos que los que regían a nivelinternacional (Aguirre, 2011).

En la Figura 1.7 se muestra como ha sido la tendencia de los precios de lasgasolinas ($/litro) Magna y Premium y el diesel de petróleo en el periodo de2007 a 2011 en México, y es visible el comportamiento de crecimientosostenido de precios que se ha tenido.

Figura 1.7. Evolución de los precios de las gasolinas y el diesel en México (Fiscalito, 2007-2011).



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Aún durante 2004, 2005 y 2006, que los precios del petróleo subieron demanera alarmante, la gasolina siguió teniendo mayor precio en México(Aguirre, 2011).

Durante el año 2007 la tendencia se revirtió resultando por primera vez en 17

años, la gasolina más barata en México que en EUA (Aguirre, 2011).

Poco duró el gusto dado que la crisis mundial provocada por EUA en 2008,trajo consigo una grave desaceleración económica que condujo los precios delpetróleo a niveles muy bajos, cerrando el precio de la gasolina en EUA, enprecios cercanos a 45 centavos de dólar por litro (Aguirre, 2011).

Sin embargo, en México para 2008 se decretó, de todas formas, un aumentode 2 centavos mensuales que representaría que a fin de año costaría $7.25,con un aumento de sólo 3.4%. Pero no fue así, la gasolina Magna cerró el año2008 con un aumento de 71 centavos, que equivalió prácticamente a un 10.1%,

mientras que la inflación para el mismo período fue de 6.53%. Como puedeobservarse, una vez más, el gobierno en turno subió los precios de la gasolinapor arriba de la inflación, a pesar de la crisis y la coloco más de 20% arriba queen EUA a fines de 2008. Esto fue grave, pues 2008 fue un año crítico, consueldos bajos y pérdida de empleo y como se vio, las finanzas de los gobiernosse mantuvieron sanas a costa de los contribuyentes cautivos, que debencomprar los combustibles provenientes del monopolio oficial, al precio que lofijen. En EUA de acuerdo a la economía de mercado que rige los precios de loscombustibles, la gasolina bajó y en México en medio de la crisis, la gasolinasubió por arriba de la inflación (Aguirre, 2011).

El razonamiento del Gobierno Federal que relaciona los incrementos de preciode la gasolina con el subsidio que aplica a las gasolinas importadas no esválido. Tan solo basta con ver un análisis de los totales de importaciones yexportaciones de productos petrolíferos desde 1938 y se puede encontrar queen 2008, el superávit fue de casi US$27,000 millones. El segundo más alto detoda la historia (Aguirre, 2011).

La política de precios del Gobierno Federal, actualmente no tiene pies nicabeza y los aumentos se están determinando de acuerdo con las expectativasdel mercado, situación que causa desazón entre los consumidores.

Curiosamente en años anteriores el precio de la gasolina en México se vinoajustando mes a mes de acuerdo a la inflación, sin excederla, mientras tantoactualmente, no se sabe hasta qué precio habrá de llegar (Aguirre, 2011).

Para el mes de abril de 2011, la gasolina Magna tuvo 4 aumentos de 8centavos. Equivalen a 32 centavos en 4 meses o sea 96 centavos anuales. Elincremento anualizado a este paso sería de casi el 11%, cuando lasexpectativas de inflación anualizada son menores del 4%, más del doble de lainflación (Aguirre, 2011).

En 2010 el incremento anualizado fue de los mismos 96 centavos, esto es el

12.3%. La inflación fue del 4.4%, por lo tanto el porcentaje de incremento de lagasolina subió 2.75 veces el de la inflación de 2010. Ya no se trata de que la



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gasolina sea más cara o barata que en EUA, se trata de que el poderadquisitivo en general, no puede ser comparable en ambas economías(Aguirre, 2011).

En teoría y por ser un país productor, México debiera conservar precios bajos

de los combustibles y cuando mucho ajustarlos de acuerdo a la inflación anual.Esto no sucede así y dando como excusa que se tiene que importar gasolinacara (lo cual no es culpa de los ciudadanos sino de los gobiernos actuales ypasados), se traslada el subsidio a los consumidores finales y se estableceuna política de precios creciente, de acuerdo a un programa establecido paraello (Aguirre, 2011).

I.5.1. Caso diesel en México

El autotransporte terrestre de carga y pasajeros son el tipo de transporte conmayor consumo de diesel; teniendo un consumo creciente que se elevó de

261,900 b/día en 2005 a 300,100 b/día en 2007. En cambio, los consumos dediesel para los transportes marítimo y ferroviario se mantienen en niveles muybajos, como manifestación de su desarrollo estancado (Sarmiento, 2009).

Figura 1.8. Importaciones y exportaciones de diesel, 1997-2007 en México (Sarmiento, 2009).

Según la más reciente prospectiva de petrolíferos de la SENER, la demanda dediesel en el autotransporte se incrementó 36.2% de 2002 a 2007, lapso en elcual el parque vehicular a diesel en el país se incrementó de 576,700 a885,800 unidades. La prospectiva señala que el ritmo de crecimiento de estosautomotores fue mayor que los vehículos a gasolina, como reflejo de lasventajas que ofrecen esos motores ya que dada la potencia de los motores adiesel respecto a los de gasolina, su capacidad les permite mayores escalastanto en el transporte de carga como en el de pasajeros a un menor costo, lo

que les otorga una importante alternativa de selección respecto a los motoresde gasolina y sustituyendo en forma importante al parque vehicular a gas LP,



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ocasionando así que este segmento de automotores a diesel adquiera cadavez mayor relevancia (Sarmiento, 2009).

A pesar de ser México un país productor de petróleo, debido a que no se haincrementado la capacidad de refinación en la misma relación en que se ha

elevado la demanda de combustibles, ha sido necesario importar cada vezmayores cantidades para satisfacer los requerimientos de gasolinas y diesel(ver Figura 1.8). La importación de diesel fue de 52,700 b/día en el 2007, cifraque equivale al 17.5% del consumo nacional (Sarmiento, 2009).



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Capitulo II. Costos de biodiesel, mercados viables y disponibilidad dematerias primas a nivel Nacional

II.1. Estado actual de los mercados de biodiesel

A diferencia de otros combustibles, los biocarburantes presentan laparticularidad de utilizar productos vegetales como materia prima. Esto es lacausa de que sea preciso tener en cuenta las características de los mercadosagrícolas, junto a la complejidad que ya de por sí presentan los mercadosenergéticos. En este sentido, hay que destacar que el desarrollo de la industriade los biocarburantes no depende principalmente de la disponibilidad local demateria prima, sino de la existencia de una demanda suficiente. Al asegurar laexistencia de una demanda de biocarburantes, el desarrollo de su mercadopuede aprovecharse para potenciar otras políticas como la agrícola,favoreciendo la creación de empleo en el sector primario, la fijación depoblación en el ámbito rural, el desarrollo industrial y de actividades agrícolas, y

reduciendo a la vez los efectos de la desertización gracias a la plantación decultivos energéticos (García y García, 2007).

II.1.1. Temas clave para los países de ALC

EUA es el principal productor global de bioetanol seguido por Brasil, países queen conjunto concentran el 85% de la producción global. En el caso delbiodiesel, el líder global indiscutido es la UE. Así en los países de la región,más allá de Brasil que posee una larga experiencia en la producción debioetanol y cada vez más en biodiesel, sólo Colombia (bioetanol y biodiesel) yArgentina (biodiesel) poseen hoy en día desarrollos significativos en suindustria de biocombustibles. La participación del resto de los países de ALCprevalece muy modesta. Al igual que a nivel global, el desarrollo del mercadodel biodiesel en los países de ALC se encuentra en una etapa aún másinmadura que la del bioetanol, y el desarrollo de los combustibles de segundageneración, se encuentra de momento relegado a los países industrializados(Duffey, 2011).

II.1.2. Oportunidades de exportación

El mercado global actual ofrece oportunidades de exportación ya que los

grandes países consumidores (EUA, UE, China e India) no poseen lacapacidad para abastecer la totalidad de su demanda local, tendencia que seacentuará en el futuro. Actualmente sólo Brasil posee capacidad de abastecerla demanda interna y externa de bioetanol, situación que se mantendría en elfuturo. En cuanto al biodiesel, sólo Argentina y en menor medida Colombia, hansido capaces de desarrollar una industria exportadora. Sin embargo, eldesarrollo de una industria exitosa orientada a la exportación en el futurodependerá crucialmente de la capacidad efectiva de los países para expandirsu oferta en forma eficiente. Ello implica ser capaces de producir enconcordancia con los estándares técnicos relevantes en los mercadosimportadores. Asimismo, requiere del desarrollo de la infraestructura de

transporte terrestre y vial adecuada para alcanzar los mercados exportadores.Más aún, la existencia de barreras arancelarias, especialmente a las



23

exportaciones de Brasil, y las especificaciones técnicas y ambientales seguiránactuando como barreras a las exportaciones mermando las oportunidadessubyacentes en el mercado externo. Los países de la región se puedenbeneficiar de la experiencia de países como Brasil, que es el líder indiscutibleen la producción y comercialización de bioetanol. En efecto, la estrategia de

Brasil, en forma paralela a expandir su propia capacidad de oferta, ha sidoofrecer bienes y servicios a otros países para que desarrollen su capacidadproductiva, lo cual, más allá de asegurar una futura oferta a la demandainternacional, le ha reportado una importante fuente de nuevos negocios tantoo más importante que las exportaciones mismas de bioetanol (Duffey, 2011).

La firma de acuerdos comerciales de países de la región en la medida quehagan las preferencias permanentes o bien establezcan nuevas preferencias,podrían dar mayor seguridad en el acceso al mercado (Duffey, 2011).

II.1.3. Situación de los costos y capacidad de producción

Los costos de producción surgen como un tema crítico. Si bien las tecnologíasde primera generación se encuentran bien establecidas, la competitividad delos biocombustibles es hoy fuertemente cuestionada y sólo la producción debioetanol en base a caña de azúcar en Brasil es competitivo frente a lagasolina. En el resto de los países, su viabilidad actual, y su continuidad en elfuturo, depende de los precios del petróleo y de la existencia de subsidio fiscal.Más allá de lo que ocurre en el mercado del petróleo, el mercado de losbiocombustibles se ve también fuertemente influenciado por losacontecimientos que ocurren en el mercado agrícola, ya que los costos de loscultivos energéticos son el punto de costos más importante. Ambos mercados,el del petróleo (y energético en general) y el agrícola, constituyen mercadosaltamente distorsionados, por lo que al vincularlos se adicionan riesgosadicionales. Entre más aumente el precio del petróleo mayor es el vínculo entreambos mercados. Adicionalmente, la capacidad de producir coproductos yestablecer una industria en base al concepto de biorefinería, también surgecomo tema clave para dar viabilidad económica al mercado (Duffey, 2011).

II.1.4. Estado de los mercados de biocombustibles de segunda generación

Las proyecciones indican un rol muy importante para los biocombustibles de

segunda generación y los países de la región de ALC deben irse preparandopara poder participar de este desarrollo. Ello no es trivial, ni posiblemente unaopción inmediata para todos los países, debido a los grandes montos deinversión de capital requeridos, el bajo nivel de madurez de la tecnología y lasfuertes diferencias existentes en las capacidades de innovación a nivel de lospaíses de ALC. Nuevamente la cooperación regional entre aquellos países másadelantados como es Brasil (o bien con otros países en otras regiones) yaquellos menos adelantados aparece como un elemento importante (Duffey,2011).



24

II.1.5. Desarrollo del mercado global de los biocombustibles

Los primeros esfuerzos en la producción de biocombustibles se remontan alcomienzo de la industria automotriz. Sin embargo, estos impulsos fueronrápidamente reemplazados por la gasolina como el combustible de preferencia

debido a sus bajos precios, situación que continuó hasta la crisis del petróleoen la década del 70’s, la cual incentivó a los gobiernos a explorar fuentesalternativas de combustible (Duffey, 2011).

En 1975 el gobierno brasileño lanzó el PROALCOOL que es un programa parareemplazar la gasolina importada por bioetanol producido en base a caña deazúcar cultivada localmente. Fue sólo entonces que los biocombustiblescomenzaron a ser vistos como una alternativa seria para competir con lagasolina en el transporte. Sin embargo, con el fin de la crisis del petróleo (entrefines de los 70’s y comienzos de los 80’s) y la consecuente caída en su precio(ver Figura 2.1), el interés en los biocombustibles también disminuyó (Duffey,

2006).

Desde inicios de la presente década los biocombustibles han adquirido unrenovado interés a nivel mundial, lo cual se ha reflejado en una rápidaexpansión de su mercado. Entre las principales y quizás más tradicionalesrazones de los gobiernos en dar este nuevo impulso al desarrollo de losbiocombustibles, se encuentra una mayor seguridad energética con unadisminución de las importaciones de combustibles fósiles y el consecuenteahorro en divisas; ello especialmente, bajo el contexto del aumento sostenidodel precio del petróleo experimentado hasta mediados de 2008, previo a lacrisis financiera y económica mundial, tendencia que se ha retomado en elúltimo año (ver Figura 2.1). Otro objetivo estratégico tradicional tras supromoción son las posibilidades que surgen para capturar oportunidades dedesarrollo rural, las cuales se desprenden a partir de las primeras experienciascon biocombustibles en Brasil, la UE y EUA. Sin embargo, lo que hoy marca ladiferencia con respecto a los impulsos anteriores, es la promoción de losbiocombustibles como una alternativa para la mitigación de GEI frente al uso delos combustibles fósiles, permitiendo a los países cumplir con los compromisosde reducción de GEI adquiridos bajo el Protocolo de Kioto, compromisos queserían profundizados bajo un nuevo acuerdo post-Kioto (Duffey, 2011).

Actualmente los biocombustibles constituyen una opción sería para competircon el petróleo en el sistema de transportes debido a que las tecnologías paraproducir biocombustibles de primera generación están bien desarrolladas ydisponibles en muchos países. El bioetanol y el biodiesel pueden sermezclados con los derivados del petróleo (gasolina y diesel) a los quesustituyen y pueden usarse en motores de combustión tradicionales conmezclas que contengan hasta un 10% de biocombustible sin la necesidad demodificar el motor. La tecnología de los FFV está lo suficientementedesarrollada como para permitir una introducción gradual de biocombustiblesen cualquier país del mundo (Coelho, 2005), considerando que estos puedenfuncionar con cualquier mezcla de biocombustible, desde petróleo puro hasta

aquellas que contengan un 85% de biocombustible. Por ejemplo, al año 2008



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un 89% de los autos vendidos en Brasil eran FFV explicando en gran medida elfuerte crecimiento de la demanda interna (Biotop, 2009b).

Figura 2.1. Precio histórico del petróleo, 1970-2010 (en Estados Unidos) (Duffey, 2011).

El alto nivel alcanzado por los precios del petróleo durante años recientes,tendencia que se vio temporalmente estancada debido a la crisis financieraglobal de 2008, han dado un nuevo impulso a la producción. Los ambiciososobjetivos de política reflejados en metas de penetración para losbiocombustibles en el transporte en numerosos países, entre otrosinstrumentos, reflejan un nuevo optimismo acerca de su potencial (Duffey,2011).

II.1.6. Tendencias en la producción global de biodiesel y bioetanol

Los biocombustibles líquidos de primera generación poseen una tecnologíamadura y están hoy disponibles comercialmente. Como muestra la Figura 2.2,desde el año 2000 su producción ha crecido a un ritmo anual de 10% y duranteel año 2009 se estimó que la producción de biocombustibles alcanzó un totalde 90,187 millones de litros, de donde el 82% y 18% corresponden a bioetanoly biodiesel, respectivamente. Se estima que durante el año 2008 los

biocombustibles representaron el 1.5% de los combustibles en el sectortransporte mundial (Duffey, 2011).

La leve desaceleración que se aprecia en la tasa de crecimiento durante 2008 y2009 (ver Figura 2.2), se explica, principalmente, en las menores inversionesen plantas de biocombustibles debido a restricciones en el acceso a lossubsidios fiscales, producto de la crisis global, fuertes aumentos en el precio delas materias primas experimentados entre 2006 y 2008, bajas en el precio delpetróleo y una menor demanda, todo lo cual se combinó afectandonegativamente la competitividad de los biocombustibles frente a loscombustibles fósiles. Asimismo, han surgido preocupaciones respecto de su

posible impacto sobre la seguridad alimentaria y sobre el medio ambiente, losque son también factores clave que afectan negativamente las decisiones de



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inversión en el sector. Por lo mismo, esta baja en las inversiones y en laproducción fue más marcada para el biodiesel (especialmente en base a canolao colza) que para el bioetanol. Y para este último, se dio más fuertemente parael bioetanol en base a maíz. Ello debido a que son los tipos de materias primasque se han vinculado más fuertemente con impactos ambientales y

alimentarios negativos. Numerosos proyectos de biodiesel en base a Jatropha curcas , especialmente en África, también se vieron pospuestos a causa de lacaída en el precio del petróleo (Duffey, 2011).

Figura 2.2. Producción anual de biocombustibles, 1975-2010 (Duffey, 2011).

II.1.7. Producción de biodiesel

Si bien la tecnología para la producción de biodiesel está bien establecidadesde hace tiempo, su producción a gran escala comenzó sólo durante los90’s, especialmente en la UE. Desde entonces la producción ha aumentadofuertemente, especialmente desde el año 2000, alcanzando un récord estimadoen 20 mil millones de litros en el 2010 (ver Figura 2.3) (Duffey, 2011).

La producción de biodiesel a nivel global, es relativamente pequeñacomparándola con la del bioetanol y su mercado se centra en unos pocos

países. Del total proyectado para el 2010, casi dos tercios del biodiesel seprodujo sólo en cinco países: EUA (14.3%), Argentina (13.1%), Alemania(12.6%), Francia (12%) y Brasil (9.7%), tal y como se presenta en la Figura 2.4.Entre otros productores importantes de biodiesel se encuentran Tailandia,Malasia y Colombia. Además, existen numerosos países en el mundo quecuentan con programas para fomentar la producción y uso del biodiesel, entrelos cuales existen algunos que se encuentran en inicios de su comercializacióno aún en fases de desarrollo (Duffey, 2011).



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Figura 2.3. Producción anual de biodiesel, 1991-2010 (Duffey, 2011).

Figura 2.4. Principales países productores de biodiesel, estimación para 2010 (Duffey, 2011).

Tradicionalmente la producción de biodiesel de la UE se realizaba en base acanola (50%) y aceite de soya (40%). No obstante, la fuerte competencia queel uso del aceite de canola para fines energéticos significó para el sector dealimentos se reflejó en un dramático aumento en su precio y comenzó a serreemplazado por aceite de soya, de girasol y aceite de palma, aunque en

pequeñas cantidades. Por otro lado, el aceite de soya es la carga que seprefiere para la producción de biodiesel en países como EUA, en donde el 40%de la producción de biodiesel proviene de este tipo de cultivo, Brasil (cultivoque abarca el 80% de la producción) y Argentina (el 100% del biodieselargentino proviene de soya). El aceite de palma es la carga de mayor contenidoenergético y es la primera opción en países donde se cultiva palma aceiteracomo Indonesia, Malasia y Tailandia en Asia y Colombia en América Latina. Ensu totalidad, el biodiesel corresponde aproximadamente a un 2% de laproducción mundial de aceite vegetal (Johnston y Holloway, 2006).

En cuanto a Latinoamérica y el Caribe, además de Brasil, los países que

producen cantidades importantes de biodiesel respecto del mercado mundialson Argentina, Colombia y Perú como se presenta en la Tabla 2.1. No



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obstante, en todos estos países la producción es bastante reciente (Duffey,2011).

México, produce una cantidad limitada de biodiesel debido a restricciones en eluso de los cultivos (Duffey, 2011).

Tabla 2.1. Países productores de biodiesel América Latina y el Caribe, 2009 (Duffey, 2011).

País Materia Prima Producción(millones delitros)

Consumo(millones delitros)

Argentina Soya, Girasol, Colza, Cártamo,Maní, Ricino, Jatropha, Coco

mbocayá, Grasa Animal,Aceites vegetales reciclados

1,340.46 29.01

Bolivia Soya 0 0Brasil Soya, Girasol, Colza, Algodón,

Ricino, Jatropha, Palma aceitera,

Babasú, Nabo forrajero, Grasaanimal, Aceites vegetalesreciclados

1,608.00 1,564.88

Chile Girasol, Colza, Cártamo, Ricino,Jatropha, Grasa animal, Aceitesvegetales reciclados, Algas

0 0

Colombia Palma africana, Maíz 330.76 319.16Costa Rica Palma africana 0 0Ecuador Palma africana 0 0Guatemala Palma africana 0.58 0.58Honduras Palma africana 1.16 0.58Paraguay Soya, Girasol, Colza, Maní,

Algodón, Sésamo, Ricino,Jatropha, Coco mbocayá, Tung,Grasa animal, Aceites vegetales,reciclados

5.80 5.80

Perú Palma africana 69.63 104.45Uruguay Soya, Girasol, Colza, Algodón,

Ricino, Grasa animal, Aceitesvegetales reciclados

5.22 5.22

Total 3,361.61 2,029.68

II.1.8. Comercio de biodiesel

El comercio de cultivos energéticos clave para su producción es donde seevidenciaron los signos más tempranos de su impacto. La comercialización delos aceites vegetales en todos sus usos, ha crecido significativamente,especialmente para dos tipos de aceite: el aceite de soya y el aceite de palma(Zarrilli, 2006). Sin embargo, mientras que acontecimientos recientes en elmercado del biodiesel no han tenido un impacto en la comercialización delaceite de soya, hay signos de mayor impacto en la comercialización del aceitede palma. Por ejemplo, la UE, actualmente el mayor consumidor de biodiesel,importa aceite de colza de la zona del Mar Negro, aceite de soya desdeArgentina, Brasil y EUA, y aceite de palma desde Malasia (Jank et al., 2007).

La Figura 2.5 presenta los principales exportadores netos, donde se aprecia elrol primordial de Argentina (con biodiesel en base a aceite de soya)participando con el 58% de las exportaciones. Cabe señalar que Argentina se



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convirtió en un productor y exportador de biodiesel importante sólo en el año2008, aprovechando las ventajas globales que posee en la producción de soyay aceite de soya (tercer exportador después de EUA y Brasil). Argentina poseeun total de 28 plantas comerciales totalmente orientadas a la exportación debiodiesel al 2011, con ventas externas por US$1,900 millones. Además de

Argentina, surgen los EUA, Malasia e Indonesia como otros de los principalespaíses exportadores (Duffey, 2011).

En el caso de ALC, más allá de Argentina, sólo destaca Colombia, que producey exporta biodiesel en base a aceite de palma. Brasil, pese a su fuerte posiciónexportadora en el mercado de la soya, destina la totalidad de la producción debiodiesel al consumo interno (Duffey, 2011).

Figura 2.5 Exportadores netos de biodiesel, 2009 (Duffey, 2011).

En relación a los principales importadores de biodiesel, la Figura 2.6 estableceque la UE es, por mucho, el principal importador neto de biodiesel junto aJapón (Duffey, 2011).

Figura 2.6. Importadores netos de biodiesel, 2009 (Duffey, 2011).



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El comercio de biodiesel también se ve afectado por barreras comerciales. Másallá de la existencia de tarifas, es la existencia de subsidios y barreras técnicas,que surgen como las principales barreras comerciales. Al igual que con elbioetanol, la proliferación de diversos estándares para asegurar lasustentabilidad de los biocombustibles, arriesga la aparición de nuevas

barreras al comercio (Duffey, 2011).

II.1.9. Tendencias en políticas y regulación a nivel general

En la Tabla 2.2 se muestran las principales características de las políticas debiocombustibles y que tipo de política son (de requerimientos cuantitativos,cualitativos o incentivos financieros).

Tabla 2.2. Principales características de las políticas de biocombustibles, 2007 (OECD, 2007).

Tipo de política Agente económico o actividad afectada directamente por la política

Producción debiomasa Producción debiocombustibles Uso debiocombustibles Comercialización debiocombustiblesRequerimientoscuantitativos

Obligaciones demezclas

Cuota deimportación

Requerimientoscualitativos

Obligaciones detierras retiradasde producción

con autorizaciónpara la

producción debiocombustibles

Estándares decombustibles (ej.contenido deoxígeno)

Estándares decombustibles

Incentivosfinancieros

Pago de cultivosenergéticos

Ayuda a lainversión /

créditosfiscales paraplantas deproducción

Concesionestributarias para

combustibles

Tarifas deimportación

Medidasgenerales deapoyo agrícola

Subsidios para

préstamosConcesionestributarias para laventa devehículoscompatibles conbiocombustibles

Investigaciónpública enprocesos

de conversión

Investigaciónpública endesarrollo de

motores

II.1.10. Tendencias en políticas y regulación en ALC

A excepción de la experiencia de Brasil y algunos casos puntuales y a menorescala de los países de la Iniciativa de la Cuenca del Caribe, el desarrollo delos biocombustibles en los países de ALC es muy reciente. En efecto,considerando la exitosa experiencia brasileña y el alza en los precios delpetróleo desde comienzos de la presente década, la región ha comenzado apromover agresivamente el desarrollo endógeno de industrias debiocombustibles con el fin de satisfacer objetivos de políticas claves, tales

como seguridad energética, reducción de importaciones de combustiblesfósiles y promoción del desarrollo rural. Ello se ha reflejado en la fijación de



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metas, sean obligatorias e indicativas para los biocombustibles en las mezclasde combustibles fósiles para el transporte, así como otros instrumentos deincentivo (Duffey, 2011).

En la Tabla 2.3 se describen brevemente las políticas más destacadas para la

promoción de los biocombustibles en los principales países de ALC.Tabla 2.3. Resumen de los principales instrumentos de apoyo a los biocombustibles en ALC(Biotop, 2009a).

País InstrumentoArgentina Amortización acelerada; Devolución anticipada de IVA; Exención de la

Tasa de infraestructura Hídrica. No aplica a exportaciones.Bolivia Exoneración Impuesto específico; Exoneración del 50% del total de la

carga impositiva.Brasil

Exenciones tributarias diferenciadas; Sello "Combustible Social"; Exclusióndel impuesto a los Productos Industriales.

Chile Exención Impuesto Específico a Combustibles; Financiamiento Consorciosde I&D.Colombia Exención tributaria producción y uso final; Creación de zonas francas para

producción de diferentes insumos; Créditos blandos a la inversión;Subsidios FFV.

Ecuador Proyectos piloto; Fondo FEISEH para impulsar proyectos de inversión enhidrocarburos.

El Salvador Exenciones de impuestos.Guatemala Exención de impuestos y exoneración.Honduras Desarrollo de normas y procedimientos de producción y consumo.México Promueve producción de insumos (agropecuarios, forestales, algas,

procesos biotecnológicos y enzimáticos); Exención del IVA.Nicaragua

Programa de Producción de Biocombustibles.

Paraguay Beneficios impositivos en la producción de biocombustibles.Perú Promoción de inversiones a la producción y comercialización.Rep.Dominicana

Incentivos a I&D en proyectos de fuentes de energía renovable; Exencióndel 100% de los impuestos.

Uruguay

Exoneración total o parcial de impuestos a combustibles fósiles.

El marco normativo mexicano para la promoción de biocombustibles es muyreciente y está aún en desarrollo. Viene principalmente dado por la Ley DOF01-02-2008, que busca promocionar y desarrollar los bioenergéticos paraayudar a la diversificación energética y el desarrollo sustentable. Asimismo,promueve la producción de insumos para los biocombustibles que provengandel sector agropecuario, del sector forestal, mediante algas, o procesosbiotecnológicos y enzimáticos. Además, otorga incentivos como la exención delIVA (Duffey, 2011).

II.2. Costos del biodiesel en el mercado II.2.1. Consideraciones generales

La producción mundial de biodiesel en el lapso de 1993-2003 creció a unaimpresionante tasa del 28.5% anual, de 38 a 467 millones de galones, mientrasla producción de bioetanol creció a una tasa del 6.7% anual en el mismoperiodo, alcanzando en el año de 2003, los 5,770 millones de galones (SENER,

2006).



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II.2.2. Selección de cultivos para materia prima (evaluación para México)

La primera especie seleccionada por su gran eficiencia y productividad en eltrópico húmedo y subhúmedo, así como la gran superficie que la puede alojaren nuestro país y que hoy no necesariamente es tierra de cultivo, lo es la

Palma Africana. La segunda, es la Jatropha curcas L. ó piñoncillo, seleccionadapor su adaptación a condiciones difíciles de suelo y clima, su rusticidad ycapacidad de mejorar los suelos. Como tercer cultivo, el Frijol de Soya (queaunque es un cultivo comestible en México, con la ayuda de las políticasadecuadas se tendría una producción en tierras marginales y se podría usarcomo un cultivo de reserva para alguna crisis energética futura) porque en suproducción de temporal, se podrían en un futuro próximo, cultivar ampliassuperficies, hoy prácticamente marginales (SENER, 2006).

Para el desarrollo de la palma africana con propósitos de biodiesel, la regiónseleccionada es: Pacífico sur, específicamente áreas como el Soconusco en

los municipios de Acapetahua, Acocoyahua y Mapastepec (SENER, 2006).

Para el caso de la Jatropha, se considera la región Peninsular, específicamenteen lo que fue la Zona Henequenera de Yucatán (SENER, 2006).

En lo que se refiere a la soya, se analiza su cultivo en la región Huasteca, delos estados de Tamaulipas, Veracruz y San Luis Potosí (SENER, 2006).

II.2.2.1. Palma Africana

Es una planta del trópico húmedo, que se considera la mejor opción para lastierras bajas de las regiones tropicales y ayuda a prevenir la erosión (SENER,2006).

Existen en el país, “alrededor” de 2.5 millones de Ha con buen potencial parasu cultivo, localizadas en los estados de Chiapas, Campeche, Guerrero,Michoacán, Oaxaca, Quintana Roo, Tabasco y Veracruz (SENER, 2006).

En el año 2004, se encontraban bajo cultivo en México, 36,374 Ha, en Chiapas,Veracruz, Campeche y Tabasco, de las cuales 30,603 Ha son de temporal,destacando los rendimientos de Chiapas con un poco más de 18 trff/Ha y un

precio medio rural de $628/trff (SENER, 2006).Es oportuno mencionar que en otros países de América como en Costa Rica,con nuevas variedades y desde luego mejor tecnología de producción que lanuestra, se cosechan de 38 a 40 trff/Ha por año, que se traducen en 9.8 ton deaceite con los que se pueden producir 12,302 litros/Ha de biodiesel (SENER,2006).

La producción mundial de aceite de Palma en el ciclo 2003-04, se pronosticóen 28.77 millones de toneladas. Este pronóstico para 2004-05 fue de 30.4millones de toneladas, siendo los principales productores Malasia e Indonesia

(SENER, 2006).



33

En la Tabla 2.4 se muestra el resumen de la producción de aceite en algunospaíses de América en el periodo 2004-05.

Tabla 2.4. Países en América que destacan por su producción de 2004-05 (SENER, 2006).

Se proyectó un precio para el aceite crudo en el ciclo 2004-05 de $5,428/ton.En México en el año de 2003, la superficie sembrada era de 29,167 Ha y lasuperficie cosechada produjo 217 mil trff. El precio medio rural por tonelada fuede $731, es decir $103 más que el pagado a los agricultores del Soconusco en

el año de 2004 (SENER, 2006).

II.2.2.1.1. Condiciones ambientales

Suelo: este cultivo requiere que existan suelos profundos y biendrenados, con pH de 4 a 7, como son los cambisoles, vertisoles yacrisoles. En cuanto a los suelos, estos también presentan una variaciónmuy fuerte, así tenemos que en el estado de Campeche, podemosencontrar desde rendzinas de texturas arcillosas con topografía plana yescarpada en la zona Sabancuy-Escárcega hasta suelos planos yprofundos de textura arcillosa y franca como son los luvisoles ygleysoles de la región Aguacatal y Palizada. En cuanto al estado deChiapas, podemos encontrar suelos de las series luvisoles y regosoloescon texturas francas y franca arenosa, de topografía plana y ligeramenteinclinada; finalmente en los estados de Tabasco y Veracruz, tenemossuelos tanto luvisoles como acrisoles de texturas francas y topografíaplana (SENER, 2006).

Clima: debido a la temperatura y humedad que requiere este cultivo elclima propicio para su desarrollo es el cálido húmedo y cálidosubhúmedo (SENER, 2006).

Precipitación: es un cultivo que requiere de grandes cantidades de aguapor lo que la precipitación pluvial idónea es de 1800 mm biendistribuidos durante todo el año. El cultivo de palma de aceite seencuentra establecido en la región climática del trópico húmedo, endonde los volúmenes de precipitación son muy importantes y varíanampliamente de una zona a otra, así tenemos que en el estado deCampeche, esta va desde los 1200 mm en la parte centro-sur, mientrasque en el sursureste esta es de 1800 mm anuales, por otro lado en elestado de Chiapas, esta varía de 2000 mm en la parte del Soconusco enla zona costera hasta más de 2400 mm en la zona Selva en la región de

Palenque. Una de las regiones de mayor precipitación, es la zona del

País Aceite (ton)Ecuador 262,000Costa Rica 189,000Brasil 149,000Honduras 144,000Guatemala 92,000Venezuela 85,000



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Golfo, que comprende a los estados de Tabasco y Veracruz, en dondepueden llegar a ser mayores a los 2400 mm anuales (SENER, 2006).

Temperatura: lo ideal para este cultivo es una temperatura media de22°C a 28°C (SENER, 2006).

Altitud: la altitud requerida por el cultivo es de hasta los 400 m sobre elnivel del mar (SENER, 2006).

II.2.2.1.2. Tipología de productores

A principios del año 2003, de acuerdo al padrón nacional de productores,existían un total de 7,325, de los que el 96 % correspondían al sector social y el4 % al sector privado. Del total de productores, el estado de Chiapas tiene elmayor número, con 3,246 que corresponde al 44 %; el estado de Veracruz con2,469 con el 34 %; Campeche con 900 que corresponden al 12 % y finalmentese encuentra Tabasco con 710 productores que equivale al 10 % (SENER,2006).

La mayoría de los productores están organizados en diferentes formas jurídicasentre las que se pueden mencionar, Sociedades de producción Rural,Sociedades de Solidaridad Social, Asociación Agrícola de productores dePalma y Sectores de Producción Rural, finalmente, existe una pequeñaproporción de productores libres, los cuales están en proceso de incorporacióna alguna de estas organizaciones. En Campeche existe una organizaciónllamada Unión de Palmicultores del Milenio, formada por 15 SPR. En Tabasco,

se encuentran las Asociaciones Agrícolas Locales de Productores de Palma deAceite de Tenosique, Balancán y Jalapa. En Veracruz, están las UnionesEstatal de Palma de Aceite de Veracruz y Regional de Productores de Aceitede Palma (SENER, 2006).

II.2.2.1.3. Generación de empleos

De acuerdo a las estimaciones hechas en las zonas de producción, seconsidera que se pueden generar hasta 50 empleos/Ha por año, por lo que sise considera que la superficie establecida al 2003 fue de 29,167 Ha, seestarían generando un total 1,458,335 empleos, esto sin considerar las

maniobras de acarreo, labor que corre por cuenta de la empresa extractora, enla mayoría de los casos (SENER, 2006).

II.2.2.1.4. Eslabón de industrialización

Las oleaginosas han mostrado un reducido crecimiento en México como paraser importantes en la sustitución de importaciones de semillas; por lo que éstascontinuarán siendo base para el uso de la capacidad instalada de la industria(SENER, 2006).

La industria aceitera de palma está compuesta tanto por extractoras como

refinadoras. En el caso de las plantas extractoras de aceite crudo de palma,estas se localizan en los cuatro estados productores, debido a que por sus



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características físico-químicas debe procesarse en un lapso de tiempo muycorto. La capacidad instalada conjunta de las plantas extractoras, alcanza 70trff/hr, encontrándose estas instalaciones industriales principalmente en elestado de Chiapas, pero también se cuenta con ellas en Veracruz, Campeche yTabasco. Sólo una de estas agroindustrias pertenece al sector social y también

es oportuno destacar que siete de las nueve instalaciones iniciaron actividadesen los años 2001 al 2004, como se muestra en la Tabla 2.5 (SENER, 2006).

Tabla 2.5. Plantas extractoras de aceite de palma en el sureste mexicano (SENER, 2006).

Extractora Municipio Estado Capacidad(trff/hr)

Inicio deactividades

Sector

LA LIMA VillaComaltitlan

Chiapas 2 1970 Privado

BEPASSA Acapetahua Chiapas 6 1995 SocialAGROIMSA Mapastepec Chiapas 10 2001 PrivadoPROPALMA S.A. Acapetahua Chiapas 10 2002 Privado

PALMA TICADE MEXICO Palenque Chiapas 10 2004 Privado

AGROIPSA S.A. Palenque Chiapas 8 2004 PrivadoCIA. ACEITERACAMPECHANA

Escárcega Campeche 8 2003 Privado/ Social

ACEITES DEPALMA

Acayucan Veracruz 10 2003 Privado

SOCIEDAD DEPRODUCTORESDE PALMA

Jalapa Tabasco 6 2003 Privado

II.2.2.1.5. Análisis económico sustantivo

La vida útil económica de la palma africana que se tomó para este trabajo fuede 23 años, con 21 años de producción que se inicia a los 3 años de plantada.La producción acumulada en su vida útil alcanzó 433 ton/Ha, con un promediode 20.64 toneladas de cosecha por año (ver Tabla 2.6) (SENER, 2006).

El valor al 2006 de este volumen de cosecha se elevó a $271,924/Ha con unamedia de valor anual de ingreso bruto de $11,823/Ha (SENER, 2006).

Los apoyos del Gobierno de Chiapas al cultivo de la palma, consisten en laentrega gratuita de la planta lista para ponerse en el lugar definitivo, más

$2,000/Ha para la plantación (SENER, 2006).

La inversión al 2006, con cargo al agricultor para establecer una hectárea depalma es de $13,543. Los gastos de mantenimiento/Ha promedianaproximadamente $5,000/año. Los de cosecha $150/ton y el acarreo de losracimos $40/ton (SENER, 2006).



36

Tabla 2.6. Relación de la vida útil de la palma africana respecto a la producción anual (SENER,2006).

Así, el análisis económico referido a una tonelada y una hectárea, en la vida dela plantación se presenta como en la Tabla 2.7:

Tabla 2.7. Costo de producción y acarreo por tonelada, 2006 (SENER, 2006).

Costo de producción de la cosecha y acarreo por tonelada

Plantación $ 13,543/433 ton =$31.28/ton

Mantenimiento 23 años $115,000/433 ton =$265.59/ton

Cosecha $150.00/tonAcarreo $40.00/tonCosto total por trff $486.87

Precio al agricultor por trff $628.00

Relación Beneficio-costo 1.29Rendimiento por peso invertido 2.12

El análisis por hectárea se presentaría como se muestra en la Tabla 2.8:

Edad(Años)

Producciónanual(trff/Ha)

3 6.54 13.05 18.06 19.57 21.08 22.59 24.010 24.011 24.012 24.013 24.014 24.015 24.0

16 24.017 24.018 22.019 21.020 20.021 19.022 18.023 17.0Total 433.5



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Tabla 2.8. Análisis por hectárea, 2006 (SENER, 2006).

Racimos cosechados 433 tonValor acumulado de la cosecha $ 271,924Costo de la plantación $13,543

Costo del mantenimiento

acumulado

$115,000

Costo de la cosecha acumulada $64,950Costo del acarreo acumulado $17,320Margen: $61,111Relación Beneficio-costo 1.29Rendimiento por peso invertido 2.12

Margen promedio por Ha, poraño

$ 2,657.00

Una tonelada de aceite más 150 kg de etanol, producen 1,050 kg de biodieselmás 100 kg de glicerina. Considerando sólo los productos principales, tenemosque, en virtud del peso volumétrico del éster (0.9) con una tonelada de aceite

se producen 1,167 litros de biodiesel. En tal razón (SENER, 2006):

Costo primo del racimo de palma por litro de biodiesel:

5 (487) – 5(31) 6.80 = 1,3811,381/ 1,167 = 1.18

Considerando el costo de extracción por tonelada de aceite crudo y abonandoel valor del aceite de palma (SENER, 2006):

[5 (487) + 839] – [5(31) 6.80] / 1,167 = 1.90

En donde:

Rendimiento del mesocarpio de racimo de fruta fresca en aceite = 200 kg/trff.Rendimiento del aceite de palma = 31 kg /trff.Para producir una tonelada de aceite de mesocarpio se utilizan 5 trff y seobtiene también 155 kg de aceite de palma.$487 es el costo total por trff.$839 es el costo de extracción del aceite de 5 trff del mesocarpio.$6.80/kg de aceite de palma ya descontado su costo de extracción.

1,167 litros de biodiesel obtenidos con una tonelada de aceite del mesocarpio.Al comparar el precio del aceite crudo, con el costo primo de los frutos de laPalma y el costo primo incluida la extracción del aceite, queda claro que el granmargen de utilidad se obtiene en el proceso de comercialización del producto.Es por ello, que la integración de los agricultores en toda la cadena de valoragregado es lo que haría posible en condiciones competitivas la ubicación deeste producto en el mercado (SENER, 2006).

II.2.2.2. Jatropha Curcas L.

México, en su biodiversidad, también alberga a esta noble planta nativa delpaís, conocida como Piñón o Piñoncillo (SENER, 2006).



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Se le localiza en climas tropicales y semitropicales, es un arbusto-árbol quellega a medir de 1 a 8 m y se desarrolla en altitudes que van de 5 a 1,500msnm. Crece en suelos pobres y arenosos, es resistente a la sequía y lasemilla posee un importante contenido de proteína y de grasa (SENER, 2006).

Se cultiva en India, África, Centroamérica y en la actualidad también en México,para obtener Biodiesel.

La Jatropha se conoce en la Península de Yucatán como “Sikil-Te” y sedistribuye en Chiapas, Oaxaca, Quintana Roo, Guerrero, Hidalgo, Puebla,Veracruz, Tamaulipas, Sinaloa y Sonora (SENER, 2006).

Para el presente análisis de toman experiencias de Nicaragua, por el largotiempo que se tiene con cultivos de Jatropha y el gran desarrollo de suagroindustria, aunque cabe señalar que en México ya hay conocimientos yexperiencias sobre este cultivo.

La planta empieza a producir desde el primer año, aunque con rendimientosmoderados y éstos se incrementan durante los primeros cinco años y luego seestabilizan, con vida útil que puede alcanzar hasta 50 años. Se ha consideradoun modelo cuya vida útil llega a 23 años con 21 de producción comercial(SENER, 2006).

El rendimiento por hectárea, ya estabilizado en este modelo es de 5 tss/Ha, delos cuales 1.745 ton son de aceite y 3.255 ton de torta rica en proteína(SENER, 2006).

La Región Peninsular, elegida para el presente análisis, es concretamente elnoreste de Yucatán, en las áreas conocidas como “Henequeneras” en elpasado, presenta las siguientes características (SENER, 2006):

II.2.2.2.1. Medio Físico

Suelos arcillosos, poco profundos, pero ricos en materia orgánica en donde eltipo de suelos Rendzina domina sobre el Litosol. La producción de henequénha sido de las más altas de toda el área (SENER, 2006).

Las lluvias son principalmente en verano (800 mm) pero llueve en la épocaseca de invierno (120 mm). La Geohidrología de la zona nos muestra unaprofundidad del manto acuífero de 6 a 20 m y agua con altos contenidos decalcio (bicarbonatos) provenientes de la disolución de las rocas calcáreas, convalores de salinidad que van de 400 a 1,200 ppm (SENER, 2006).

La clasificación del clima se expresaría como cálido, subhúmedo con lluviasintermedias, también en invierno (SENER, 2006).

Los terrenos son planos, con baja altura sobre el nivel del mar y sería posible,si se planifica el modelo con altos rendimientos de semilla y calidad de ésta,

introducir el riego “con manguera” a la usanza tradicional de los agricultores dela zona, para el cultivo de sus hortalizas y frutales (SENER, 2006).



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En la Tabla 2.9 se muestra la composición de la semilla de Jatropha Curcas .

Tabla 2.9. Composición de la semilla de Jatropha Curcas (SENER, 2006).

% en pesoAgua 6.6Grasa 38.0Carbohidratostotales

32.5

Proteína 18.2Cenizas 4.0

II.2.2.2.2. Análisis económico sustantivo

En los 24 años de vida útil del proyecto, se cosecharán 102.34 tss/Ha, con unapoblación de 1,111 plantas/Ha (3 m x 3 m), obtenida a través de semilla o de

esqueje. Según se expresa en la Tabla 2.10 (SENER, 2006).

Tabla 2.10. Producción de semilla seca, torta ganadera proteica, aceite y biodiesel, por año,por hectárea (durante 21 años) (SENER, 2006).

Año Semillakg/Ha

Tortakg/Ha

Aceitekg/Ha

Biodiesellitros/Ha

3 3,340 2,174 1,166 1,4494 4,000 2,604 1,396 1,7355 5,000 3,255 1,745 2,1686-24 90,000 58,590 31,410 39,030Total 102,340 66,623 35,717 44,382

En la Tabla 2.11 se muestra el costo de la plantación y el mantenimiento de laplantación el tiempo de vida útil del proyecto.

Tabla 2.11. Costo de la plantación y mantenimiento del cultivo por hectárea, en la vida útil delproyecto (SENER, 2006).

Semilla $992Planta vivero $992Preparación del terreno definitivo (mano de obra) $2,060

Siembra $257Subtotal $4,201

Costo de arreglos del cultivo (2 al año) dos años $2,000Costo de arreglos del cultivo (1 al año) 21 años $21,000Cultivos y podas 21 años $13,650Combate de plagas 23 años $6,900Subtotal $43,550Cosecha de fruta fresca ($150/ton)21 años (corte y acarreo)

$101,316

Flete a la Agroindustria ($30/ton) $20,263Costo total por hectárea (23 años) $169,430

Costo total por kilo de nuez seca $ 1.66

En la práctica, una tonelada de nuez seca, produce 349 kg de aceite más 651

kg de torta. Los 349 kg de aceite producirán 436 litros de Biodiesel (ver Tabla2.12) (SENER, 2006).



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Tabla 2.12. Costo primo de biodiesel (SENER, 2006).

Costo de la semilla $1,660Valor de la torta a la ganadería $508Costo de la materia prima a Biodiesel $1,152

Costo Primo por litro de Biodiesel $ 2.64

II.2.2.3. Frijol soya

Es una planta que prefiere para su buen desarrollo, veranos cálidos y húmedos(ver Tabla 2.13). En México, se emplea como aceite para cocinar y la pasta,coproducto del proceso de extracción, como fuente de proteína en losalimentos balanceados para el ganado. Producto muy apreciado (SENER,2006).

Su cultivo ha disminuido significativamente en México, casi ha desaparecido enla tecnología de riego y se produce de temporal, principalmente en el sur deTamaulipas zona en la que en el año de 2004 se cultivaron 54,000 Ha (SENER,2006).

La producción nacional alcanzó en ese año, 133 mil toneladas en 89 milhectáreas cosechadas, 80 mil de temporal y sólo 9,600 de riego, éstas tambiénen Tamaulipas (SENER, 2006).

En Chiapas (Soconusco) y en San Luis Potosí hubo siembras de temporal en12 mil y 11 mil hectáreas respectivamente en el año del 2004 (SENER, 2006).

El rendimiento medio nacional, fue de 1,500 kg/Ha. Así, resulta obligado paraMéxico comprar en el exterior, grandes cantidades de frijol soya y de pasta: delgrano se importaron en el ciclo 2004-05, 3.5 millones de toneladas y seproyecta importar seis millones para el ciclo 2015-2016 (SENER, 2006).

Cabe mencionar que en EUA la producción de Soya del ciclo 2004-05, fue de85 millones de toneladas con un rendimiento de 2.84 ton/Ha. En Brasil, lasuperficie destinada al cultivo de la soya en el 2004, fue de aproximadamente21 millones de hectáreas (SENER, 2006).

Para el propósito del presente análisis, conviene mencionar nuevamente queMéxico importa grandes volúmenes de oleaginosas y se puede afirmar, que laproducción debe considerarse ya como marginal. En tal virtud, el cultivo de lasoya para propósitos de producción de biodiesel, debería dirigirse a lapromoción y desarrollo de este cultivo en áreas de temporal de la RegiónHuasteca, estados de Tamaulipas, San Luis Potosí y norte de Veracruz, endonde se pueden encontrar amplias superficies (más de un millón dehectáreas) muy probablemente propias en suelo y lluvia para los cultivosbioenergéticos, aún combinando soya de verano con cártamo de invierno dehumedad (SENER, 2006).

El campo experimental INIFAP de Cd. Cuauhtémoc, municipio de Altamira,Tamaulipas, ha encontrado muy buenas variedades, prometedoras de altos



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rendimientos potenciales bajo condiciones de buen temporal entendido comocantidad y distribución de la lluvia (SENER, 2006).

En la zona de Altamira y parte de González, sur de Tamaulipas, con variedadesde origen Brasileño, la productividad de la soya de temporal (siembras de junio)

alcanza las 2 ton/Ha (al año 2006) (SENER, 2006).Tabla 2.13. Composición del grano de Soya (SENER, 2006).

% en pesoAgua 6.0Aceite 18.0

Proteína 38.0Fibra 8.0Carbohidratos solubles 14.0Carbohidratos insolubles 14.0Cenizas 2.0

Una tonelada de granos de soya con 6-8 % de humedad, al procesarse,produce aproximadamente 200 litros de aceite y 800 kg de torta o pasta, la cualcontiene del 44 al 47% de proteína, o sea alrededor de 360 kg (SENER, 2006).

Los 200 litros de aceite al esterificarse con etanol y KOH como catalizador,producen 220 litros de biodiesel. En cuanto a la pasta de soya con 45% deproteína, alcanza un precio de aproximadamente $2,155/ton o sea $4.79/kg deproteína y por ello los 800 kg de pasta que se derivan de una tonelada defrijoles, aportarán un valor de $1,724, que se abonaran al costo de producciónde los granos de soya, que se calcula enseguida (SENER, 2006).

En la Tabla 2.14 se muestra el costo del cultivo y cosecha de la soya porhectárea, sin considerar la renta de la tierra.

Tabla 2.14. Costo de cultivo y cosecha de la Soya por hectárea (sin renta de tierra) (SENER,2006).

Preparación del terreno $1,140Siembra $845Fertilización $471

Labores culturales $460Control de plagas $450

Cosecha $410Total costos directos $3,776Costos indirectos $936Costo total $4,712

Tabla 2.15. Análisis económico sustantivo (SENER, 2006).

Costo de producción por hectárea $ 4,712

Rendimiento 2 ton/HaCosto de producción por tonelada $2,356

Precio de venta por tonelada $3,000

Margen por tonelada $644

Relación Beneficio-costo 1.24Rendimiento por peso invertido 1.39



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En la Tabla 2.15 se hace un análisis económico sustantivo de la soya.

En la Tabla 2.16 se dan algunos datos de costos del biodiesel y la materiaprima.

Tabla 2.16. El costo primo de la Soya en la producción de un litro de Biodiesel (SENER, 2006).

Costo del frijol Soya (1,000 kg) $2,356Valor de la pasta de Soya $1,724Costo de la materia prima a Biodiesel $632Biodiesel producido 220 litrosCosto Primo por litro de Biodiesel $2.87

En la Tabla 2.17 se muestra un resumen de los costos primos de cultivospotenciales para la producción por litro de biodiesel en México (considerandoque algunos de estos son comestibles se tendrían que modificar algunas de laspolíticas actuales, en cuanto a la producción de biodiesel por materia prima

comestible).Tabla 2.17. Resumen de los Costos Primos de cultivos potenciales para la producción por litro,de Biodiesel en México (SENER, 2006).

Cultivospotenciales

Costosprimos

Palma Africana $ 1.18Jatropha o Piñoncillo $ 2.64

Frijol Soya $ 2.87Colza $ 5.08Cártamo $ 7.55Girasol $ 4.08

II.2.3. Costos e impactos en otros países del mundo

Más allá de los respectivos costos económicos domésticos de estas políticas,también se ha alertado de los impactos y distorsiones que éstas pueden crearen otras partes del mundo. Por un lado, los mandatos de penetración de paísesconsumidores importantes como EUA y la UE, debido a que ellos se satisfacenparcialmente a través de importaciones de terceros países, implican cambiosen el uso de tierras y producción en otras partes del mundo. Estos cambios enuso de tierra y en las decisiones de producción conllevan a su vez a impactos

ambientales y sociales diversos, los cuales también deben ser atendidos. Porotro lado, la existencia de subsidios, tarifas y normas técnicas también afectanlos flujos de producción y comercio en terceros países y además constituyencostosas barreras al comercio, especialmente para aquellos países endesarrollo que pudiendo ser más eficientes en la producción poseen una menorcapacidad financiera para apoyar su industria (Duffey, 2011).

II.2.4. Costo y eficiencia de las políticas fiscales

Uno de los temas clave en discusión se refiere a las políticas de promoción delos biocombustibles y su costo-efectividad. Brasil incluso, el país más eficiente

en la producción de bioetanol aún mantiene una rebaja tributaria en favor delbioetanol respecto de la gasolina y fija una mezcla obligatoria para el bioetanol



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(entre 20 y 25%). De hecho el PROALCOOL requirió de importante apoyo fiscalen el pasado. Entre 1975 y 1987 si bien produjo ahorros por unos US$10,400millones, también sus costos fueron abultados y del orden de US$9,000millones. Más aún, ante una caída sostenida en el precio de los combustiblesfósiles, alzas en el precio del azúcar, y una crisis económica nacional, el

programa simplemente fue demasiado caro de financiar y colapsó hacia finesde los 80’s. Las formas que pueden tomar estos costos son variadas. Enmuchos países, el principal objetivo tras promover los biocombustibles esdisminuir el costo asociado a la importación de combustibles fósiles. Entre loscostos asociados a dicha política se encuentran los impuestos que losgobiernos dejan de percibir sobre las importaciones de combustibles. En SãoPaulo, Brasil, estado que da cuenta de más de la mitad del consumo debioetanol del país, los ingresos no percibidos por ese concepto en 2005 fuerondel orden de US$600 millones. En el Reino Unido, se estima que sería de £90millones para una penetración de mercado para los biocombustibles demezclas al 1%. Más aún, en países exportadores de bienes de consumo

agrícolas como son la mayoría de los países de ALC, el desvío de materiaprima al mercado doméstico para la producción de biocombustibles y que antesse destinaban a la exportación, implica una reducción en sus ganancias deexportación. En el caso del mandato RFS de EUA, este actúa como unimpuesto implícito cuyo costo es pagado por el consumidor final. Este vaaumentando en la medida que el precio del combustible fósil al cual reemplazava disminuyendo. Con todo, el punto a destacar es que el costo de estaspolíticas es importante e implica un desafío no menor a enfrentar por los paísesde ALC, que en su calidad de países en desarrollo deben enfrentar unamultitud de necesidades urgentes que compiten por los recursos en las arcasfiscales. Los gobiernos deben estar bien conscientes de los costos de estaspolíticas, los beneficios y objetivos estratégicos que se desean satisfacer. Estoscostos y beneficios deben ser comparados con aquellos de propuestasalternativas para satisfacer ese mismo objetivo de política. Finalmente, se debevelar por que los beneficios de las políticas alcancen aquellos grupos objetivoque inicialmente se deseaba beneficiar (por ejemplo, pequeños agricultores)(Duffey, 2011).

II.2.5. Tendencia en los costos de producción

Los costos de producción son un tema clave en la viabilidad de la industria de

los biocombustibles a nivel global, ya que hoy en día se trata de mercadoscreados por políticas gubernamentales plasmadas en ambiciosas metas depenetración y generosos incentivos fiscales y no por fuerzas de mercadopropiamente (Duffey, 2011).

Los costos de producción de los biocombustibles líquidos difieren ampliamente,dependiendo del tipo de biocombustible, carga, método de producción y el paísde origen (Duffey, 2011).

Para los biocombustibles de primera generación, el cultivo energéticorepresenta el costo más significativo, y varía entre un 60% (bioetanol en base

azúcar de caña) y 90% (biodiesel en base a cultivos templados) de los costos



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totales. Ello significa que cambios en los costos de los cultivos energéticostienen una fuerte incidencia en la rentabilidad de ésta industria (Duffey, 2011).

Como muestra la Figura 2.7, en los últimos años se han realizado reduccionesde costos considerables en el caso de la producción de bioetanol y se espera

que dichas reducciones se mantengan en el tiempo. En el caso de Brasil, sibien es innegable la influencia de favorables condiciones climáticas,disponibilidad de tierras y bajo costo de mano de obra, la curva de aprendizajees el resultado de enormes esfuerzos endógenos en I&D, tanto del sectorprivado como del gobierno, para mejorar la productividad de la caña, mejorar elproceso de producción de bioetanol y el uso del bagazo para la cogeneración,lo cual le ha permitido a Brasil ser el país más eficiente en la producción debioetanol a nivel mundial, siendo el único país capaz de competir con lagasolina sin ayuda fiscal directa y con uno de los procesos más bajos enemisiones de GEI (Duffey, 2011).

Figura 2.7 Curva de costos de bioetanol (Duffey, 2011).

La Figura 2.8 muestra un resumen de los costos de bioetanol y biodiesel deprimera generación en base a distintas cargas. Salvo para el caso del bioetanolbrasileño en base de azúcar, se aprecia un alza sostenida en el costo de lasdistintas cargas, que es el accesorio más significativo dentro de los costos

totales. Los mayores costos totales se presentan para el biodiesel en base acolza (US$1.6/litro en 2007) y bioetanol de trigo (US$1.3/litro en 2007),mientras que los menores costos totales se dan para el bioetanol brasileño(US$0.3/litro en 2007), siendo el único biocombustible competitivo frente a lagasolina (Duffey, 2011).

Es importante notar que la economía de los biocombustibles también se vecríticamente afectada por la capacidad para generar coproductos, por ejemplo,el bagazo para cogeneración en el caso del bioetanol en base a caña deazúcar, alimentos animales para el bioetanol de maíz o la producción deglicerina para el biodiesel. También en el futuro su economía se podría ver

favorecida por la venta de créditos de reducción de carbono, por ejemplo, bajoel MDL (Duffey, 2011).



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En cuanto a los costos de capital, se calcula que los costos de construcciónpara plantas de bioetanol en base a maíz en EUA varían entre los US$1.05 -3.00/gal de capacidad anual. En Louisiana (EUA) se estima que una planta decapacidad de 32 millones de galones anuales (usando melaza como carga)

cuesta US$41 millones o US$1.28/gal de capacidad anual. En Brasil una plantade 45 millones de galones anuales utilizando caña de azúcar cuesta US$60millones o US$1.32/gal de capacidad (Duffey, 2011).

Figura 2.8. Costos de producción de biocombustibles de primera generación, 2004-2007

(Duffey, 2011).

En cuanto a los costos de producción de biocombustibles de segundageneración, estos son bastantes mayores pese a que el costo de los insumoses menor con respecto a los de primera generación. Así, en relación a loscostos de la generación actual de primera generación de biocombustibleslíquidos, estimaciones sugieren unos mayores costos entre un 30% (parabioetanol) y 70% para la conversión de biomasa a combustibles líquidos através de otros procesos avanzados (por ejemplo, BTL). Consecuentemente,los niveles de inversión de capital requeridos para instalar una planta sonsustancialmente superiores, en parte explicado por la mayor escala deoperación requerida. Actualmente EUA realiza esfuerzos inmensos de I&D parael desarrollo de bioetanol celulósico y espera reducir los costos a la mitad(Duffey, 2011).

II.3. Perspectivas de los biocombustiblesII.3.1. Producción

Se proyecta que la producción mundial de biocombustibles aumentarárápidamente en los próximos años impulsada por una mayor demanda decombustible en el sector transportes. Por ejemplo, proyecciones de la OECD y

la FAO indican que la producción mundial de biocombustibles se duplicaríaentre los años 2008 y 2018 alcanzando unos 192 billones de litros, donde 148billones de litros corresponderían a bioetanol y 44 billones de litros a biodiesel.



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Asimismo, las proyecciones de la AIE anticipan que la producción mundial debiocombustibles crecerá entre un 7% y un 9% anual, dependiendo delescenario, alcanzando entre un 4% y un 7% del combustible utilizado por eltransporte terrestre para el año 2030. Se espera que el bioetanol cubra lamayor parte del incremento en el uso mundial de los biocombustibles. Los

costos de producción de los biocombustibles líquidos difieren ampliamente,dependiendo del tipo de biocombustible, la carga, el método de producción yel país de origen (Duffey, 2011).

No obstante se debe considerar que estas proyecciones pueden irmodificándose dependiendo del precio del petróleo y de cuándo, efectivamente,se encuentren disponibles los biocombustibles de segunda generación en elmercado. Se espera que el bioetanol celulósico sea una contribución al sectorde transporte en una o dos décadas más. Asimismo, estas alzas en laproducción se continuarían sustentando en la mantención de programasgubernamentales para su penetración, avaladas por apoyo fiscal y no por

factores de mercado (Duffey, 2011).

De acuerdo a los escenarios de la AIE, en términos del uso de la tierra, seespera que la proporción entre la disponibilidad mundial de tierra dedicada alcultivo de los biocombustibles contemple entre un 2.8 % y un 3.8% al 2030,desde un 1% en el 2004. La disponibilidad de la tierra y los impactos en elmercado de alimentos serán factores clave, limitando el crecimiento delmercado de los biocombustibles de primera generación (Duffey, 2011).

En la Figura 2.9 se muestra una proyección de la demanda energética hasta el2050 y los posibles escenarios para cada tecnología de producción debiocombustibles.

Figura 2.9. Demanda por biocombustible en el escenario blue map (con diversas variantes) dela AIE (Duffey, 2011).

En la Figura 2.10 se hace una proyección de producción de biocombustiblespara algunos países seleccionados.



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Figura 2.10. Proyección de producción de biocombustibles en países seleccionados al 2016(Duffey, 2011).

II.3.2. Comercio internacional

Se espera que el comercio internacional de biocombustibles se expandasignificativamente. No obstante, la mayor parte del consumo seguirá siendoproducida en forma doméstica dadas las restricciones al comercio existentes.Se presume que Brasil continuará siendo el principal exportador de bioetanol(Duffey, 2011).

A pesar de las normativas de los EUA para aumentar su autosuficiencia en elabastecimiento de biocombustibles, los aumentos en la producción local noserían suficientes para abastecer la demanda esperada, por lo que ese paíscontinuará siendo un país importador clave, especialmente de bioetanol.

Luego, su fuerte demanda seguirá siendo satisfecha a través de produccióninterna e importaciones, estas últimas a partir de países que se venbeneficiados de acceso preferencial a ese mercado, por ejemplo, como son lospaíses del CAFTA y también Brasil. En la UE, dadas las limitaciones internasde disponibilidad de tierras y la presión sobre los precios de las materiasprimas, el cumplimiento de las ambiciosas metas de penetración para losbiocombustibles (5.75% indicativo para el 2010 y un 10% obligatorio deenergías renovables en el transporte para el 2020) requerirá de volúmenessignificativos tanto de biocombustibles importados como producidoslocalmente, especialmente de biodiesel. Se estima que para el 2020 lasimportaciones abastecerán cerca del 20% de la demanda de la UE debiocombustibles, en donde un 50% será en base a materias primas de primerageneración, principalmente semillas oleaginosas y aceites vegetales. Otrospaíses que podrían llegar a ser importadores importantes son los asiáticoscomo Japón, Corea y Taiwán, los cuales tienen escasa disponibilidad de tierraspara aumentar la producción. China e India, debido a los grandes volúmenesde demanda, también serán importadores netos de biocombustibles (Duffey,2011).

En la Figura 2.11 se hace una proyección a nivel mundial de la cantidad debioetanol comercializado (2010-2019) y en la Figura 2.12 se hace una

proyección a nivel mundial del biodiesel comercializado (2010-2019).



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Figura 2.11. Proyección de la cantidad de bioetanol comercializado en el mundo (2010-2019)(Duffey, 2011).

Figura 2.12. Proyección de la cantidad de biodiesel comercializado en el mundo (2010-2019)(Duffey, 2011).

II.3.3. Costos proyectados

La Figura 2.13 muestra las proyecciones de precio de la AIE en el corto y largoplazo para distintos tipos de biocombustibles en base a diferentes cargas bajodos escenarios de precio del petróleo. En un escenario, con precios de petróleorelativamente bajos (US$60/b) la mayoría de los biocombustibles de primerageneración salvo el brasileño en base a caña de azúcar y todos aquellos desegunda generación, serían no competitivos frente a la gasolina, mostrando noobstante reducciones de costos importantes en el largo plazo, especialmenteaquellos biocombustibles de segunda generación. Para estos últimos, se

estima que sus costos incluso podrían llegar a ser menores a los del biodieselen base a aceite de colza, pero no menores frente a los de otros



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biocombustibles de primera generación ni de la gasolina. Bajo un escenario deprecios del petróleo de US$120/b, se produciría un alza generalizada de loscostos de producción de los biocombustibles. Pese a ello, salvo el biodiesel enbase de colza, todos los biocombustibles se tornan competitivos. Con todo,existe consenso en que el tema de los costos seguirá siendo crítico, por lo que

la producción de biocombustibles continuará siendo dictada por políticasgubernamentales y subsidios y no por reglas de mercado. También, existeacuerdo en que la viabilidad económica de la industria dependerá críticamentede la capacidad de desarrollar coproductos y de organizarse en torno alconcepto de biorefinerías (Duffey, 2011).

Figura 2.13. Proyección y comparación de costos de biocombustible, corto y largo plazo(Duffey, 2011).

II.4. Disponibilidad y análisis regional de materias primasII.4.1.Materias primas para la producción de biodiesel por primera generación

Cualquier materia que contenga triglicéridos puede utilizarse para la producciónde biodiesel (girasol, colza, soja, aceites de fritura usado, sebo de vaca, etc.)(García y García, 2007).

A continuación se detallan las principales materias primas para la elaboraciónde biodiesel (García y García, 2007):

Aceites vegetales convencionalesAceite de girasolAceite de colzaAceite de sojaAceite de cocoAceite de palma

Aceites vegetales alternativos

Aceite de Brassica carinata Aceite de Cynara curdunculus



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Aceite de Camelina sativa Aceite de Crambe abyssinica Aceite de Pogianus Aceite de Jatropha curcas Aceites de semillas modificadas genéticamente

Aceite de girasol de alto oleico

Grasas animalesSebo de vacaSebo de búfaloGrasa de pollo

Aceites de fritura usadosAceites de otras fuentes

Aceites de producciones microbianas

Aceites de microalgasSalicornia

II.4.1.1. Aceites vegetales convencionales

Las materias primas utilizadas convencionalmente en la producción debiodiesel han sido los aceites de semillas oleaginosas como el girasol y la colza(Europa), la soja (EUA) y el coco (Filipinas); y los aceites de frutos oleaginososcomo la palma (Malasia e Indonesia). Por razones climatológicas, la colza(Brassica napus ) se produce principalmente en el norte de Europa y el girasol(Helianthus annuus ) en los países mediterráneos del sur, como España o Italia.

La utilización de estos aceites para producir biodiesel en Europa ha estadoasociada a las regulaciones de retirada obligatoria de tierras de la PAC quepermite el cultivo de semillas oleaginosas a precios razonables. Sin embargo,la dedicación de sólo las tierras de retirada para la producción de materiasprimas energéticas supone un riesgo por cuanto estas superficies varían en eltiempo, ya que el régimen de retirada de tierras depende de la oferta y lademanda de cereales alimentarios, lo que implica que este índice está sujeto aalteraciones (García y García, 2007).

II.4.1.2. Aceites vegetales alternativos

Además de los aceites vegetales convencionales, existen otras especies másadaptadas a las condiciones del país donde se desarrollan y mejorposicionadas en el ámbito de los cultivos energéticos. En este sentido,destacan la utilización, como materias primas de la producción de biodiesel, delos aceites de Camelina sativa, Crambe abyssinica y Jatropha curcas (García yGarcía, 2007).

II.4.1.3. Aceites vegetales modificados genéticamente

Los aceites y las grasas se diferencian principalmente en su contenido en

ácidos grasos. Los aceites con proporciones altas de ácidos grasosinsaturados, como el aceite de girasol o de Camelina sativa , mejoran laoperatividad del biodiesel a bajas temperaturas, pero disminuyen su estabilidad



51

a la oxidación, que se traduce en un índice de yodo elevado. Por este motivo,se pueden tener en consideración, como materias primas para producirbiodiesel, los aceites con elevado contenido en insaturaciones, que han sidomodificados genéticamente para reducir esta proporción, como el aceite degirasol de alto oleico (García y García, 2007).

II.4.1.4. Aceites de fritura usados

El aceite de fritura usado es una de las alternativas con mejores perspectivasen la producción de biodiesel, ya que es la materia prima más barata, y con suutilización se evitan los costes de tratamiento como residuo. Por su parte, losaceites usados presentan un bajo nivel de reutilización, por lo que no sufrengrandes alteraciones y muestran una buena aptitud para su aprovechamientocomo biocombustible. Además, como valor añadido, la utilización de aceitesusados significa la buena gestión y uso del residuo. El informe sobre el marcoregulatorio de los carburantes en España propone reciclar aceite de fritura en

biodiesel. Esta alternativa es la que más ventajas tiene porque además deproducir combustible elimina un residuo contaminante como es el aceite usado.Este aceite da problemas al depurar el agua; sin embargo, su colecta esproblemática por la cuestión logística (García y García, 2007).

La utilización de aceites usados presenta dificultades logísticas, no sólo por surecogida, como se ha dicho, sino también por su control y trazabilidad debido asu carácter de residuo (García y García, 2007).

II.4.1.5. Grasas animales

Además de los aceites vegetales y los aceites de fritura usados, las grasasanimales, y más concretamente el sebo de vaca, pueden utilizarse comomateria prima de la transesterificación para obtener biodiesel. El sebo tienediferentes grados de calidad respecto a su utilización en la alimentación,empleándose los de peor calidad en la formulación de los alimentos deanimales. La aplicación de grasas animales surgió a raíz de la prohibición de suutilización en la producción de alimento para ganado, como salida para losmismos como subproducto (García y García, 2007).

II.4.1.6. Aceites de otras fuentes

Por otra parte, es interesante señalar la producción de lípidos decomposiciones similares a los aceites vegetales, mediante procesosmicrobianos, a partir de algas, bacterias y hongos, así como a partir demicroalgas (García y García, 2007) y salicornia.

II.4.1.7. Otras fuentes

Por último, cabe destacar que está en estudio la utilización de bioetanol ybiometanol en el proceso de esterificación de dichos aceites para la producciónde biodiesel, al igual que el desarrollo de cultivos específicos para fines

energéticos, no alimentarios (García y García, 2007).



52

Los biocarburantes presentan la particularidad de utilizar productos vegetalescomo materia prima y, por tanto hay que tener en cuenta las características delos mercados agrícolas, junto a la complejidad que ya de por sí presentan losmercados energéticos. En este sentido, tal como se comentó anteriormente,hay que destacar que el desarrollo de la industria de los biocarburantes no

depende principalmente de la disponibilidad local de materia prima, sino de laexistencia de una demanda suficiente, que puede servir para potenciar otraspolíticas como la agrícola (García y García, 2007).

La UE prepara un “Plan de Acción en Biomasa” con medidas y acciones paraimpulsar la generación de electricidad y calor, incluyendo también losbiocombustibles para el transporte, que permita alcanzar los objetivos fijados(García y García, 2007).

II.4.2. Materias primas para biodiesel de segunda generaciónII.4.2.1. Plantaciones energéticas para producción de combustibles leñosos

Los combustibles leñosos tienen varias aplicaciones, pueden utilizarsedirectamente como combustibles sólidos ya sea como leña, astillas o carbónvegetal o gasificarse. Incluso existen procesos para convertirlos a combustibleslíquidos como etanol. Las principales aplicaciones son la producción de energíatérmica y la producción de electricidad. En México el uso principal de loscombustibles es como leña y carbón, principalmente para combustibledoméstico en hogares rurales y para un número importante de pequeñasindustrias (ladrilleras, mezcaleras, hornos de alfarería y muchas más) (Maseraet al., 2005).

La estimación del recurso disponible proviene de la metodología desarrolladapor Ghilardi y Riegelhaupt (2005). En esta metodología, siguiendo elprocedimiento de la FAO (2001) se desagregan los recursos forestales en: a)combustibles de madera directos provenientes ya sea de bosques naturales ode plantaciones energéticas y, b) combustibles de madera indirectos,provenientes de la industria de la madera (Masera et al., 2005).

II.4.2.2. Combustibles de madera directos

Incluyen a la biomasa leñosa (viva o muerta) directamente extraída de árboles

y arbustos que crecen en bosques naturales, en plantaciones, y fuera de losbosques. Se excluyen las partes de los árboles que se destinan a usos noenergéticos (madera para aserrar, para construcción, celulosa y papel, entreotros) (Masera et al., 2005).

II.4.2.3. Madera de bosques

El cálculo del recurso disponible toma en cuenta las existencias de madera delos bosques de México obtenidas del IFN de 1994. Las existencias se afectanluego por un coeficiente de expansión de la biomasa, que representa larelación entre el volumen total de los árboles y el volumen maderable (de fuste

limpio) reportado por el IFN de 1994 y el peso específico promedio de lamadera de cada formación a fin de obtener las existencias totales, en toneladas



53

de materia seca. Se obtiene posteriormente la productividad volumétrica(m3 /Ha por año) utilizando estimaciones directas o estimadores porcentualesbasados en las existencias máximas (m3 /Ha) y el tiempo de desarrollo de lacobertura completa (años). Para transformar la productividad volumétrica(m3 /Ha por año) en productividad gravimétrica (tMS /Ha por año), se le afectó por

el peso específico medio (tMS /m3

) del respectivo grupo de maderas en cadacategoría (Masera et al., 2005).

Estas estimaciones se ajustan finalmente por un factor de accesibilidad de losbosques, que toma en cuenta la distancia a caminos, pendientes, restriccioneslegales como ser áreas naturales protegidas y otros criterios. De acuerdo con laTabla 2.18, se registra para México un potencial técnico de 748-1,287 PJ/año.Este potencial es conservador, pues las productividades promedio estimadasen el IFN de 1994 son muy bajas. Debe destacarse también que la estimaciónsupone el uso energético como complemento y no como uso exclusivo de losbosques naturales (Masera et al., 2005).

II.4.2.4. Madera de plantaciones

La experiencia actual de México en plantaciones forestales es reducidacomparada con otros países como Brasil o del Sudeste Asiático. En los últimosaños sin embargo, ha aumentado mucho esta actividad, debido principalmentea los subsidios que otorga el gobierno vía el PRODEPLAN y por el precioatractivo de las maderas preciosas. La Comisión Nacional Forestal estima elestablecimiento de 875 mil hectáreas de plantaciones con fines de producciónde madera en rollo y papel en México para el 2025 (Masera et al., 2005).

Es importante que las plantaciones no se establezcan en bosques naturalespor este motivo para la estimación del recurso disponible se incluyeronsolamente las áreas de vocación forestal con vegetación secundaria.Asimismo, se utilizó un método multicriterio ligado a una plataforma SIG. Seconsideraron 5 criterios: 1) coberturas con vegetación secundaria, 2)pendientes menores a 15º, 3) superficie accesible físicamente alrededor delocalidades y al costado de carreteras principales, 4) clasificación del suelo, y5) precipitaciones totales anuales (Masera et al., 2005).

Se obtuvieron superficies con diferentes potenciales para el establecimiento de

plantaciones forestales. Las variaciones en el potencial se ven reflejadas en lastasas de productividad esperada. De manera agregada, se estima que existeun total de 16.3 millones de hectáreas con potencial para el establecimiento deplantaciones energéticas. El potencial energético alcanza entre 450 y 1,246 PJdividida en 42-71 PJ/año en plantaciones de alta productividad, 318-636 PJ/añoen plantaciones de productividad media y 90-540 PJ/año en plantaciones deproductividad baja (Masera et al., 2005).

II.4.2.5. Combustibles de madera indirectos

Se consideraron dos categorías generales: a) subproductos de la extracción

forestal, que corresponden a los desechos maderables que se generan durantelas prácticas de extracción de la madera comercial (en rollo) y b) subproductos



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de la industria maderera, que corresponden a los desechos que se generanprincipalmente en los aserraderos. Las existencias de residuos combustibles demadera a partir de la extracción forestal se estimaron mediante el volumen dela producción forestal maderable, el cual se obtuvo del anuario estadístico deMéxico publicado por INEGI en el año 2003. Este valor se afectó por un

coeficiente de generación de residuo (madera total/madera comercial) y por elpeso específico promedio de la madera comercial. Las existencias de residuoscombustibles de madera como desecho de la industria maderera se estimaronmediante la proporción de la producción forestal maderable que se destina a laindustria del aserrío (construcción, muebles, chapa y triplay, empaques,electricidad y telefonía y ferrocarriles). El volumen total fue afectado por uncoeficiente de generación de residuos y por el peso específico de la madera(ver Tabla 2.18) (Masera et al., 2005).

El volumen total aprovechable de residuos forestales se estima en 72 PJ/año,de estos últimos 31 PJ/año corresponden a subproductos de la extracción

forestal y 41 PJ/año de subproductos de la industria forestal. Tomando encuenta los combustibles directos e indirectos de la madera, podemos concluirque el potencial energético total de los combustibles leñosos es de 1,519 a3,034 PJ/año (ver Tabla 2.19) (Masera et al., 2005).

Tabla 2.18. Combustibles de madera directos (Masera et al., 2005).

Tabla 2.19. Principales cultivos perennes en la República Mexicana, 2004 (SENER, 2006).

Cultivo Superficiecosechada(Miles de Ha)

Producción(Miles de ton)

Valor(Millones dePesos)

Caña deazúcar 657 50,893 20,205

Cítricos 509 6,704 7,140

Aguacate 100 987 6,086

Alfalfa 354 20,112 7,313

Café cereza 761 1,697 2,866

NuezPecanera

50 79 2,848

Plátano 79 2,361 3,392

Uva 33 305 2,400

Manzana 59 573 2,036

Mango 166 1,575 3,411Total 2,768 85,286 57,697

Formación Superficietotal

Superficieaccesible

Volumen enpie

Factor deusoenergético

Productividadgravimétrica

Incrementoanual demadera paraenergía

Equivalenteen energíaprimaria

km MillonesHa2

m r/Ha coeficiente tMS /Ha por año MillonestMS /año

PJ/año

Total 32.9 16.3 - 26.9 49.9 – 85.8 997 -1,716Bosques 30.8 17.0 -25.5 64 0.55 0.96 15.7 – 26.0 314 – 519Selvas 55.4 11.5 -27.0 39 0.80 1.11 18.9 – 28.3 378 – 566Matorral 2.2 0.9 – 1.5 15 0.95 0.84 9.7 – 22.8 193 - 455Vegetaciónhidrófila

32.9 16.3 - 26.9 100 0.90 6.00 5.6 – 8.8 112 - 176



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La superficie total sembrada con cultivos perennes en el país alcanzó 5.78millones de hectáreas, de las cuales 1.462 millones son de riego y 4.338millones de temporal. La superficie cosechada fue de 5.385 millones dehectáreas. El valor de la producción se elevó a $85.52 mil millones. Esinteresante mencionar que en el riego, el valor de la producción fue de

$30,455/Ha y en el temporal el valor fue de $10,950/Ha cosechada (SENER,2006).

En la Tabla 2.20 se muestran las diferentes regiones agrícolas de México, laszonas en que se divide cada región y los cultivos de la región.

Tabla 2.20. Principales cultivos en las regiones agrícolas de México (SENER, 2006).

Región Agrícola Zona Cultivos1) Mar de Cortés a) Valle de Mexicali y San Luis Río

Colorado.b) Valles ríos Yaqui y Mayo.

c) Valles del Fuerte y Culiacán, Sinaloa.

a) Trigo y algodón.b) Trigo y cártamo.c) Maíz, hortalizas y frijol.

2) Occidente Sur Sinaloa, Nayarit, Jalisco, sur deMichoacán, Colima.

Maíz, caña de azúcar,aguacate y agavetequilero.

3) Pacífico Sur Costas de Chiapas, Oaxaca y Guerrero.

Café, frutales (plátano,mango).

4) Norte Chihuahua, Coahuila, Durango, NuevoLeón, norte de Zacatecas y San LuisPotosí.

Maíz, frijol y avena.

5) El Bajío Guanajuato, Querétaro, Michoacán,Aguascalientes y sur de Zacatecas.

Maíz, sorgo y hortalizas.

6) Centro-VallesAltos

México, Puebla e Hidalgo, Tlaxcala ynorte de Morelos.

Maíz, avena y cebada.

7) La Laguna Sureste de Coahuila y este de Durango. Forrajes y maíz.8) Golfo Norte Tamaulipas. Maíz y sorgo.9) Huastecas Límites de los estados vecinos de

Tamaulipas, Veracruz, San Luis Potosí,Puebla, Hidalgo y Querétaro.

Maíz, caña de azúcar ycafé.

10) Golfo Centro Centro de Veracruz Caña de azúcar, café ycítricos.

11) Cuenca delPapaloapan

Sur de Veracruz, norte de Oaxaca. Caña de azúcar y maíz.

12) Valles Centralesde Chiapas yOaxaca

Valles centrales de Chiapas y Oaxaca. Maíz y frijol.

13) Peninsular Yucatán, Quintana Roo, Campeche y

Tabasco.

Maíz, cacao, caña de

azúcar y cítricos.

La superficie total sembrada con cultivos cíclicos en el año de 2004, alcanzó 16millones de hectáreas; 3.619 millones de riego y 12.455 millones de temporal(ver Tabla 2.21). El valor total de la producción ascendió a $125 mil millones,tomando para todos los productos el precio medio rural. La superficie totalcosechada, llegó a 14.8 millones de hectáreas, de modo que se perdió pordiversas causas, principalmente siniestros ocasionados por el clima, el 8% dela superficie sembrada (SENER, 2006).



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Tabla 2.21. Cultivos cíclicos, año agrícola 2004, superficie, tecnologías riego y temporal.Producción-Valor (miles de hectáreas, miles de toneladas y millones de pesos) (SENER, 2006).

Cultivos SuperficieTemporal

Producción SuperficieRiego

Producción SuperficieTotal

ProducciónTotal

ValorTotal

Maíz grano 7,077 13,251 1,327 8,433 8,404 21,684 36,401

Frijol 1,633 897 189 268 1,822 1,165 6,662

Sorgo Grano 1,603 4,826 351 2,178 1,954 7,004 9,308

Trigo 143 225 392 2,095 535 2,320 3,852

Cebada 245 457 87 475 332 932 1,668

Cártamo 98 61 126 170 224 231 544

Total 10,799 19,717 2,472 13,619 13,271 33,336 58,435



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Capitulo III. Tecnologías de producción de biodiesel (primera y segundageneración)

III.1. Biodiesel de primera generación

El aumento de los precios del petróleo que se ha visto en la última décadatambién ha permitido que los biocombustibles líquidos adquirieran un costocompetitivo con respecto a los combustibles de petróleo para el transporte, yesto ha llevado a un impulso en la investigación y producción en todo el mundo.Los tres tipos principales de biocombustibles de primera generación utilizadoscomercialmente son el biodiesel (bioésteres), bioetanol y biogás, de los cualesse han producido grandes cantidades alrededor del mundo y para estos, elproceso de producción se considera "una tecnología establecida”. El biodieseles un sustituto del diesel y se produce a través de la transesterificación deaceites vegetales y aceites y grasas residuales, con ligeras modificaciones almotor en algunos casos y puede servir ya sea combinado o como un sustituto

completo (Naik et al., 2010).

En la actualidad, el biodiesel, bioetanol y biogás son producidos a partir deproductos básicos que también se utilizan para la alimentación por lo que ya sehan implementado otro tipo de cultivos no alimentarios para evitar talcompetencia. Las demandas de aceites comestibles tienen una tendenciacreciente, por lo que resulta difícil utilizar los cultivos de alimentos agrícolaspara la producción de biocombustibles. Hay algunos cultivos potenciales parala producción de biodiesel, que pueden ser tomados como cultivos industrialesen tierras improductivas. Los usos múltiples de los cultivos de semillasoleaginosas se pueden introducir, de forma que la biomasa producida por ellos,puede ser utilizada para la producción de bioproductos diferentes (Naik et al.,2010).

III.1.1. Procesos de conversión de biodieselIII.1.1.1. Transesterificación

Los aceites vegetales basados en FAME, popularmente conocidos comobiodiesel, están ganando importancia, impactando de forma positiva con elmedio ambiente en la sustitución de diesel de petróleo. El biodiesel es un dieselalternativo, a partir de fuentes biológicas renovables tales como aceites

vegetales y grasas animales por la reacción química del aceite o de la grasacon un alcohol en presencia de un catalizador homogéneo o un catalizadorheterogéneo. Como productos de la reacción se obtiene una mezcla de ésteres(que pueden ser de metilo o etilo dependiendo del alcohol usado, pudiendo sermetanol o etanol respectivamente), que es el biodiesel y como subproducto laglicerina, que dependiendo de su pureza, puede tener un alto valor agregado(Naik et al., 2010).

En la Figura 3.1 se muestra el proceso de transesterificación de formagenérica.



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Figura 3.1. Proceso de transesterificación (García y García, 2007).

III.1.1.1.1. Catálisis homogénea

La transesterificación es una reacción reversible y procede esencialmente deuna mezcla de reactantes en los que el catalizador es un líquido ácido o básico(Naik et al., 2010). El proceso de transesterificación se muestra en la Figura3.2.

Figura 3.2. Proceso de alcohólisis en la transesterificación (Naik et al., 2010).

III.1.1.1.2. Catálisis heterogénea

Cuando se dispone de un aceite vegetal o animal con un alto contenido de

FFA ( 5%), no es recomendable llevar a cabo el proceso de transesterificaciónusando un catalizador básico, ya que reduce la conversión del aceite, debido ala reacción de saponificación. Se recomienda el uso de catalizadores ácidossólidos cuando existe un alto contenido de ácidos grasos libres en el aceite.Esto se debe a que los catalizadores ácidos sólidos pueden al mismo tiempocatalizar la transesterificación de los triglicéridos y la esterificación de FFApresentes en el aceite (Naik et al., 2010).

Los catalizadores ácidos sólidos tienen el potencial de reemplazar a loscatalizadores homogéneos, eliminando la separación, y los problemas de

corrosión (Kulkarni et al., 2006).



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El mecanismo de reacción de esterificación y transesterificación simultáneausando ácidos de Lewis se muestra en la Figura 3.3. La esterificación tienelugar entre los FFA y el metanol mientras que la transesterificación tiene lugarentre los triglicéridos y metanol adsorbido en el sitio ácido (L +) de la superficiedel catalizador (Kulkarni et al., 2006).

La interacción del carbonilo oxigenado del ácido graso libre o monoglicéridocon el sitio ácido del catalizador forma el carbocatión. El ataque nucleofílico delalcohol al carbocatión produce un intermediario tetraédrico (Figura 3.3).Durante la esterificación este intermediario tetraédrico elimina la molécula deagua para formar una mol de éster (RCOOCH3). El mecanismo detransesterificación puede ser extendido a tri y diglicéridos. Es bien sabido quela transesterificación es una reacción por etapas. En la secuencia de reacciónlos triglicéridos se convierten paso a paso para di y monoglicéridos yfinalmente, glicerina. El intermediario tetraédrico formado durante la reacción,elimina di, monoglicéridos y glicerol, cuando tri, di y monoglicéridos entran en

contacto con los sitios ácidos, respectivamente, para dar una mol de éster encada paso. En algunos casos, la esterificación y transesterificación producenmetil éster, el mismo producto final. Además, como se muestra en la Figura 3.3,el catalizador se regenera después de las reacciones simultáneas deesterificación y transesterificación. El exceso de alcohol favorece el avance dereacción y por lo tanto maximiza el rendimiento de éster (Kulkarni et al., 2006).

Figura 3.3. Reacciones de esterificación y transesterificación simultáneas con un catalizadorácido sólido (Naik et al., 2010).

En la Figura 3.4 se muestra una comparación de los procesos catalíticosusados por tecnología de primera generación (García y García, 2007).



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Figura 3.4. Ventajas y desventajas de los catalizadores utilizados en la transesterificación(García y García, 2007).

III.1.2. Comparación entre el diesel de petróleo y el biodiesel (FAME)

Las principales ventajas del biodiesel son (IICA, 2007):El biodiesel tiene mayor lubricidad que el diesel de origen fósil, por loque extiende la vida útil de los motores.

Es más seguro de transportar y almacenar, ya que tiene un punto deinflamación mayor que el diesel fósil. El biodiesel podría explotar a unatemperatura de 150°C.El biodiesel se degrada de 4 a 5 veces más rápido que el diesel fósil ypuede ser usado como solvente para limpiar derrames de diesel fósil.El biodiesel permite al productor agrícola autoabastecerse decombustible; además, su producción promueve la inclusión social de loshabitantes menos favorecidos del sector rural, debido a que no requierealtos niveles de inversión.

Las principales desventajas del biodiesel serían las siguientes (IICA, 2007):

El biodiesel presenta problemas de fluidez y congelamiento a bajastemperaturas (<0°C), especialmente el que se produce de PalmaAfricana.Los costos de la materia prima son elevados y guardan relación con elprecio internacional del petróleo. Dichos costos representan el 70% delos costos totales del biodiesel, por lo que este actualmente es unproducto relativamente costoso.Por su alto poder solvente, se recomienda almacenarlo en tanqueslimpios; si esto no se hace, los motores podrían ser contaminados conimpurezas provenientes de los tanques.

El contenido energético del biodiesel es menor que el del diesel (12%menor en peso u 8% en volumen), por lo que su consumo es mayor.



61

El biodiesel de baja calidad (con un bajo número de cetano) puedeincrementar las emisiones de NOx, pero si el número de cetano esmayor que 68, las emisiones de NOx serían iguales o menores que lasprovenientes del diesel fósil.

Figura 3.5. Procesos de conversión de la biomasa (Naik et al., 2010).



62

En la Figura 3.5 se muestra los diferentes procesos de conversión de labiomasa (Naik et al., 2010).

La conversión de la biomasa, se divide comúnmente en termoquímica,biológica, química y física, de acuerdo a la ruta usada, se pueden obtener

productos para diversos fines comerciales. Estos procesos cobran una granimportancia en la producción del biodiesel tanto de primera como segundageneración.

III.2. Biodiesel de segunda generación

Los biocombustibles de segunda generación se producen a partir de biomasaen más de una forma sostenible, lo que es realmente neutral en carbono entérminos de su impacto en las concentraciones de CO2 en la atmósfera. En elcontexto de la producción de biocombustibles, una "planta de biomasa" serefiere en gran parte al material lignocelulósico, ya que constituye la mayor

parte de los materiales no comestibles, baratos y abundantes a disposición delas plantas industriales (Gomez et al., 2008; Zabaniotou y Skoulou, 2008). Labiomasa es uno de los recursos biológicos más abundantes y subutilizados enel planeta, y es visto como una prometedora fuente de material para loscombustibles y materias primas. En la forma más básica, la biomasa vegetal,simplemente se puede quemar para producir calor y electricidad; sin embargo,hay un gran potencial en el uso de la biomasa para producir biocombustibleslíquidos. La biomasa vegetal se compone mayoritariamente de paredescelulares vegetales, de las cuales por lo general 75% está constituido depolisacáridos (Pauly y Keegstra, 2008). Estos polisacáridos representan unvalioso grupo de los azúcares, incluso en los cultivos alimentarios tradicionales,

como el trigo (Triticum aestivum ). Hasta la fecha, el potencial de muchosresiduos de cultivos, como la paja y virutas de madera, para proporcionarmaterias primas de azúcar para la producción de biocombustibles no se haaprovechado. Sin embargo, la producción de biocombustibles a partir desubproductos agrícolas podría sólo satisfacer una parte de la crecientedemanda de combustibles líquidos. Esto ha generado un gran interés en haceruso de cultivos de biomasa como materia prima para la producción debiocombustibles.

Los materiales lignocelulósicos son un conjunto de materias primas parabiocombustibles de segunda generación y se puede obtener ya sea a través de

la hidrólisis y la fermentación (es decir, bioetanol) o mediante la gasificación (esdecir, diesel de F-T, bioDME y bioSNG). Los recursos típicos para estoscombustibles son cultivos forestales de ciclos cortos (álamo, sauces yeucaliptos), hierbas perennes (miscanthus, pasto y caña de alpiste) y losresiduos de la industria de la madera, la silvicultura y la agricultura (Naik et al.,2010).

El diesel de F-T o BTL, es un sustituto completo de diesel, donde la biomasalignocelulósica se gasifica para producir gas de síntesis que a su vez estransformado en hidrocarburos líquidos, principalmente diesel y queroseno. ElbioSNG es un combustible que puede ser utilizado en los vehículos de

gasolina con ligeras adaptaciones. La biomasa lignocelulósica se gasifica paraproducir gas de síntesis que a su vez transforma en metano y/o DME. El



63

bioDME es un combustible que puede ser utilizado en los vehículos diesel, conligeras adaptaciones (Naik et al., 2010).

III.2.1. Procesos de conversión generales

Hay dos rutas principales disponibles para la producción de líquidosbiocombustibles a partir de biomasa, una implica el tratamiento termoquímicoy otra el procesamiento bioquímico. El tratamiento termoquímico define laconversión de biomasa en una gama de productos, por descomposicióntérmica y una reformación química, y consiste esencialmente en elcalentamiento de biomasa en presencia de diferentes concentraciones deoxígeno. La clara ventaja del tratamiento termoquímico esque, esencialmente, puede convertir todos los componentes orgánicos de labiomasa en comparación con el procesamiento bioquímico que se centrasobre todo en los polisacáridos (Gomez et al., 2008). En los procesos deconversión de lignocelulosa, la biomasa y la utilización de la combinación de

tecnologías para la producción provee otro valor agregado de productosquímicos (Figura 3.6) y el ejemplo de algunas biorefinerías sobre la base de lasdiferentes materias primas, han sido discutidas con miras a la utilizaciónintegrada de la biomasa (Naik et al., 2010).

Figura 3.6. Producción de biocombustibles de primera y segunda generación a partir de labiomasa (Naik et al., 2010).

En la Figura 3.6 se muestra un resumen de los procesos generales para laobtención de biocombustibles clasificados en base a la materia primaalimenticia y no alimenticia y los procesos que se pueden aplicar a la materia



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lignocelulósica (cabe señalar que esta clasificación ya no se hace paraestablecer el tipo de generación del biocombustible).

III.2.1.1. Conversión termoquímica

La conversión termoquímica incluye la combustión directa, gasificación,licuefacción y pirólisis como se muestra en la Figura 3.5. Cuando la biomasa secalienta bajo condiciones deficientes de oxígeno, genera la síntesis de gas, ogas de síntesis, que consiste principalmente de una mezcla de hidrógeno ymonóxido de carbono. Este gas de síntesis puede ser usado directamente opara procesar otros productos líquidos o gaseosos. En este sentido, laconversión térmica y química de la biomasa es muy similar a la del carbón(Naik et al., 2010).

Figura 3.7. Resumen de procesos para la obtención de biodiesel, de diferentes materias primas

(IMP, 2004-2006).

Los principales procesos termoquímicos implicados en la obtención delbiodiesel de segunda generación son la gasificación y la pirolisis. Para el casode la pirolisis se aplica un hidrotratamiento, como parte de la refinación del

biocrudo obtenido, llevándolo con esto al biodiesel (Figura 3.7). Y para la



65

gasificación se aplica una síntesis de F-T, para la obtención del biodiesel(Figura 3.7).

III.2.1.1.1. Gasificación

La gasificación no es una nueva tecnología, sin embargo su uso viable para laconversión de biomasa en un combustible sólo ha sido investigado durante losúltimos treinta años. El gas de síntesis se puede producir a partir de biomasapor dos vías a saber, catalítica y no catalítica. El proceso no catalítico requiereuna temperatura muy alta de operación, tan alta como 1,300ºC, mientras que elproceso catalítico puede ser operado en temperaturas menores. Con másventajas en la catálisis, el requerimiento de la temperatura se espera que seamenor que el valor actual de 900ºC aproximadamente (Lee et al., 2007). Elproceso de gasificación de la biomasa consiste en hacerla reaccionar con aire,oxígeno, o una corriente de vapor de agua, para producir una mezcla gaseosade CO, CO2, H2, CH4 y N2 conocida como gas de síntesis, según las

proporciones relativas de los gases componentes. La producción de gas esprincipalmente útil como combustible para la generación de energíaestacionaria, mientras que el gas de síntesis puede ser el que se utiliza parahacer una serie de combustibles y productos químicos intermedios. Loshidrocarburos de la síntesis de F-T van seguidos por una reacción adicionalpara producir hidrocarburos oxigenados o combustibles líquidos. La reacciónde WGS utiliza CO y H2O para producir CO2 e H2. Estos productos se puedenutilizar para aumentar la producción del gas de síntesis por medio delenriquecimiento de H2 (Steen y Claeys, 2008).

La síntesis de F-T se ha utilizado desde 1930 para

producir hidrocarburos partiendo del gas de síntesis. La producción de metanola partir de gas de síntesis se ha practicado desde la década de 1920 (Naik etal., 2010).

En la Figura 3.8 se muestra la reacción de gasificación.

Figura 3.8. Reacción de gasificación (Aguilar et al., 2007).

III.2.1.1.2. Pirólisis

La pirólisis es la degradación térmica de la biomasa por el calor en ausencia deoxígeno (Figura 3.9), lo que resulta en la producción de carbón (sólido),biocrudo (líquido) y combustibles gaseosos. La pirólisis de la biomasa ha sidoestudiada con el objetivo de recuperar un biocombustible con poder caloríficomedio-bajo. Dependiendo de las condiciones de operación, la pirólisis se puededividir en tres subclases: (a) pirólisis convencional, (b) pirólisis rápida y (c)pirólisis instantánea (Naik et al., 2010).



66

Figura 3.9. Reacción de descomposición térmica (Singh y Singh, 2010).

a) Pirólisis convencional La pirólisis convencional ocurre con un tipo de calentamiento lento (0.1 a 1 K/s)y tiempo de residencia de 45 – 550 s con madera sólida. En la primera etapa la

descomposición de la biomasa que se produce es entre 550 y 950 K y se llamaprepirólisis. Durante esta etapa, existen algunos reajustes internos talescomo la eliminación de agua, rotura del enlace, la aparición de radicales libres,formación de carbonilo, un grupo carboxilo y el grupo hidroperóxido toma lugar(Naik et al., 2010).

La segunda etapa es la descomposición de sólidos que corresponde al procesode pirólisis principal. Se continúa con una tasa rápida de descomposición quelleva a la formación de los productos de la pirólisis. Durante la tercera etapa, ladescomposición de carbón es a una velocidad muy lenta y esto forma residuossólidos ricos en carbono (Shafizadeh, 1982).

b) Pirólisis rápida Se produce en un rango de alta temperatura de 850-1,250 K con velocidad decalentamiento rápido (10 a 200 K/s), con un tiempo de residencia corto (0.5 a10 s) y partículas finas (<1 mm). La pirólisis rápida se recomienda para laobtención de productos líquidos y/o gaseosos (Shafizadeh, 1982).

En el proceso rápido de pirólisis, la biomasa se descompone para generarvapores, aerosoles y cenizas de carbón. Después del enfriamiento y lacondensación de vapores y aerosoles de color marrón oscuro se forma unlíquido móvil, que tiene un valor de calentamiento equivalente a la mitad del

combustible convencional. La pirólisis rápida produce 60-75% debiocombustible líquido, 15-25% de sólidos carbón y 10-20% de gases nocondensados dependiendo de las materias primas (Shafizadeh, 1982).

c) Pirólisis instantánea Se diferencia fuertemente de la pirólisis convencional, que se lleva a cabo pocoa poco con partes de madera sólida. Se da en el rango de temperatura de1,050-1,300 K, velocidad de calentamiento rápida (> 1,000 K/s), tiempo deresidencia corto (<0.5 s) y partículas muy finas (<0.2 mm). La producción debiocombustible líquido a partir de la biomasa por un proceso de pirolisis,típicamente se lleva a cabo a través de una pirólisis instantánea, el

biocombustible producido puede ser mezclado con el carbón para producirbiolodo. El biolodo puede ser más fácil de alimentar al gasificador (condiciones



67

del gasificador: 26 bar, 927-1,227 K) para la conversión eficiente de gas desíntesis. La conversión de biomasa en el biocombustible líquido puede teneruna eficiencia de hasta un 70%. Los llamados biocrudos pueden ser utilizadosen motores y turbinas. Su uso como materia prima para las refinerías tambiénestá siendo considerada (Demirbas, 2004; Mohan et al., 2006).

III.2.2. Tecnologías para producción de biodiesel de segunda generaciónIII.2.2.1.Hidrotratamiento de aceites vegetales (diesel verde)

Los aceites vegetales son materias primas renovables que se utilizanactualmente para producción de biocombustibles a partir de recursossostenibles de biomasa. La tecnología existente para la producción decombustible diesel a partir de aceites vegetales, como la colza, soya, canola yaceite de palma en gran parte se centró en la transesterificación con metanolde los aceites para producir biodiesel basado en FAME. La futura proliferaciónde los biocombustibles depende del desarrollo de nuevas tecnologías de

procesos para producir combustibles para el transporte de alta calidad conmaterias primas de origen biológico. Estos nuevos biocombustibles deben sercompatibles con la infraestructura de transporte de combustible existente y sereconómicamente factibles (Naik et al., 2010).

Los investigadores de todo el mundo están en la búsqueda de diferentesrutas de procesamiento para convertir los aceites vegetales en un dieselcombustible o mezcla de alta calidad que sea totalmente compatible conlos derivados del diesel de petróleo. El diesel rico en n-parafinas conocidocomo "diesel verde", es producido a partir de materias primas renovables quecontienen triglicéridos y ácidos grasos por el proceso de saturación catalítica,hidrodesoxigenación, descarboxilación e hidroisomerización (Naik et al., 2010).

Tabla 3.1. Comparación de propiedades del diesel verde con el biodiesel (FAME) y el diesel depetróleo (Kalnes et al., 2007).

*UBA: Ultra Bajo en Azufre

Esta tecnología puede ser ampliamente utilizada para cualquier tipo de materiaprima derivada de aceites para producir un sustituto del diesel rico en n-parafinas. Este producto, conocido como diesel verde, es un combustible sinazufre, ni aromáticos, con un alto valor de cetano en la mezcla. Las

Diesel depetróleo UBA*

BiodieselFAME

Dieselverde

% Oxígeno 0 11 0Gravedadespecífica

0.84 0.88 0.78

Azufre (ppm) <10 <1 <1Poder calorífico

(MJ / kg) 43 38 44

Punto denublamiento

(ºC)

-5 -5 a +15 -10 a +20

Destilación (ºC) 200-350 340-355 265-320Índice de cetano 40 50-65 70-90

Estabilidad Buena Marginal Buena



68

propiedades de fluidez en frío del combustible se pueden ajustar en el procesopara cumplir con las especificaciones dadas, ya sea del combustible puro omezclado. En la Tabla 3.1 se comparan las propiedades del diesel verde con eldiesel de petróleo y el biodiesel (FAME) (Naik et al., 2010).

El diesel verde tiene un valor más alto de índice de cetano y buenaspropiedades de fluidez en frío. También se tiene una estabilidad dealmacenamiento excelente y es totalmente compatible para mezclar con lamezcla estándar de derivados del diesel de petróleo. En contraste con elbiodiesel (FAME), las propiedades de diesel verde no dependen del origen delalimento y este diesel verde es totalmente desoxigenado por lo que esfácilmente mezclable con el diesel de petróleo (Naik et al., 2010).

III.2.2.2. Biodiesel HTU

El proceso HTU puede utilizarse para la conversión de un amplio rango de

materias primas de biomasa. El proceso fue especialmente diseñado parabiomasa húmeda. En el proceso HTU la biomasa reacciona en agua líquida aalta presión y relativamente baja temperatura. El principal producto de estareacción es un líquido consistente de varios tipos de hidrocarburos, o“biocrudo”. Es similar al combustible fósil y no mezclable con agua. Lasfracciones más ligeras de este biocrudo pueden mejorarse para componentesde combustible diesel. El diesel HTU se produce por medio de un procesollamado HDO. En este proceso, el oxígeno se remueve del biocrudo al añadirhidrógeno (Nabera et al., 1999).

III.2.2.3. Biodiesel de F-T o diesel sintético (BTL)

Franz Fischer y Hans Tropsch estudiaron por primera vez la conversión degas de síntesis (CO e H2) en gran número de compuestos orgánicos útiles, enel año de 1923, en este momento ya es una tecnología establecida (Naik et al.,2010). Esta tecnología fue usada durante la segunda guerra mundial para lafabricación de combustible a partir de carbón. En Sudáfrica se construyeronvarias plantas procesadoras que producen combustibles a partir de carbón a finde abastecer el país con combustible durante los embargos comerciales en laépoca del "apartheid"; tales plantas siguen operando (Hackenberg, 2008).

El gas de síntesis producido por la gasificación de la biomasa puede serconvertido en gran número de compuestos orgánicos. El proceso de conversiónde CO e H2 en la mezcla de combustibles líquidos o hidrocarburossobre catalizadores de metales de transición se conoce como crudo de F-T.Los procesos de síntesis de F-T tienen gran flexibilidad en las materias primas(carbón, biomasa, gas natural) y el combustible producido por proceso de F-Ttiene bajo contenido de azufre (Naik et al., 2010).

La gran atracción de la reacción de F-T es el proceso de polimerización en elque se producen ceras de muy alto peso molecular que son necesarias para elhidrocraqueado y así producir el diesel sintético. Algunas de las publicaciones

recientes indican que el uso de la tecnología del proceso F-T para laconversión de biomasa en hidrocarburos sintéticos, puede ser prometedor y



69

una alternativa menos contaminante comparado con combustiblesconvencionales. La gasificación de la biomasa puede proporcionar laoportunidad de convertir gas de síntesis en combustibles sintéticos como el H2 y el crudo de F-T. La gasificación de la biomasa produce el gas de síntesis, quecontiene productos de la degradación de biomasa, como hidratos de carbono

(celulosa, hemicelulosa) y lignina. Las mezclas de gas constan de CO (28-36%), CO2 (22-32%), H2 (21-30%), CH4 (8-11%), benceno/tolueno/xileno (0.84-0.96), etano (0.16-0.22), alquitrán (0.15 a 0.24). La reacción general de F-T sepresenta a continuación (Balat, 2006).

Donde n es la longitud media dela cadena de hidrocarburos y m es elnúmero de átomos de hidrógeno respecto a los carbonos del hidrocarburo. Lareacción es exotérmica y el producto es una mezcla de diferenteshidrocarburos en que las parafinas y las olefinas son piezas principales. En F-T

una mol de CO reacciona con dos moles de H2 en presencia de un catalizador,para formar una cadena de hidrocarburos (Naik et al., 2010).

El -CH2- es la piedra angular de los hidrocarburos de cadenas grandes. Losproductos de F-T son hidrocarburos alifáticos de cadena lineal principalmente.Además de los hidrocarburos de cadena lineal con ramificaciones, se formanalcoholes primarios en cantidades menores. La distribución de los productosobtenidos a partir de F-T incluye hidrocarburos ligeros como CH4, etileno (C2H4)y etano (C2H5), gas LP (C3-C4), propano (C3), butano (C4), gasolina (C5-C12),diesel (C13-C22) y cera (C23-C33). Algunas materias primas de la biomasacontienen restos de contaminantes tales como NH3, H2S, HCl, polvo y cenizas

alcalinas. La distribución de los productos depende del catalizador y losparámetros del proceso tales como temperatura, presión y tiempo de residencia(Naik et al., 2010).

El diesel sintético BTL de segunda generación se fabrica típicamente mediantegasificación de la biomasa seguida por un proceso F-T. El procesamiento BTLconsiste en cuatro pasos: (i) pirolisis de la biomasa; (ii) gasificación; (iii)tratamiento del gas; y (iv) síntesis del combustible. El gas sintético esconvertido en combustible mediante el proceso F-T, el mismo que convierte elgas sintético en combustible líquido mediante catalizadores y altastemperaturas (Hackenberg, 2008). Las reacciones primarias y secundarias que

se dan en la síntesis de F-T son las que se presenta en la Figura 3.10 (Aguilaret al., 2007).

Las reacciones principales son reacciones muy exotérmicas, que se llevan acabo sobre catalizadores de cobalto o hierro. Para un buen rendimiento serequiere alta presión (típicamente 20 - 30 bar) y temperatura (200 – 350ºC). Porencima de los 400ºC la formación de CH4 resulta excesiva. Cabe mencionarque las reacciones secundarias son indeseables (Aguilar et al., 2007).



70

Figura 3.10. Reacciones primarias y secundarias de la reacción de F-T (Aguilar et al., 2007).

En la Figura 3.11 se mencionan ejemplos de catalizadores utilizados y algunosde los productos obtenidos, de acuerdo al catalizador y condiciones (Aguilar et

al., 2007):

Figura 3.11. Resumen de condiciones y catalizadores usados en el proceso de F-T (Aguilar et

al., 2007).La composición química del diesel sintético BTL es muy diferente a la delbiodiesel de primera generación (Hackenberg, 2008).

La industria automovilística tiene grandes expectativas respecto a losbiocombustibles BTL fabricados a partir de gas sintético. La razón de elloreside en la posibilidad de diseñar el producto final de acuerdo a lasnecesidades de los motores, mientras se modifica su composición químicadurante el procesamiento. Por ello se denomina “combustibles sintéticos BTL” otambién "designer fuels". Diseñar los combustibles "a medida" permitiría

optimizar la eficiencia energética, el rendimiento, las emisiones de los motoresy del combustible al mismo tiempo (Hackenberg, 2008).



71

Los combustibles BTL son enteramente compatibles con los combustiblesfósiles en todas las proporciones de mezcla. Ello implica también que esposible introducirlos a la infraestructura de abastecimiento existente sinmodificar la misma. Además son indudablemente mucho más limpios que loscombustibles fósiles, porque la tecnología de su procesamiento requiere la

eliminación de cualquier contaminante del gas sintético (Hackenberg, 2008).

El contenido energético del combustible BTL es solamente tres por cientoinferior al del diesel fósil, por lo que 1.03 litros de combustible BTL sustituyen aun litro de diesel fósil (Hackenberg, 2008).

En la Figura 3.12 se muestra un diagrama simplificado de las principalesetapas a seguir en el proceso de F-T para la producción de combustibles BTL.

Figura 3.12. Principales etapas para la producción de combustibles BTL (Kavalov y Peteves,2005).

III.2.3. Obtención de biocombustibles líquidos basados en la licuefacción y lapirolisis rápida

La licuefacción y la pirólisis rápida pueden ser procesos termoquímicos quellevan a la obtención de diversos productos que van desde aplicacionesquímicas hasta uso como biocombustibles, y ambos procesos están basadosen materia prima lignocelulósica.

La licuefacción de la biomasa ha sido investigada en presencia de solución deálcalis, glicerina, propanol, butanol o licuefacción directa. Por lo general lalicuefacción produce aceites de alta viscosidad insolubles en agua, y requierede solventes, reduce gases como el CO e H2 y/o los catalizadores presentesen la biomasa (Rowlands et al., 2008).

En la conversión termoquímica de la biomasa los materiales lignocelulósicos sepueden convertir directamente en un líquido similar a los aceites combustibles



72

pesados, haciéndolos reaccionar con gas de síntesis en presencia de uncatalizador adecuado. La licuefacción acuosa lignocelulósica implica lasegregación de la ultraestructura de la madera, seguido por unadespolimerización parcial de los compuestos constitutivos (Apell et al., 1971).

En la licuefacción álcali, se produce la de desoxigenación además ladescarboxilación del éster formado por el grupo hidroxilo y los iones formatoderivados del carbonato (Naik et al., 2010).

El hidrocarburo pesado obtenido en el proceso de licuefacción es un líquidoalquitranado y viscoso, que a veces causa problemas en el manejo. Por estarazón, se necesitan añadir a la reacción del sistema algunos solventesorgánicos (por ejemplo, propanol, butanol, acetona, metil etil cetona, acetato deetilo). Todos estos solventes, con excepción del acetato de etilo, se puedenreproducir de la biomasa durante la licuefacción. Esto sugiere que el solventepuede ser recuperado para su reutilización. El rendimiento de aceite es mayor

con la licuefacción catalítica acuosa que con la licuefacción acuosa nocatalítica. El rendimiento promedio del biocombustible es de alrededor de 31%en el proceso no catalítico y el 63% en el proceso catalítico (Demirbas, 2004).

En el proceso de licuefacción, la cantidad de residuos sólidos aumenta enproporción con el contenido de lignina. La lignina es una macromolécula, queconsta de alquilfenoles. En general se acepta que los radicales libres sonfenoxi, formados por la descomposición térmica de la lignina por encima de 525K y que los radicales tienen una tendencia para formar residuos sólidos através de condensación y polimerización (Demirbas, 2004).

El biocombustible que se obtiene de la madera seca por HPL resulta en unamezcla compleja de compuestos orgánicos volátiles, ácidos, alcoholes,aldehídos, éteres, ésteres, cetonas y componentes no volátiles (Naik et al.,2010).

Figura 3.13. Reactor de lecho fluidizado para el proceso de pirólisis rápida (Naik et al., 2010).



73

El biocrudo es producido por el proceso de pirólisis rápida, en este proceso, laclase orgánica de compuestos, tales como celulosa, hemicelulosa y lignina,entre otros, se descomponen térmicamente a moderada temperatura (400-600ºC) en ausencia de oxígeno para producir: biocrudo (60-70%), carbón (13-25%), gas como H2 y CO e hidrocarburos ligeros (13-25%). El rendimiento y la

composición química del biocrudo dependen de las materias primasalimentadas y las condiciones del proceso como: tamaño de las partículas de labiomasa (2-5 mm), tiempo de residencia (0.1- 2 s) y tipo de reactor. En generallos tipos de reactores, que actualmente son utilizados son: reactor de lechofluidizado, de lecho fluido circulante, lecho fluidizado rápido, etc (Figura 3.13)(Naik et al., 2010).

El biocrudo es marrón oscuro, viscoso, corrosivo y ácido, con olor característicoa humo, es utilizado como combustible para calderas, gas para turbinas,motores diesel y motores estacionarios. El biocrudo tiene una composiciónquímica compleja, que contiene productos químicos de biomasa

lignocelulósica, como alcoholes alifáticos, aldehídos, furanoides, pirenoides,bencenoides, ácidos grasos e hidrocarburos de alta masa molecular, etc., estoscomponentes se mezclan con agua (25 - 45%), que se forma en el proceso depirólisis para crear una emulsión con los componentes orgánicos. Por lo tanto,una amplia gama “químicos verdes” pueden ser obtenidos del biocrudo porextracción con solventes. La extracción con fluidos supercríticos, como el CO2

supercrítico puede separar selectivamente, lo que añade valor a los productosquímicos a partir de biocrudos, estos compuestos químicos pueden serutilizados como resina natural, saborizante en los alimentos, conservantes demadera, fertilizantes de liberación lenta, productos farmacéuticos, etc (Naik etal., 2010).

III.2.4. Aprovechamiento directo de la biomasa a través de la combustión

Cabe mencionar que otro proceso termoquímico es la combustión directa, lacual es una forma de aprovechamiento de la energía de la biomasa, esta hasido una de las más usadas desde el inicio del fuego, aunque el rendimiento esmuy bajo. La combustión es la reacción química entre un combustible y eloxígeno que habitualmente tiene lugar en el aire (lo que comúnmente se llamacomo “quemar”). Los productos son CO2 y H2O, con liberación de calor. Labiomasa que se quema es frecuentemente utilizada para estufas ycalentadores domésticos. Las emisiones de azufre (0.05-0.2% en peso) sonmucho más bajas y la formación de partículas se puede controlar en la fuente(Naik et al., 2010).

III.3. Análisis FODA aplicado a los principales procesos de producción debiodiesel

El análisis FODA, tiene como finalidad hacer una evaluación individual de cadauna de las tecnologías expuestas para la obtención del biodiesel. En esteanálisis la situación interna se compone de dos factores controlables: fortalezasy debilidades, mientras que la situación externa se compone de dos factores nocontrolables: oportunidades y amenazas.



74

En la Tabla 3.2 se muestra el resumen de los principales procesos paraobtención de biodiesel, materia prima usada en cada ruta, los productosobtenidos, tecnología usada, calidad de los productos y las emisiones de CO2.

Tabla 3.2. Resumen de procesos para la obtención de biodiesel (The National Non-Food CropsCentre York, 2007).

Nota: El valor del diesel reportado es 3.8 kg / kg de aceite equivalente.

Biodiesel (FAME) Hidrotratamientode AceitesVegetales

BTL Pirólisis de laBiomasa

Rutas deproceso

Transesterificación. Hidroconversiónen unidad de

hidrotratamientode refinería.

Gasificación ysíntesis F-T.

Pirólisis rápida

(anaeróbica) ytratamiento de la

biomasa.Alimentación Aceites vegetales Aceites vegetales Biomasa Biomasa

Producto Biodiesel (FAME) Diesel Verde Diesel sintético Biocrudo, carbóny/o gas.

Tipo de

productoquímico

Ésteres metílicos deácidos grasos

Principalmentehidrocarburos

parafínicos en unintervalo de

ebullición similaral diesel

Principalmentehidrocarburos

parafínicos lineales yramificados

provenientes de ladegradación de

ceras liquidas porsíntesis de F-T

Moléculascomplejas,

hidrocarburos dealto peso

molecular, agua,carbón sólido

Calidad delproducto

Problemas deconsistencia y

estabilidad

Alta Alta Baja calidad en elaporte de energía

Análisis deciclos de vida

(emisiones deCO2)

1.6 – 2.3(kg CO2 / kg aceite

equivalente)

0.5 – 1.5(kg CO2 / kg

aceiteequivalente)

-61 a -91%comparado al diesel

fósil

---



75

En la Tabla 3.3 se muestra el análisis FODA aplicado al biodiesel (FAME).

Tabla 3.3. Análisis FODA aplicado al biodiesel FAME (The National Non-Food Crops CentreYork, 2007).

FAME

Fortalezas

El proceso es simple con un bajocosto de capital de la planta.

Alto volumen de conversión albiodiesel producto.Experiencia comercial de

funcionamiento de plantas.Aumento del tamaño comercial de laplanta con una tecnología maduraademás de proveedores tecnológicos

experimentados en el área.

Debilidades

Problemas de consistencia y calidaden el biodiesel.Suministro de materia prima limitada,

en particular para satisfacer futurosobjetivos de los biocombustibles.La competencia por la tierra en laproducción de alimentos.

El aumento en el costo de materiaprima, tiene un gran impacto sobre el

costo de producción.

Subproductos.

Flujos de residuos, incluidos loscatalizadores gastados.Beneficios ambientales más bajosque otras rutas de obtención debiodiesel.Se necesita metanol comocoalimentación.

Oportunidades

Procesos de mejora que puedenayudar a reducir los costos deproducción en países en vías de

desarrollo.Desarrollo de nuevos procesos paraconvertir la glicerina (subproducto) enun producto más valioso.

Amenazas

Aumento de la competencia con lamateria prima para procesosalternativos como el hidrotratamiento

de aceites vegetales.Aumento en la competencia por latierra en la producción de alimentos.Los altos costos de materias primas yel exceso de oferta de la glicerinacomo producto secundarioaumentarán significativamente loscostos de producción.



76

En la Tabla 3.4 se muestra el análisis FODA aplicado al diesel verde obtenidopor hidrotratamiento de aceites vegetales.

Tabla 3.4. Análisis FODA aplicado al diesel verde obtenido por hidrotratamiento de aceitesvegetales (The National Non-Food Crops Centre York, 2007).

Hidrotratamiento de Aceites VegetalesFortalezas

Alto volumen de conversión albiodiesel producto.Alta calidad del producto, por ser

proceso de segunda generación.Mezcla de productos con diesel de

origen fósil en todas las proporciones.Grandes reducciones en el ciclo devida de las emisiones de CO2, similara los procesos de segundageneración.No hay subproductos, tales comoglicerina.

Debilidades

Tecnología de segunda generaciónbasada en materias primas comoaceites vegetales y grasas animales.Requerimiento adicional dehidrógeno.Alto costo de capital en comparacióncon las plantas de biodiesel (FAME).

Costos de inversión inciertos.

Oportunidades

Buen ajuste con los procesos de lasrefinerías existentes.Las primeras plantas comerciales yaestán llegando a los mercados.

Amenazas

Aumento en la competencia con lamateria prima de la producción porFAME, por la oferta potencial y elimpacto de costos.



77

En la Tabla 3.5 se muestra el análisis FODA aplicado al diesel BTL.

Tabla 3.5. Análisis FODA aplicado al biodiesel BTL (The National Non-Food Crops Centre York,2007).

BTL

Fortalezas

Tecnología de segunda generaciónque puede convertir una amplia gamade tipos de biomasa con plantas de

grandes capacidades.Alta calidad de producto en

comparación al biodiesel FAME.

Mezclas de productos en todas lasproporciones con el diesel fósil.

Reducciones del 90% en el ciclo devida de las emisiones de CO2 en

comparación con el diesel fósil.

Rendimientos más altos por hectárea

de tierra en comparación con los

procesos de primera generación.Capaz de alcanzar los objetivos

futuros para un mayor mercado debiocombustibles.

Debilidades

Ninguna operación comercial grande.

Costo de capital de la planta muy altoen comparación con los procesos de

primera generación.

Tanto la gasificación como el proceso

de conversión involucran costos muyaltos de capital tecnológico.Necesita 5 toneladas de biomasaseca de alimentación por tonelada dediesel sintético producido.

Costos de producción más elevadosque los de primera generación pero

costos de materia prima más bajos.

Tecnologías alternativas degasificación orientadascomercialmente primero aaplicaciones de calor y energía

eléctrica.

Oportunidades

Aprovechar la experiencia de lacomercialización de las tecnologías

GTL y CTL.

Amenazas

Alto costo de capital y plantas BTL depequeña escala pueden limitar o

impedir una aplicación comercialmayor.El acceso a la tecnología F-T puedeser limitada.Las tecnologías de gasificaciónpotenciales pueden no serdesarrolladas para aplicaciones deBTL a grandes escalas.



78

En la Tabla 3.6 se muestra el análisis FODA aplicado a los combustiblesobtenidos en base a la pirólisis de la biomasa.

Tabla 3.6. Análisis FODA aplicado a los combustibles obtenidos en base a la pirólisis de labiomasa (The National Non-Food Crops Centre York, 2007).

De acuerdo a los análisis mostrados es fácil ver el alto potencial que existe convarias de las tecnologías de producción de biodiesel, sobre todo la tecnologíabasada en BTL, la cual aunque todavía no está siendo explotada de la formaque podría, muestra grandes fortalezas que podrían posicionarla como una delas principales formas de producción en las futuras producciones de biodiesel.

En la Figura 3.14 se observa la forma en que el biodiesel de segundageneración ha ido posicionándose en el mercado y aunque en la actualidad aúnno está en un periodo de competencia, como el biodiesel de primerageneración, surge ya en este momento una necesidad de comenzar a pensaren futuros no tan lejanos, donde esta tecnología se posicione en una estado de

Pirólisis de la BiomasaFortalezas

Tecnología simple en comparación

con las plantas de conversión.

Convierte la biomasa en un portadorde energía (ya sea biocrudo o aceite / lodo de carbón).El portador de energía es más fácil de

manejar y transportar que la biomasa.

Pequeñas unidades locales puedenproveer de alimentación a grandes

plantas de conversión centrales (perovéase debilidades).Sin residuos, subproductos de calor yelectricidad.

Debilidades

Gran parte de la tecnología necesita

un largo periodo para el desarrollo de

BTL.Experiencia comercial muy limitada y

las unidades comerciales actualesson relativamente de pequeña

capacidad.

Una gran escala para BTL necesitaría

~70-130 unidades comerciales para

producir ~30,000 b/día de dieselsintético.Variedad de diferentes diseños dereactores en desarrollo, cada uno adiferente escala en cuestión.La biomasa de alimentaciónrequerida debe ser finamente molida

y con bajo contenido de humedad.Baja calidad de los biocrudosobtenidos.Dificultad para mejorar el biocrudo

directamente.

Pérdida de la eficiencia de conversiónpara BTL (~ 7 toneladas de biomasa

seca por tonelada de diesel sintéticoobtenido).

Oportunidades

Basarse para una futuracomercialización en la experiencia dela conversión de biomasa paraaplicaciones de calor y energíaeléctrica.Futuras mejoras en la calidad delbiocrudo.

Amenazas

Podría ser desarrollado solo paraaplicaciones de calor y de energíaeléctrica, y no BTL.Aumentar la escala de producciónpuede limitar cualquier aplicación aBTL.



79

competencia tecnológica y los medios que se tendrán para hacer frente a estanueva etapa energética.

Figura 3.14. Grado de desarrollo de las diferentes tecnologías empleadas para la producciónde biocombustibles al año 2010 (Abengoa, sin fecha).



80

Capitulo IV. Análisis para producir biocombustibles de segundageneración en México.

IV.1. Características generales de México

México se encuentra en América del Norte y tiene una línea de costa total de9,330 km, con el Océano Pacífico, el Golfo de México y el Mar Caribe, ocupauna superficie total de 1,972,550 km2, casi el 98% de los cuales es superficiecontinental, incluyendo islas. Está compuesto por 31 estados y el DistritoFederal, los 31 estados pueden dividirse en siete regiones: Noroeste (BajaCalifornia, Baja California Sur, Sonora, Chihuahua, Durango, Sinaloa), noreste(Coahuila, Nuevo León, Tamaulipas), centro-norte (Zacatecas, San Luis Potosí,Aguas Calientes, Querétaro, Guanajuato), centro-sur (Morelos, Estado deMéxico, Hidalgo), oeste (Nayarit, Jalisco, Colima, Michoacán), este (Veracruz,Puebla, Tlaxcala), al suroeste (Guerrero, Oaxaca, Chiapas) y sureste (Yucatán,Quintana, Campeche, Tabasco) (Eisentraut, 2010).

La Tabla 4.1 ofrece una visión general de algunos índices económicos básicose información sobre la población en México (Eisentraut, 2010).

Tabla 4.1. Información general de la población y de los índices económicos básicos en México(IEA Statistics, 2009).

Parámetro Unidad Valor AñoPoblación Millones 109.96 2008Tasa de crecimientopoblacional

% 1.14 2008

PIB (PPA) Miles de millones deUS$

1578 2008

PIB (PPA) per cápita 1435Pobreza extrema % del total de la

población4.8 2006

IDH - 0.842 2006Desnutrición % del total de la

población<5% 2003-2005

Producción deenergía

Mtoe 255.97 2006

Suministro total deenergía primaria

Mtoe 177.43 2006

Energía importadaneta

Mtoe -76.75 2006

Emisiones deCO2/cápita

tCO2 /cápita 3.97 2006

México es el sexto mayor productor de petróleo en todo el mundo, pero laproducción ha ido disminuyendo desde 2004. Aproximadamente el 25% del gasnatural y casi el 75% del carbón utilizado en México tienen que ser importados.El suministro de energía primaria del país se cubre principalmente por elpetróleo, con un aporte del 49%, seguido por el gas natural 27% y productosderivados del petróleo 8% (ver Figura 4.1). La generación de electricidad llegóa 249,700 GW-h en el año 2006, suministrados principalmente por gas natural,con un aporte del 46%, el aceite con un 22% y el carbón con 13% (IEAStatistics, 2009).



81

Figura 4.1. Distribución total de la energía primaria (IEA Statistics, 2009).

Aproximadamente 5.3 millones de personas, o el 5% de la población deMéxico, viven en pobreza extrema (<2 US$/día). La distribución del ingreso esmuy desigual, con ligeras mejoras en los últimos años. La pobreza seconcentra en las regiones rurales en el área montañosa de la Sierra MadreOccidental y en las zonas indígenas, principalmente en el centro y sur del país,además de las regiones montañosas del noroeste. El porcentaje de personasdesnutridas es inferior al 5% y está por debajo del promedio de América Latina,que es del 8%. El acceso a los alimentos puede haberse deteriorado debido alaumento de precios del 25% entre 2005 y 2008, lo cual fue de maneradesproporcionada y más alta que la tasa de inflación general acumulada del15% (Cámara de Diputados, 2008).

IV.1.1. Condiciones naturales para la producción de materia prima parabiocombustibles

Debido a sus montañas y la gran extensión de norte a sur, México tiene unaamplia gama de condiciones climáticas. Alrededor del 61% de México es declima árido a semiárido, con la mayoría de estas áreas ubicadas en el norte ycentro del país. De la meseta central las precipitaciones van aumentando haciael sur, y oscilan entre los 300 a 600 mm/año en la parte sur de la meseta. Laszonas costeras en el norte son muy áridas y en promedio reciben menos de

130 mm/año a lo largo de la costa del Pacífico y de 250 a 600 mm/año, a lolargo de la costa del Golfo. La región del sur se caracteriza por un clima tropicalcon lluvias estacionales que van desde 1,500 a 2,000 mm/año y temperaturasde 21-27 °C durante todo el año. Las temperaturas son moderadas en lastierras altas, lo que también crea una barrera natural para la producción decultivos. La erosión es un problema en el centro montañoso y las regiones delsuroeste. Los suelos más fértiles son de origen volcánico y se encuentran en lameseta central. La irrigación en el norte árido y semiárido puede conducir atener una tierra muy productiva (FAO, 2009; Martínez, 2006). La vegetación secaracteriza por monte en las regiones áridas y semiáridas, pastizales en laszonas con una precipitación anual en aumento y de pino-encino en la sierra. Al

sur, la vegetación natural se compone de bosques tropicales caducifolios ysemideciduos y donde los bosques han sido talados, predominan los pastos.



82

IV.1.2. Agricultura y silvicultura

El sector agrícola contribuye con alrededor del 4% del PIB, que es una cantidadrelativamente pequeña en comparación con una fuerza de trabajo agrícola, querepresenta alrededor de 6.37 millones de trabajadores, lo que equivale al 16%

de la población activa. La falta de precipitaciones hace que la agricultura seamuy dependiente de la disponibilidad de agua y del riego. Como resultado, sóloel 16% de la superficie total es cultivable, de la cual casi el 20% es de riego. Lasuperficie forestal que incluye varios tipos de matorral, robles, pinos y bosquestropicales latifoliados representan el 65% de la superficie total. El área forestalha disminuido a expensas de la superficie agrícola y la tasa actual dedeforestación es de alrededor de 350,000 Ha/año. La industria forestal es demenor importancia, pero en las zonas rurales, la madera se utiliza comocombustible para la calefacción y aplicaciones de cocina o como material deconstrucción (Rembio, 2009).

Tabla 4.2. Producción agrícola y forestal en 2007 (FAOStat, 2009).

Producción agrícola Producción forestalÁrea decultivo(1000 Ha)

Proporciónde áreacultivada(%)

Producción(1000 ton)

Rendimiento(ton/Ha)

Producto Producción(1000 m3)

Maíz 7,800 28.3 22,500 2.9 Madera enrollo

24,841

Frijol 1,730 6.3 1,390 0.8 Leña 22,209Sorgo 1,600 5.8 5,500 3.4 Madera

industrial enrollo

6,382

Azúcar decaña

680 2.5 50,680 74.5 Papel y cartón 5,172

Trigo 602 2.2 3,000 5 Maderaaserrada

2,743

Cebada 329 1.2 895 2.7 Paneles abase demadera

431

Plátano 75 0.3 2,200 29.3 Pulpa demadera*

340

Arroz 71 0.3 350 4.9 *1000 tonSoja 55 0.2 82 1.5

Cacahuate 45 0.2 69 1.5Área total 16,153 121,007 Area forestaltotal (1,000Ha)

64,238

En los últimos años la agricultura mexicana ha sufrido algunos cambios fuertesdebido a la transformación de los derechos de propiedad sobre la tierra y lostratados de libre comercio. El maíz sigue siendo el ingrediente principal en lacocina y cubre grandes áreas en el valle central. Otro cereal importante es elsorgo, generalmente se cultiva en las regiones de Tamaulipas y Michoacánpara grano o forraje. El cultivo y el procesamiento más grande de la industria

agrícola lo forma la caña de azúcar, pero la estructura de la pequeña



83

propiedad hace que la producción sea costosa y limita la competitividad (Tabla4.2) (Rembio, 2009; FAO, 2009; Martínez, 2006).

Desde 1992, entro en vigor una nueva ley para reforzar los ejidos, tanto en elderecho como en el uso de las tierras cultivables y de pastoreo común, o para

venderlos a uso privado. Sin embargo, las tierras forestales no pueden servendidas o parceladas y deben mantenerse como un bien común. Alrededordel 56% y el 70% de todas las tierras forestales están bajo esta propiedadsocial. A pesar de un programa iniciado en 1993 para certificar la propiedad dela tierra. Todavía hay gran incertidumbre de los derechos de la tierra(Eisentraut, 2010).

IV.1.3. Producción actual de biocombustibles de primera generación en México

La producción de biodiesel de primera generación se limita a plantas enpequeña escala con unas pocas miles de toneladas por año. La disponibilidad

de materia prima es un obstáculo importante para el desarrollo de un biodieselindustrial, ya que el 90% de la demanda de semillas oleaginosas y el 35% de lademanda de carne se importan. El área actual cultivada de 63,000 Ha de soja(para base de comparación respecto a la cantidad de cultivos energéticosnecesarios, se toman la soja y el cárcamo, ya que de estos existen grandesáreas de cultivos) tendría que aumentar hasta en 50 veces para abastecer lademanda de aceite vegetal para una mezcla de diesel-biodiesel del 5%,mientras que el área de cártamo actual de 113,000 Ha tendría que aumentar en22 veces (Comité Nacional Sistema-Productos Oleaginosas, 2008; Martinez,2006).IV.1.4. Política nacional de biocombustibles

Desde febrero de 2008, México ha venido promocionando la Ley de Desarrollode Bioenergéticos. Sin embargo, esta ley no se ha desarrollado con elementostales como, objetivos de mezcla diesel-biodiesel o el apoyo financiero para laproducción de biocombustibles y consumo, lo que limita la completa aplicaciónde la ley. No hay políticas de promoción específicas para biocombustibles desegunda generación, pero están siendo incluidas en un nuevo programa deinvestigación nacional sobre biocombustibles, que se está desarrollandoactualmente por el CONACYT (Rembio, 2009).

IV.1.5. Recursos financieros y humanosMéxico tiene un grado de inversión de riesgo medio, pero estable. Lasregulaciones de los negocios son evaluadas por los expertos como mediocressegún el Banco Mundial, con barreras que van desde las autorizaciones alcomenzar un negocio, una elevada presión fiscal y las regulaciones para lacontratación de trabajadores. La fuerza de los sindicatos agrícolas del país,puede ser interpretada como un factor que contribuye a la disminución de lacompetitividad de la biomasa y la producción de biocombustibles. Debido a lasindustrias altamente desarrolladas de petróleo, gas y petroquímica, Méxicoposee ingenieros altamente calificados con alto nivel en las universidades

agrícolas y las instituciones tecnológicas. Para las grandes inversiones enplantas de biocombustibles de segunda generación y/o instalaciones de



84

mezclado diesel-biodiesel, la petrolera PEMEX, podría ser un actor clave,aunque el compromiso de PEMEX con los biocombustibles ha sido limitadohasta ahora. Sin embargo, sobre todo por la integración de México al TLCAN,los inversionistas internacionales podrían llenar este vacío con la producción debiocombustibles de segunda generación que es evaluada como prometedora.

La corrupción se percibe como un problema en México, en 2007 los mexicanosgastaron un promedio del 8% de sus ingresos para pagar sobornos. Sinembargo, esto no se considera un obstáculo clave para el desarrollo debiocombustibles de segunda generación (Eisentraut, 2010).

IV.1.6. Infraestructura

La red de carreteras de México se enfrenta a crecientes volúmenes de tráfico,también como resultado de los bajos gastos de mantenimiento en algunasregiones, existen malas condiciones de las carreteras, especialmente en laszonas rurales. Debido a las reformas estructurales, la calidad y eficiencia de los

ferrocarriles y los puertos han mejorado en los últimos años. México cuenta conuna red de carreteras de unos 360,000 km, de los cuales un tercio estápavimentado. Casi 67,000 km son caminos de tierra en mal estado. La redferroviaria mide un total de 27,000 km, en su mayoría corriendo en direcciónsur-norte, con algunas conexiones con los puertos del Golfo y del Pacífico. Nohay rutas comerciales de navegación en el interior del país, pero debido a sufavorable ubicación entre el Océano Pacífico y el Golfo de México, el paíscuenta con 21 puertos, ocho en la costa del Golfo y 13 en la costa del Pacífico.Los principales puertos son Manzanillo y Lázaro Cárdenas en el OcéanoPacífico, y Veracruz, Progreso, Coatzacoalcos y Tuxpan en el Golfo de México.Las carreteras son el modo de transporte más importante y son responsablesde 86% del tráfico doméstico de carga. El ferrocarril y el cabotaje tienenalrededor del 7%, cada uno, de la carga total del volumen de transporte. Dadoque sólo hay una producción limitada de biocombustibles en México, no hayinfraestructura de producción de estos. Sólo una planta de etanol de maíz seha construido con fines de biocombustibles, pero no es operativa (debido a quela normatividad actual en México está prohibido el uso de alimentos para laproducción de biocombustibles). Por otra parte, tres plantas piloto de biodieselestán en su lugar, pero con una cantidad insignificante de producción. La plantade bioetanol y dos de las plantas de biodiesel se encuentran alrededor delcentro de México, en Sinaloa, Michoacán y Nuevo León. La tercera planta de

biodiesel se encuentra en Chiapas, en el Sur. Como un país productor depetróleo, México cuenta con seis refinerías de petróleo, tres situadas en lacosta del Golfo (Reynosa, Madero y Minatitlán), una en la costa del Pacífico(Salina Cruz) y dos en el Valle Central (Salamanca y Tula). A causa del retrasode la inversión, hay una falta de capacidad de refinación y, en consecuencia,México importa hasta un 40% de la gasolina de consumo interno y hasta un15% de su diesel (PEMEX, 2008).

El transporte de la materia prima se lleva a cabo principalmente por camionesligeros y pesados. Los camiones ligeros son utilizados para distancias cortas,mientras que los camiones pesados se utilizan para el transporte a corta y larga

distancia. Excepto para el maíz y el sorgo, que se transportan hasta 3,000 kmsi se importan desde los EUA, otras materias primas se transportan



85

regionalmente a distancias mucho más cortas, distancias de menos de 70 kmson típicas para la caña de azúcar y menos de 30 km para el aceite de palma.Dependiendo del tipo de vehículo de transporte utilizado, las cantidadesestimadas de costos de transporte son de 0.03-0.75 US$/(ton-km). Dado queno es una cantidad considerable de biocombustibles los que son producidos o

importados, no hay ningún biocombustible comercial de consumo (solo existenalgunas producciones regionales pequeñas como el biodiesel de Chiapas), niestaciones de servicio para estos. La flota automotriz de México cuenta con25.7 millones de vehículos (al año 2006), de los cuales los automóvilesparticulares y vehículos de pasajeros representan casi el 60% (Tabla 4.3)(Eisentraut, 2010).

Tabla 4.3. Flota vehicular en 2006 (Eisentraut, 2010).

El consumo interno de combustible en México ascendió a casi 2,010 PJ en elaño 2007, con la siguiente distribución de consumo: 70% de gasolina, 27%diesel y menos del 3% gas LP (IEA statistics, 2009). Una proyección para elaño 2030 se muestra en la Tabla 4.4.

Tabla 4.4. Consumo de combustible en 2006 y proyección para 2030 (IEA statistics, 2009).

*Asumiendo un crecimiento lineal en cada sector.

IV.1.7. Evaluación y logística de residuos agrícolas y forestales para materiaprima

Las principales fuentes de materias primas de segunda generación para laproducción de biocombustibles en México son derivados de la cosecha

y el procesamiento de los cultivos agrícolas. Ya que el maíz es el cultivoagrícola más importante, una gran cantidad de los residuos se concentran en elValle Central, que es la principal zona de cultivo del maíz. También grandescantidades de residuos son generadas de la cosecha del sorgo en las regionesmás áridas de Tamaulipas, Guanajuato y Michoacán; y la caña de azúcar enlas regiones tropicales subhúmedas y húmedas. Sin embargo, teniendo encuenta los distintos usos de los residuos, como forraje para el ganado o comofertilizante, la cantidad de residuos no utilizados es significativamente menor.Los residuos del procesamiento de la caña de azúcar (bagazo) o maíz(mazorcas) forman otra importante fuente potencial de residuos de biomasa,pero estos tienen otros usos, así como, por ejemplo, el bagazo se utiliza para la

energía y la producción de calor. El hecho de que la industria de transformaciónde la madera es un sector pequeño en México explica la cantidad limitada de la

2Ruedas

Vehiculosde

pasajeros ydeportivos

Vehiculoscomerciales

ligeros

Camionesligeros

Camionessemipesados

Camionespesados

Autobuses Microbuses

605,954 15,354,378 2,663,217 4,938,477 1,587,064 299,252 32,158 205,719

Gasolina 1,000

ton (PJ)

Diesel 1,000

ton (PJ)

Gas Natural

1,000 ton(PJ)

Gas LP

1,000 ton(PJ)

Biocombustibles

1,000 ton (PJ)

2007 31,427 (1,401) 12,515 (537) (1) 1,391 (70) 02030* 46,311 (2,056) 18,442 (791) (2) 2,567 (129) No disponible



86

explotación forestal y residuos de madera. Un 20-40% de 2 MtMS, de losresiduos de la madera se utilizan en la industria de la pasta y la celulosa.Además de estos residuos agrícolas y forestales, México está dotado denumerosas áreas adecuadas para el cultivo de productos adicionales y laproducción de madera mediante la gestión sostenible de los bosques. Este

potencial se estima en varios millones de tMS /año y es principalmente situadoen la zona templada de las regiones húmedas ubicadas a lo largo del Golfo deMéxico y el sur del país (SIAP, 2009; Arias Chalico et al., 2009).

En la Tabla 4.5 se muestran los flujos de materias primas, los residuos sin usar,la disponibilidad regional y el uso principal de cada residuo (Eisentraut, 2010).

Tabla 4.5. Evaluación de residuos forestales y agrícolas (Eisentraut, 2010).

Tipo Flujo real dematerial

(1,000tMS/año)

Residossin usar

(1,000tMS/año)

Viabilidad regional Usoprincipal

Residuos primariosMaiz (tallos) 18,424 5,521 Sobre todo en el Valle

central y al NoroesteForraje

Sorgo (tallos) 4,400 1,540 Tamaulipas, Guanajuato,

MichoacánForraje

Azucar de caña(tapas)

1,786 1,250 Áreas tropicales húmedas ysubhúmedas: Veracruz,Michoacán, Jalisco

Fertilizante

Algodón (tallos) 449 314 Noroeste de México ForrajeAceite de palma(frondas)

246 - Sureste: Chiapas, Veracruz,Tabasco

Fertilizante

Arroz (paja) 145 87 Tabaco, Veracruz ForrajeSoja (tallos) 43 31 Disperso ForrajeResiduos de latala

380 228

Áreas templadas: Durango,Chihuahua, Michoacán

Producciónde celulosa

Residuos secundariosAzucar de caña(bagazo)

6,757 - Áreas tropicales húmedas y

subhúmedas: Veracruz,Michoacán, Jalisco

Energía ycalor

Maiz(mazorcas)

1,842 552 Sureste y Suroeste Energía ycalor

Aceite de palma

(racimosvacios)

32 32 Sureste: Chiapas, Veracruz,

Tabasco

Aceite de palma(fibra) 12 2 Sureste: Chiapas, Veracruz,TabascoCacahuate(cascaras)

7 7 No disponible

Aceite de palma(cascaras)

4 4 Sureste: Chiapas, Veracruz,Tabasco

Losas y bordes 1,344 538 Áreas templadas: Durango,

Chihuahua, MichoacánAserrín 400 320 Áreas templadas: Durango,

Chihuahua, Michoacán

IV.2. Opciones de producción de biocombustibles de segunda generación

En base a los residuos de biomasa que se han descrito anteriormente, laproducción potencial de los biocombustibles y el número de plantas de



87

producción pueden ser estimadas. Los cálculos se basan en los flujos reales dematerial, así como los residuos no utilizados y por tanto, es una estimaciónteórica y a groso modo. Para una producción de biocombustibles de segundageneración, no todos los tipos de residuos se consideran adecuados. Sinembargo, en este trabajo se considerarán adecuados varios tipos de residuos,

que dependerán de la ruta de producción (Eisentraut, 2010).

Para México, el potencial de la producción de biocombustibles de segundageneración, así como el número probable de plantas de conversión se estimasea mayor sobre la base de los residuos primarios, que en los residuossecundarios. La evaluación teórica de los residuos podría proporcionar 16pequeñas plantas BTL y 133 de bioSNG de residuos primarios y 3 plantas BTLy 24 bioSNG para residuos secundarios (Tabla 4.6). Por lo tanto, teniendo encuenta biocombustibles de segunda generación basadas exclusivamente en laproducción de residuos no utilizados, México podría cumplir con el 2-4% de lademanda de transporte de combustible proyectado en el año 2030 mediante el

uso de diesel BTL o bioSNG (Eisentraut, 2010).

Tabla 4.6. Producción potencial de biocombustibles de segunda generación y número deplantas (Eisentraut, 2010).

Producción Número de plantas(basadas en residuos

sin utilizar)Flujo real Residuos sin utilizar Pequeña

escala**Granescala**Millones

lge/año*PJ/año Millones

lge/año*PJ/año

Basados en residuos primarios

BioSNG 7,969 267.0 2,464 82.5 133 18BTL 5,614 188.1 1,736 58.2 16 4Bioetanol 5,535 185.4 1,711 57.3 128 10Basados en residuos secundariosBioSNG 3,203 107.3 448 15.0 24 3BTL 2,256 75.6 316 10.6 3 1Bioetanol 2,224 74.5 311 10.4 23 2

*Asumiendo factores de conversión – BTL: 217 lge/tMS; Bioetanol: 214 lge/tMS; BioSNG:307 lge/tMS

**Basados en tamaños típicos de plantas – BioSNG: 23-170 MWbiocombustible; BTL: 130-500MWbiocombustible; Bioetanol: 15-185 MWbiocombustible

IV.2.1. Estimación de costos de materia prima y producto final

Los costos de materia prima de los productos agrícolas son bastante altos enMéxico, debido a la baja eficiencia y los salarios relativamente altos para lostrabajadores agrícolas (Eisentraut, 2010).

A diferencia de la producción de biocombustibles de primera generación, parala cual se ha limitado la competitividad de México, debido a los altos costos dematerias primas, la producción por segunda generación podría ser más factible.Debido a la desarrollada industria de petróleo y gas, el país tiene una ampliaexperiencia en tecnologías de ingeniería; por otra parte, los precios deltransporte son relativamente bajos debido a la extensa red de carreteras. Dado



88

que la biomasa se podría proporcionar a un bajo costo y en cantidadesbastante grandes, condiciones que a lo largo de la cadena de transformación ydistribución son muy buenas en el país. También está bien conectado a losmercados de exportación dentro del TLCAN, que proporciona opciones para laexportación de biomasa para biocombustibles de segunda generación

(Eisentraut, 2010).Tabla 4.7. Costo teórico de una producción por segunda generación en México (Eisentraut,2010).

Carga Precio de lacarga

Crudo US$60/bHoy (US$/lge) Largo plazo (US$/lge)

(US$/tMF) Diesel BTL Etanollignocelulósico

Diesel BTL Etanollignocelulósico

Paja/tallos 50 0.74 0.79 0.52 0.51Resiudosforestales

20 0.68 0.70 0.44 0.44

Crudo US$120/bPaja/tallos 50 0.92 0.89 0.60 0.55Residuosforestales

20 0.86 0.81 0.55 0.47

Basada en las actuales proyecciones de los costos de la AIE para laproducción de biocombustibles de segunda generación, los valores teóricosse pueden calcular para México. De acuerdo al análisis hecho, el diesel BTL sepudiera producir por US$0.68/lge y US$0.74/lge (Tabla 4.7) (Eisentraut, 2010).

IV.2.2. Identificación de puntos claves para las plantas de producción

México es un productor de petróleo crudo sin la capacidad de refino depetróleo, que es el resultado del retraso en las inversiones, por lo que es unimportador neto de diesel y gasolina. Además, su producción debiocombustibles es marginal. Por el lado de la oferta de biomasa, tiene unagran cantidad de residuos agrícolas, como paja de varios cultivos y el bagazode la caña de azúcar en las zonas del este, cerca del Golfo de México.También tiene una rotación corta de talado de eucalipto en el sureste con unalto potencial como materia prima para los biocombustibles de segundageneración. Por el lado de la demanda, existe la necesidad de aumentar laproducción de combustible. Sin embargo, debido a que México tiene mucha

experiencia en la producción de combustible y una buena infraestructura en lasregiones de producción, que incluye los puertos cerca de importantesmercados de biocombustibles (por ejemplo EUA.), México cumple con algunosrequisitos importantes para la producción de biocombustibles de segundageneración. La región costera al este con el Golfo de México parece ser unlugar factible para esta producción (Eisentraut, 2010).

IV.2.3. Impacto económico potencial

A pesar de que México es un país exportador neto de crudo de petróleo, laproducción de biodiesel por segunda generación podría ayudar a reducir los

gastos derivados de las importaciones. México tiene que importar casi el 40%(al año 2010) de la gasolina debido a la falta de capacidad de refinación y por



89

lo tanto gasto cerca de US$22 mil millones para la importación de derivados delpetróleo y el gas natural en 2008. Con alrededor de US$6 millones en 2007,México ha gastado una cantidad considerable para el apoyo de las actividadesagrícolas en comparación con otros países en desarrollo y países emergentes,tales como US$24 millones en EUA y US$134 millones en la UE. Por lo tanto,

agregar valor a los subproductos agrícolas y residuos a través de la producciónpor segunda generación podría ayudar a reducir la necesidad de apoyar a losproductores de caña de azúcar y la silvicultura en las comunidades en general.Actualmente hay pagos especiales para las plantaciones de Jatropha(US$500/Ha por año), pero el impacto global de biocombustibles específicos,relacionados con los subsidios, es bastante limitada en el presupuesto nacional(Rembio, 2009).

IV.2.4. Posibles impactos sociales

El potencial de creación de empleo adicional a través de la segunda generación

para producción de biocombustibles en México es alta, por lo menos a nivelagrícola o forestal, por ejemplo, 0.005-0.3 persona día/ton podrían ser tomadasen cuenta en el sector forestal para la tala, troceado y apilado (Rembio, 2009).La diversificación de los ingresos mediante la venta de subproductos forestaleso residuos sería especialmente beneficiosa para las 12 millones personas queviven en/o cerca de los bosques en México, ya que generalmente seconsideran el segmento más pobre de la población rural. El valor añadido delos productos forestales también podría reducir la alta tasa de deforestación, yaque la deforestación a menudo resulta de la ausencia de alternativaseconómicas. Desde la caña de azúcar y el maíz, se cultivan en los pequeñossistemas con baja remuneración (158,000 productores de caña con unpromedio de 4 Ha), la diversificación de los ingresos podría ayudar a reducir lapobreza rural en general y por lo tanto la migración a las ciudades de estaszonas rurales menos desarrolladas. Ochenta por ciento de los bosques deMéxico son parte de los 8,500 ejidos (tierras comunales), y por lo tanto losproblemas contractuales y organizativos para la integración de estos grupos enla producción de materia prima leñosa sería significativa. Los derechos depropiedad no siempre están claros, pero el impacto en los problemas de tierrasse espera que sea bajo ya que la participación de la propiedad privada no haaumentado en el pasado y los terrenos forestales en las unidades de más de1,000 Ha no se pueden vender porque se consideran propiedades comunales

(El mañana, 2009; Rembio, 2009). Como una salvaguardia para evitar lacompetencia entre alimentos y biocombustibles, la SAGARPA debe autorizar eluso de maíz para la producción de bioetanol. La autorización se da solamentesi la producción nacional de maíz resulta en un superávit, que en la actualidadno es el caso (Cámara de Diputados, 2008). Esta posición se debe al aumentodel precio de la tortilla visto en 2008, que se atribuyó en parte a la crecientedemanda de maíz en los EUA para el etanol y a la reducción de lasexportaciones de EUA en harina de maíz hacia México. El gobierno de Méxicoha mantenido desde entonces una política muy prudente con respecto a lautilización de cultivos alimentarios para la producción de bioenergía.



90

IV.2.5. Posible impacto ambiental

No hay estudios específicos del impacto ambiental por producirbiocombustibles de segunda generación en México. En general, se debeconsiderar que el uso de la caña de azúcar y la paja de maíz podría llevar a

mayores gastos para lograr un balance igualado de nutrientes y humus, dandopor resultado un aumento en el impacto ambiental de la producción de materiaprima para biocombustibles de segunda generación. Sin embargo, el 97% depaja seca se quema antes de la cosecha y el 50% de las tapas de la caña deazúcar y las hojas se queman después de la cosecha, la contribución de losresiduos de la caña a los ciclos de nutrientes se ha limitado hasta el presente.Por lo tanto, con la eliminación de esa biomasa de segunda generación, losbiocombustibles no reducirían significativamente el aporte de nutrientes, alpresente se limita a los nutrientes en las cenizas. El impacto ambiental de laeliminación de los tallos de maíz sería bajo también, ya que la mayoría de ellosson pastoreados o cosechados para ser utilizado como forraje (Rembio, 2009).

IV.3. Análisis FODA de la viabilidad de producción de biocombustibles desegunda generación en México

En la Tabla 4.8 se muestra el análisis FODA para la evaluación de la viabilidadde la producción en México (Eisentraut, 2010).



91

Tabla 4.8. Análisis FODA para la evaluación de la viabilidad de producción de biocombustiblesde segunda generación en México (Eisentraut, 2010).

Análisis FODA para evaluación de producciónde biocombustibles de segunda generaciónen México.

Fortalezas

Alto nivel de biodiversidad; variedad deplantas, semillas, frutas, etc., o sus productos

derivados/residuos, podrían ser utilizados

para la producción de biocombustibles desegunda generación.Universidades de primer nivel e ingenieroscalificados en las industrias de gas y petróleo

que podrían ser preparados para tecnologías

de conversión de segunda generación.Fuerte industria de ingeniería con experiencia

en tecnologías de energía.Buena infraestructura (carreteras, redeléctrica y puertos) para el transporte debiomasa y biocombustibles.Buenas condiciones de financiación para lainversión en la producción de biocombustibles

de segunda generación.Apoyo general de la población para políticasmedioambientales y promoción de

biocombustibles.

Debilidades

Alta dependencia deimportaciones en la mayoría de

los productos agrícolas.

Altos costos de producción debiomasa; baja competitividad

global en el sector agrícola.Condiciones climáticasdesfavorables para cultivosenergéticos en muchas regiones.No hay experiencia en la

producción y distribución debiocombustibles de primera

generación.Bajo interés de la petrolera

PEMEX, en la producción ydistribución de biocombustibles.

Oportunidades

Los biocombustibles de segunda generación

podrían reducir la dependencia de laproducción de gas y petróleo, de los cualeslos niveles están actualmente decreciendo.Oportunidades alternativas para las industriasde ingeniería.Diversificación de ingresos en las zonasrurales y las comunidades forestales;reducción de los flujos migratorios.Grandes oportunidades de exportación, yaque México está bien conectado e integradocomercialmente en los mercados deexportación más dinámicos del Norte(TLCAN)

Amenazas

Pasar de la producción de

alimentos a la producción dematerias primas parabiocombustibles.Desigual distribución debeneficios de la producción debiocombustibles de segundageneración, si los pequeñosproductores no están integradosen la cadena de valor.Presión sobre los bosquesnativos y las tierras comunales(ejidos); aumento de la yaelevada tasa de deforestación.



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Capitulo V. Conclusión y recomendación

México es un país con una fuerte dependencia tanto tecnológica comopetrolera, la forma de comenzar alcanzar poco a poco la independencia enestas áreas, es una inversión tecnológica en energías alternas que en su

conjunto podrán ir disminuyendo el alto consumo petrolero actual, a su vez quese desarrolla tecnología que gradualmente tornará a México un paísautosuficiente y competitivo en el ámbito energético.

En México la disponibilidad de biomasa para biocombustibles de primerageneración es limitado desde el punto de vista de las materias primas, ya quealgunas de estas son usadas como alimentos, aunado a que los sectoresagrícolas y forestales no son muy competitivos. También se deberá considerarque a esta altura y con las tendencias actuales, una tecnología de primerageneración, que ya está bien cimentada y la cual poseen varios de los grandespaíses con mercados bien establecidos, complicaría el intentar competir con

ellos o entrar a esos mercados. Con esto lo que se propone es que el enfoqueprincipal de inversión debe estar orientado a producciones de segundageneración principalmente, lo cual no excluye que inversiones en primerageneración podrían también complementar el desarrollo energético y tener unarentabilidad bastante buena, de la misma forma que son ambientalmenteamigables.

La viabilidad de producción de biodiesel de segunda generación es muy claraen México, desde el alto nivel de biodiversidad, la gran cantidad de residuoslignocelulósicos generados con gran potencial aprovechable, la buenainfraestructura del país, los ingenieros con alto nivel en las universidades e

instituciones tecnológicas, el gran desarrollo de la industria de la ingeniería y laintegración comercial en los mercados más dinámicos del Norte (TLCAN).

La experiencia muestra que aunque las tecnologías de segunda generacióntienen costos de inversión muy altos, se compensan con los disminuidos costosen materia prima, a su vez que se empieza por adquirir tecnología devanguardia en la rama energética y se vuelve competitivo en el mercado alargo plazo, es decir ya no se tendría que estar comprando este tipo detecnología a países comúnmente desarrollados como lo son EUA o la UE quecon su experiencia han comenzado a invertir en estas tecnologías.

Brasil es un ejemplo claro de un país en vías de desarrollo que comenzó ainvertir en biocombustibles y en la actualidad se ha tornado líder en ALC concapacidad de satisfacer la demanda interna de combustibles de transporte ycompetir en los mercados internacionales.

La propuesta para producción de biodiesel de segunda generación en Méxicopodría ser a través de una tecnología BTL, la cual tiene varias ventajas sobrelas otras tecnologías de generación de biodiesel, entre las que destacanreducciones del 90% en el ciclo de vida del CO2, rendimientos muy elevadospor hectárea, una amplia gama de tipos de biomasa que se pueden utilizar y laalta calidad del diesel sintético generado, que es mezclable en todas

proporciones con el diesel fósil, ayudando esto a la disminución gradual deldiesel fósil en las mezclas. El biodiesel BTL en comparación con el FAME,disminuye el costo de operación debido a las materias primas que usa, aunque



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su inversión tecnológica inicial es mayor. Para el caso de México que tiene queimportar algunos alimentos para satisfacer la demanda interna, la producciónpor primera generación no sería viable a un largo plazo así que las tecnologíasde primera generación solo servirían para complementar una mayorsatisfacción de la demanda energética con la condición de ser basados en

cultivos no comestibles como la Jatropha, esto también descartaría el dieselverde producido por el hidrotratamiento de aceites vegetales, ya que estatecnología también se basa en materia alimenticia en gran parte y aunqueofrece un diesel de alta calidad comparado con el biodiesel BTL, el diesel verdetampoco aprovecha la totalidad de la materia orgánica, lo cual es una de lasprincipales ventajas de la producción BTL sobre el biodiesel FAME y el dieselverde (Eisentraut, 2010).

Una de las formas de hacerle frente a esta nueva etapa energética será conpolíticas adecuadas con una visión integral y un plan apropiado, que pueda serapoyado por los actores adecuados y con una especial participación entre

estos de PEMEX.



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Glosario

Acrisol: es un tipo de suelo, el término “acrisol” deriva del vocablo latino"acris" que significa muy ácido, haciendo alusión a su carácter ácido y subaja saturación en bases, provocada por su fuerte alteración.

Agrocombustibles: son aquellos biocombustibles provenientes deproductos de origen agrícola (que conforman la mayoría de losbiocombustibles), como son el bioetanol y biodiesel.

Alifático: dicho de un compuesto orgánico cuya estructura molecular esuna cadena abierta.

Apartheid: es el resultado de lo que fue, en el siglo XX, un fenómeno desegregación racial en Sudáfrica. Estuvo en vigor hasta los años noventa,siendo en 1992 la última vez en que sólo votaron los blancos, y fueimplantado por colonizadores ingleses y holandeses, como símbolo deuna sucesión de discriminación política, económica, social y racial.

Barrera arancelaria: es una barrera económica debida a un impuesto ogravamen que se aplica a los bienes que son objeto de importación oexportación.

Bencenoide: son aquellos compuestos que presentan únicamente anillosde benceno en su estructura.

Biocarburante: es una mezcla de hidrocarburos que se utiliza comocombustible en los motores de combustión interna y que deriva de labiomasa.

Biorefinería: es una estructura que integra procesos de conversión debiomasa y equipamiento para producir combustibles, energía yproductos químicos a partir de la biomasa. El concepto de biorefinería esanálogo al de refinerías de petróleo, que producen múltiplescombustibles y productos a partir del petróleo. Las biorefineríasindustriales han sido identificadas como el camino más prometedor parala creación de una nueva industria basada en la biomasa.

Bosque semideciduo: es un bosque que pierde parcialmente su follajedurante una parte del año. Muchas veces presente en zonas tropicalessemisecas y zonas templadas semifrías. La pérdida de las hojas es unaadaptación a la estación desagradable.

Briqueta: conglomerado de carbón u otra materia en forma de ladrillo.

Caducifolio: dicho de los árboles y de las plantas de hoja caduca, que seles cae al empezar la estación desfavorable.

Calentamiento global: término utilizado para referirse al fenómeno delaumento de la temperatura media global, de la atmósfera terrestre y de

http://es.wikipedia.org/wiki/Tipos_de_suelo


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los océanos, que posiblemente alcanzó el nivel de calentamiento de laépoca medieval a mediados del siglo XX, para excederlo a partir deentonces.

Cambisol: es un tipo de suelo, deriva del vocablo latino "cambiare" que

significa cambiar, haciendo alusión al principio de diferenciación dehorizontes manifestado por cambios en el color, la estructura o el lavadode carbonatos, entre otros; se desarrollan sobre materiales de alteraciónprocedentes de un amplio abanico de rocas, entre ellos destacan losdepósitos de carácter eólico, aluvial o coluvial.

Canasta básica: es un conjunto de bienes y servicios indispensablespara que una familia pueda satisfacer sus necesidades básicas deconsumo a partir de su ingreso.

Catálisis: es el proceso por el cual se aumenta o disminuye la velocidadde una reacción química, debido a la participación de una sustanciallamada catalizador.

Catalizador heterogéneo: estos catalizadores no están en la misma faseque los reactivos; tienen una superficie donde las sustancias puedenreaccionar. El platino y otros metales finamente divididos, al igual quelos óxidos metálicos, son ejemplos comunes de este tipo de catalizador.

Catalizador homogéneo: este catalizador existe en la misma fase que losreactivos y si toma parte en la reacción, pero se obtiene sin cambiar en

un paso final el mecanismo de la reacción; forma un compuesto ocompuestos intermedios que reacciona más fácilmente que los reactivossin catalizar, porque requieren menos energía de activación.

Celulosa: polisacárido que forma la pared de las células vegetales. Es elcomponente fundamental del papel.

Combustible fósil: son aquellas materias primas empleadas encombustión que se han formado a partir de las plantas y otrosorganismos vivos que existieron en tiempos remotos en la Tierra. Elcarbón en todas sus variedades, el petróleo y el gas natural son formas

distintas de presentarse de estos productos.

Costo primo: se refiere a la suma de los elementos directos de materiaprima y mano de obra.

Cultivos cíclicos: también conocidos como anuales. La duración de superiodo vegetativo es menor a los 12 meses y requieren de una nuevasiembra para la obtención de otra cosecha.

Cultivos perennes: son los cultivos que no son sembrados cada ciclo

agrícola y normalmente tienen una vida útil después de sembrados demás de 5 años continuos, pudiendo llegar a tiempos verdaderamentelargos.

http://es.wikipedia.org/wiki/Oc%C3%A9ano

http://es.wikipedia.org/wiki/%C3%89poca_medieval


http://es.wikipedia.org/wiki/Velocidad_de_reacci%C3%B3n

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Descarboxilación: es una reacción química en la cual un grupo carboxiloes eliminado de un compuesto en forma de dióxido de carbono.

Desoxigenación: es un proceso mediante el cual se elimina todo el

oxígeno contenido en una sustancia líquida, habitualmente se empleagas de separación de nitrógeno, el cual separa el oxígeno del nitrógenomediante fraccionamiento a baja temperatura haciendo así desaparecerel nitrógeno y el oxígeno de la solución liquida, este método se utilizafrecuentemente en productos alimenticios como aceites y vinos paramejorar la conservación del producto, en fontanería, este sistema seutiliza para eliminar el oxígeno del agua que contienen las calderas.

Ejido: campo común de un pueblo, lindante con él, que no se labra ydonde suelen reunirse los ganados o establecerse las eras.

Esqueje: tallo o cogollo que se introduce en tierra para reproducir laplanta.

Fermentación: es un proceso catabólico de oxidación incompleta,totalmente anaeróbico, siendo el producto final un compuesto orgánico.

Fluido supercrítico: es cualquier sustancia que se encuentre encondiciones de presión y temperatura superiores a su punto crítico.

Furanoide: son compuestos que presentan únicamente anillos de furano

en su estructura.

Gasógeno: es un aparato que funciona usando la gasificación, con unprocedimiento que permite obtener combustible gaseoso a partir decombustibles sólidos como el carbón, la leña o casi cualquier residuocombustible.

Gasolina Magna: aquella gasolina con un octanaje de 87.

Gasolina Premium: aquella gasolina con un octanaje de 92.

Gleisol: es un tipo de suelo con mal drenaje, presenta agua en el perfil,en forma permanente o semipermanente, con fluctuaciones de nivelfreático en los primeros 5 dm; los más abundantes son los gleisoleshúmicos y calcáricos.

Hemicelulosa: son heteropolisacáridos (polisacárido compuesto por másde un tipo de monómero), formado, en este caso un tanto especial, porun conjunto heterogéneo de polisacáridos, a su vez formados por unsolo tipo de monosacáridos, que forman una cadena lineal ramificada.Entre estos monosacáridos destacan más: la glucosa, la galactosa o la

fructosa.

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http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Heteropolisac%C3%A1rido&action=edit&redlink=1

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Henequén: es una planta resistente, las hojas crecen desde el suelo,grandes, lanceoladas y carnosas de color blanco-azulado o blanco-grisáceo, saliendo todas desde el centro donde permanecen enrolladasa un tallo central donde se van formando hasta su separación, conespinas en su borde de casi 2 cm, muy agudas y finas.

Hidrocraqueado: es el proceso en el cual por medio de hidrogeno, altapresión, temperatura y un catalizador adecuado se fraccionan moléculaspesadas para convertirlas en otras más ligeras.

Hidrólisis: es una reacción química entre una molécula de agua y otramolécula, en la cual la molécula de agua se divide y sus átomos pasan aformar parte de otra especie química. Esta reacción es importante por elgran número de contextos en los que el agua actúa como disolvente.

Hidrotratamiento: se trata normalmente de reacciones de hidrogenaciónutilizando hidrógeno gaseoso sobre mezclas de sustancias, generalmente complejas.

Índice de Cetano: guarda relación con el tiempo que transcurre entre lainyección del carburante y el comienzo de su combustión, denominado“intervalo de encendido”. Una combustión de calidad ocurre cuando seproduce una ignición rápida seguida de un quemado total y uniforme delcarburante.

Inflación: es el aumento generalizado y sostenido de los precios de

bienes y servicios en un país.

Latifoliado: se refiere a una vegetación o a un ecosistema conpredominancia de plantas con hojas anchas.

Ley DOF 01-02-2008: se refiere a la ley de promoción y desarrollo de losbioenergéticos aprobada en el año 2008 en México.

Lignina: es un polímero presente en las paredes celulares deorganismos del reino Planta. La palabra lignina proviene del términolatino lignum, que significa madera; así, a las plantas que contienen gran

cantidad de lignina se las denomina leñosas. La Lignina se encarga deengrosar el tallo.

Lignocelulosa: es una mezcla de lignina y celulosa que refuerza lascélulas de las plantas leñosas y aumenta la resistencia de este tipo deplantas y árboles.

Litosol: es un tipo de suelo que se compone en gran parte por arenas(60-92 %) y en menor escala por arcillas y limos, presentando espesoresque fluctúan entre los 10 y 45 cm, reposando sobre rocas ígneas

extrusivas ácidas.


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Luvisol: es un tipo de suelo que se desarrolla dentro de las zonas consuaves pendientes o llanuras, en climas en los que están notablementedefinidas las estaciones secas y húmedas, este término deriva delvocablo latino “lure”, que significa lavar, refiriéndose al lavado de arcillade las capas superiores, para acumularse en las capas inferiores, donde

frecuentemente se produce una acumulación de la arcilla y denota unclaro enrojecimiento por la aglomeración de óxidos de hierro.

Mesocarpio: es la capa intermedia del pericarpio, esto es, la parte delfruto situada entre endocarpio y epicarpio.

Monocultivo: se refiere a plantaciones de gran extensión con cultivos deuna sola especie, con los mismos patrones, resultando en una similitudgenética, utilizando métodos de cultivo similares para toda la plantación(control de pestes, fertilización y alta estandarización de la producción),lo que hace más eficiente la producción a gran escala.

Olefinas: es un compuesto que presenta al menos un doble enlaceCarbono-Carbono. Es un término anticuado que está cayendo endesuso. La IUPAC ha internacionalizado el término alqueno.

Parafinas: es el nombre común de un grupo de hidrocarburos alcanos defórmula general CnH2n+2, donde n es el número de átomos de carbono.La molécula más simple de las parafinas es la del metano (CH4), un gasa temperatura ambiente; en cambio, otros miembros más pesados de laserie, como el octano C8H18, se presentan como líquidos.

Pelets: es una denominación genérica, no española, utilizada parareferirse a pequeñas porciones de material aglomerado o comprimido. Eltérmino es utilizado para referirse a diferentes materiales.

Pirenoide: son compuestos que presentan únicamente estructurasderivadas del pireno en su composición.

Polimerización: es un proceso químico por el que los reactivos, monómeros (compuestos de bajo peso molecular) se agrupanquímicamente entre sí, dando lugar a una molécula de gran peso,

llamada polímero, o bien una cadena lineal o una macromoléculatridimensional.

Polisacáridos: son biomoléculas formadas por la unión de una grancantidad de monosacáridos. Se encuadran entre los glúcidos, y cumplenfunciones diversas, sobre todo de reservas energéticas y estructuraleses decir son polímeros, cuyos monómeros constituyentes sonmonosacáridos, los cuales se unen repetitivamente mediante enlacesglucosídicos.

Protocolo de Kioto: es un protocolo de la Convención Marco de lasNaciones Unidas sobre el Cambio Climático, y un acuerdo internacionalque tiene por objetivo reducir las emisiones de seis gases de efecto

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http://es.wikipedia.org/wiki/Fruto

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invernadero que causan el calentamiento global: dióxido de carbono(CO2), gas metano (CH4) y óxido nitroso (N2O), además de tres gasesindustriales fluorados: Hidrofluorocarbonos (HFC), Perfluorocarbonos(PFC) y Hexafluoruro de azufre (SF6), en un porcentaje aproximado deal menos un 5%, dentro del periodo que va desde el año 2008 al 2012,

en comparación a las emisiones al año 1990.

Punto de inflamación: es la temperatura mínima necesaria para que unmaterial inflamable desprenda vapores que, mezclados con el aire, seinflamen en presencia de una fuente ígnea y continúa ardiendo una vezretirada la fuente de activación.

Química verde: es una serie de principios que reducen o eliminan el usoo generación de sustancias peligrosas en el diseño, manufactura yaplicación de productos químicos. Al ofrecer alternativas de mayorcompatibilidad ambiental, comparadas con los productos o procesosdisponibles actualmente cuya peligrosidad es mayor y que son usadostanto por el consumidor como en aplicaciones industriales, la químicaverde promueve la prevención de la contaminación a nivel molecular.

Recurso renovable: son aquellos recursos cuya existencia no se agotacon su utilización, debido a que vuelven a su estado original o seregeneran a una tasa mayor a la tasa con que los recursos renovablesson disminuidos mediante su utilización. Esto significa que ciertosrecursos renovables pueden dejar de serlo si su tasa de utilización estan alta que evite su renovación.

Regosoloes: son suelos constituidos principalmente por arenas (26-72%), con menores porcentajes de arcillas y limos con un espesorpromedio de 30 a 50 cm.

Rendzina: es un suelo que presenta una capa superficial rica en materiaorgánica que descansa sobre una roca caliza; no son profundos (apenasmiden 10 cm), tienen textura arcillosa de color negro a gris, son desusceptibilidad moderada a alta a la erosión y se encuentran en regionessemiáridas.

Soja RR: es un tipo de soja transgénica que es resistente al glifosato.

Superávit: es la abundancia de algo que se considera útil o necesario.Es un término empleado sobre todo en economía.

Vertisoles: son suelos con media y alta fertilidad, de textura arcillosa,son los más profundos y evolucionados en la zona, pudiendo presentarproblemas de drenaje y con tendencia a la salinidad; cuando estánsecos se agrietan y cuando húmedos son plásticos y pegajosos, lo cualpresenta problemas para el manejo agrícola y riesgos a la ganadería y alas construcciones.




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