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Centro de Investigación en Energía Universidad Nacional Autónoma de México
Bioenergéticos y Cambio Climático en México
Fabio Manzini
“Evaluación Ambiental y Económica de Intervenciones para la Reducción de GEI al 2038 mediante aplicaciones bionergéticas en México”
A cargo de CIECO UNAM y la Red Mexicana de Bioenergía AC
Resultados preliminares del subproyecto
Fondo sectorial CONACYT-SENER SUSTENTABILIDADENERGÉTICA 2009, No. 117808.
“Evaluación económica y ambiental de escenarios al 2030 de la inserción de Fuentes alternas de energía y medidas de eficiencia energética en el sistema energético mexicano en base a su potencial de reducción de GEI”
A cargo de la Coordinación de Planeación Energética CIE-UNAM
CURRENT NUCLEAR FISSION POWERThere is a misleading camplaign in Mexico promoting Nuclear Fission Power as clean, although it have very low GHG emissions in the electricity generating phase, it has at least twice as large lifecycle GHG emissions as the highest renewable. (Uranium mining, enriching, plant construction, plant demcomissioning and waste disposal). GHG Lifecycle GHG emissions
gCO2e/kWh
Nuclear power 66 (1.4-288)
Natural Gas 443Coal-fired plants 960
Solar PV 32Wind 10
Source: Sovacool, 2008
NOT Clean - NOT sustainable andNON renewable
•Radioactive waste for thousands of years (needs
military safeward)•Regular radiation
leaks to the environment•Lifecycle GHG
emissions (Intensive fossil energy use)
Bioenergía y desarrollo sustentable• La Bioenergía puede ser una alternativa de
corto y medio plazo para: a) diversificar la matriz energéticab) reducir la dependencia del petróleoc) dinamizar la economía rurald) reducir las emisiones de GEIe) abrir nuevas vías al desarrollo económico
• Para ello, es IMPRESCINDIBLE integrar los
bionergéticos a la planeación energética, en todos los sectores: transporte, energía, industrial, residencial, agropecuario.
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Marco Jurídico Actual• El articulo 12, fracción VIII de la Ley de Promoción y
Desarrollo de los Bioenergéticos, la cual faculta a la Secretaria de Energía elaborar el Programa de Introducción de Bioenergéticas.
• El eje 2 del Plan Nacional de Desarrollo 2007-2012, prevé como estrategias la diversificación de las fuentes primarias de energía y el fomento del aprovechamiento sustentable de energías renovables, como acciones fundamentales para asegurar un suministro confiable, de calidad y a precios competitivos de los insumos energéticos que demandan los consumidores.
• El Programa Sectorial de Energía 2007-2012 que tiene como uno de sus objetivos fomentar el aprovechamiento de fuentes renovables de energía y biocombustibles técnica, económica, ambiental y socialmente viables, como condiciones necesarias para garantizar la seguridad energética del país.
Contribución Actual de la Bioenergía en México
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Renovables: 10%total, donde la biomasa y residuos tienen 5%, hidroelectricidad 4.5% y otras renovables 0.5%
México
La Bioenergía en México
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Potencial técnico de biomasaen México
Fuente: Banco Mundial, MEDEC, 2009
Residuos municipales
Estiercol de ganado
Jatropha curcas
Residuos forestoindustriales
Residuos de cultivos dedicados
Residuos agroindustriales (actuales)
Palma aceitera
Sorgo grano
Residuos Agricolas cosecha
Caña de azúcar
Plantaciones forestales
Residuos agroindustriales (potenciales)
Manejo de bosques y selvas
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600
PJ/año
Total 3,569 PJ/año
Recursos leñosos Cultivos Residuos
36% de la producción de energía primaria en 2009 y 78% del consumo final
de energía en México
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¿Dónde está el potencial? (cultivos)
Criterios:No riego, no competencia con alimentos, no deforestaciónénfasis en áreas degradadasPotencial: 30% de la demanda Actual para transporte; 4 Mill. ha
Generación de Electricidad Combustión directa de biomasa, co-combustión (con
carbón).
Co-generación: Calor y electricidad en industrias (p.e. uso de bagazo en los ingenios azucareros).
Gasificación Integrada a Ciclo Combinado
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Aplicaciones Rurales: Leña residencial y en Pequeñas Industrias 25 millones de mexicanos utilizan leña en
fogones abiertos Miles de “pequeñas” industrias: tabiqueras,
carbón, alfareras, mezcaleras, panaderías, pozolerías
Alta demanda (18 millones ton/año) Nuevas tecnologías ahorran 60% (estufas
eficientes) Iniciativas Nacionales CONAFOR/
SEDESOL 125,000 estufas/año Muy costo-efectivas! (B/C 7 a 1);
5 tonCO2e/año mitigación
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Estufa Onil
Estufas Eficientes de Leña
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Estufas multipropósito: cocción, calefacción, iluminación, calentamiento de agua
Producción de electricidad Con efecto termoeléctricoHasta 200 W/ estufa
Biogás: Granjas y Rellenos Sanitarios• Tecnología madura; varias empresas
establecidas en México• Altamente viable para mitigación de cambio
climático (el CH4 tiene 21 veces más GWP que el CO2)
• En 2010 existían en México, 721 biodigestores, de los cuales 367 en operación y 354 en construcción (FIRCO, 2011).
• 154 proyectos de MDL aprobados.• Relleno Monterrey - genera 13.2 MW
Biocombustibles líquidos: Etanol• Tecnologías de producción bien
establecidas para cultivos ricos en azúcares (caña, remolacha azucarera y sorgo dulce) y para cultivos ricos en almidón (maíz y trigo). Conocidos como de primera generación.
• Tecnologías en desarrollo para obtenerlo a partir de materiales lignocelulósicos que son más abundantes y con menor competencia por tierras para su cultivo.
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Biocombustibles líquidos: Biodiesel Tecnologías bien
establecidas para la extracción de aceite y para la transesterificación.
Tecnologías en desarrollo para obtenerlo a partir de algas.
Opciones tecnológicas actuales y su contribución a largo plazo en México
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Consumo 2008 Consumo 20300
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
Metano Rellenos/BiodigBiodieselEtanolBagazoCarbon ResidCarbon SiderurgicaLeña Electricidad/Calor IndLeña Residencial
Fuente: Banco Mundial, MEDEC, 2009
PJ
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Mitigación de GEI en el Ciclo de Vida (excepto consumo final) por
biocombustibles de 1ª generación: etanol
Fuente: REMBIO-IFEU
Melaza Jugo Directo caña
Maíz Bajo rend.
Maíz alto rend.
Sorgo alto rend.
Brasil Ref. Fósil0.00
20.00
40.00
60.00
80.00
100.00
120.00
140.00
Transporte a mezclado Fase Industrial Transporte de biomasa Cultivo Uso de suelo
kgC
O2e/G
J
84 kg CO2/GJ
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Mitigación de GEI en el Ciclo de Vida por biocombustibles de 1ª generación: biodiesel
0
50
100
150
200
250
300
Colza (UE) Soya (L.Am.) Soya (EUA) Palma aceite(SE.Asia.)
Jatropha India Comb. FósilUE
Diesel Tula Jatropha"Bajo" Selva
baja
Canola"Medio"Bosque
Templado
Palma "Bajo"Selva alta
Palma "Alto"Selva alta
Higuerilla"Alto" Selva
baja
kg C
O2e
q/G
J bi
odie
sel
Transporte a mezcla Fase de conversión 2 Transporte a conversión 2Fase de conversión 1 Transporte a conversión 1 CultivoCambio de uso de suelo directo
Oportunidades de mitigación: Estufas eficientes de leña
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2010 2015 2020 2025 2030 20350.00
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
3.00
3.50
4.00
Emisiones GEI por uso doméstico de leñaEsc Base 70 80 90MtCO2e
Oportunidades de mitigación: Generación eléctrica, leña bosque manejado
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2010 2015 2020 2025 2030 203550.0
60.0
70.0
80.0
90.0
100.0
110.0
120.0
130.0
140.0
150.0
Emisiones Escenarios Electricidad Leña MSEsc Base Esc 1MtCO2e
Generación de Electricidad
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Tecnología Materia prima Mitigación en el ciclo de vida(% con respecto a carbón y gas, al 80% C-20% GN)
Co-combustión con carbón
Madera, RAC 90%**
Combustión directa Madera, RAC 80-90%**
Co-combustión con carbón
Pellets de madera 90%**
Generación convencional enMéxico
CombustóleoCarbón
*(Chum et al., 2011).** (Schubert et al., 2009).βCOPAR 2009
Oportunidades de mitigación: Etanol de caña
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2010 2015 2020 2025 2030 2035 40.00
90.00
140.00
190.00
240.00
290.00
340.00
390.00
Emisiones Escenarios Etanol de Caña
Esc Base Esc 1 Esc 2MtCO2e
Emisiones evitadas
Mitigación Escenarios con bionergéticos
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Escenario Mitigación anual
máxima MtCO2e
% reducción
de emisiones en 2008
% reducción
de emisiones en 2030
MEDEC (Banco Mundial Johnson et al, 2009)
110 16.7 9.7
CIEco 113 17.1 9.9
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Resumen
Sector Transporte Considerando únicamente el uso de etanol y
biodiesel en el sector transporte mexicano, sería posible mitigar un 17%
