Post on 03-Mar-2015
GELTEC
1
Situación Energética Mundial Alternativas de Costa Rica y
Proyectos a desarrollar en el ITCR
GELTEC
Objetivo General
Dar a conocer el potencial energético de Costa Rica a partir de fuentes limpias y el impacto
económico y ambiental de su desarrollo
GELTEC
Contenido
1. Situación Energética Mundial2. Alternativas Futuras3. Potencial de Fuentes de Energía Limpia de
Costa Rica4. Proyectos a desarrollar dentro del GELTEC
GELTEC
Situación Energética Mundial
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Precios Históricos del Petróleo
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1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010
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US$ corrientesUS$ 2007 Fuente: BP Statistical Review of World Energy June 2008
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Consumo Mundial de Petróleo
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Medio Oriente Africa Pacífico de Asia Europa y Eurasia Sur y Centroamérica Norte de América
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AÑO
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US$ corrientesUS$ 2007
Fuente: BP Statistical Review of World Energy June 2008
GELTECAumento Anual en el Consumo de Petróleo
-2,0%
-1,0%
0,0%
1,0%
2,0%
3,0%
4,0%
5,0%
Union Europea OECD Antigua URSS Non OECD
Región
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Promedio 2002-1998 Promedio 2007-2003
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1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010
AÑO
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EC
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$/B
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)
US$ corrientesUS$ 2007
Fuente: BP Statistical Review of World Energy June 2008
GELTEC
¿Realmente ha aumentado los precios de los hidrocarburos a nivel mundial?
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Bbls de Petróleo equivalentes a una tm de algunos productos
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etró
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Trigo Azucar Aceite de Palma/10 Acero
Fuente: C. Roldán GELTEC. ITCR
GELTEC
Precio Interno= F(precio internacional, tipo de cambio, políticas internas)
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Euro Yuan Real Yen Rupia
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sep-05 dic-05 mar-06 jul-06 oct-06 ene-07 abr-07 ago-07 nov-07 feb-08 jun-08 sep-08
mes
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Euro Yuan Real Yen Rupia
Comportamiento de algunos tipos de cambio
http://www.oanda.com/convert/fxhistory
Fuente: http://www.oanda.com/convert/fxhistory
GELTEC
Comportamiento del precio del Petróleo
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Mes
Pre
cio
In
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US$ Euros 10 Yuanes (China) Real (Brasil) 100 Yens (Japón)
Fuente: Elaboración propia. C. Roldán GELTEC. ITCR
GELTEC
Precios equivalentes de la gasolina en algunos países
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Costa Rica India EEUU China Brasil Indonesia Malasia México Colombia Venezuela
País
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l/lt
Fuente: Elaboración propia. C Roldán Geltec. ITCR con datos de la GTZ tomados de http://en.wikipedia.org/wiki/Gasoline_usage_and_pricing
GELTEC
Relacion Producción de Petróleo vs Consumo
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Costa Rica India EEUU China Brasil Indonesia Malasia México Colombia Venezuela
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Costa Rica India EEUU China Brasil Indonesia Malasia México Colombia Venezuela
País
Pre
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Fuente: BP Statistical Review of World Energy June 2008
GELTEC
Conclusiones
1. El crecimiento en la demanda de hidrocarburos no se ha detenido debido a que para alrededor de un 50% de la población mundial, los precios están subsidiados
2. El aumento en los precios de los alimentos y el petróleo está generando una mayor inflación.
3. Los futuros aumentos en los salarios o eventuales descensos en los precios de las materias primas, permitirá recuperar el poder adquisitivo
Bbls de Petróleo equivalentes a una tm de algunos productos
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Trigo Azucar Aceite de Palma/10 Acero
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Costa Rica India EEUU China Brasil Indonesia Malasia México Colombia Venezuela
País
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Costa Rica India EEUU China Brasil Indonesia Malasia México Colombia Venezuela
País
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“LA DEMANDA DE PETRÓLEO SEGUIRÁ AUMENTANDO”“LA DEMANDA DE PETRÓLEO SEGUIRÁ AUMENTANDO”
GELTEC
Necesidades Futuras de Combustibles
GELTEC
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CHINA COSTA RICA ESTADOS UNIDOS MUNDIAL
PaísIngreso percápita (1000 US$/persona)
Consumo de petróleo (bbl/persona-año)
Consumo de petróleo vs ingreso per cápita
Fuente: Elaboración propia. C. Roldán Geltec. ITCR con datos del Banco Mundial y BP Statistical Review of World Energy June 2008
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Consumo Percápita de Petróleo(2005)
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PacíficoAsiático
África S. & Cent.América
Norteamérica Europa &Eurasia
OrienteMedio
Alemania Mundial EstadosUnidos yCanada
Región
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Consumo Percápita de Petróleo(2005)
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PacíficoAsiático
África S. & Cent.América
Norteamérica Europa &Eurasia
OrienteMedio
Alemania Mundial EstadosUnidos yCanada
Región
Co
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anu
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na)
Meta para el desarrolloMeta para el desarrollo
Fuente: Elaboración propia. C. Roldán Geltec. ITCR con datos del Banco Mundial y BP Statistical Review of World Energy June 2008
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Consumo Percápita de Otras Fuentes Convencionales de energía (Carbón, Gas y Nuclear)
(2005)
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PacíficoAsiático
África S. & Cent.América
Norteamérica Europa &Eurasia
Oriente Medio Alemania Mundial EstadosUnidos yCanada
Región
Co
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(T
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an
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les
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Meta para el desarrolloMeta para el desarrollo
Fuente: Elaboración propia. C. Roldán Geltec. ITCR con datos del Banco Mundial y BP Statistical Review of World Energy June 2008
GELTECProyección de la Poblacion Mundial Por Región
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Mill
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Pacífico Asiático S. & Cent. América Norteamérica Mundial
Oriente Medio Europa & Eurasia Africa
Fuente: Elaboración propia. C. Roldán Geltec. ITCR con datos de la División de población de las Naciones Unidas
GELTECProyección del Consumo Mundial de Petróleo
(Según crecimiento de consumo de ultimos 5 años)
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Total S. & Cent. America Total Asia Pacific Total Africa Total Europe & Eurasia Total North America Total Middle East
“Se requiere triplicar la producción de petróleo en los próximos 60 años”“Se requiere triplicar la producción de petróleo en los próximos 60 años”
Fuente: Elaboración propia. C. Roldán Geltec. ITCR con datos del Banco Mundial y BP Statistical Review of World Energy June 2008
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Año
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Hallazgos históricos de petróleo
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AÑO
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US$ corrientesUS$ 2007
Fuente: Elaboración propia. C. Roldán Geltec. ITCR con datos tomados de BP Statistical Review of World Energy June 2008
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929,91208
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Consumo Siglo 21 Consumo últimos 40 años Reservas
Consumo Acumulado de Petróleo y Reservas
Probadas
Futuros Hallazgos
No Convencionales
Fuente: Elaboración propia. C. Roldán Geltec. ITCR con datos tomados de BP Statistical Review of World Energy June 2008
GELTEC
La utilización de crudos no convencionales aumentaría las emisiones de CO2 hasta en un 15%
GELTECProyección del consumo mundial de otras Energías
Convencionales (Carbón, Gas, Nuclear)
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Año
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al (
mil
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EP
)
Total North America Total S. & Cent. America Total Europe & Eurasia
Total Middle East Total Africa Total Asia Pacific
Fuente: Elaboración propia. C. Roldán Geltec. ITCR con datos tomados de BP Statistical Review of World Energy June 2008
GELTEC
“Las reservas de energías fósiles no podrán garantizar un desarrollo adecuado para los países en vías de desarrollo”
“Las reservas de energías fósiles no podrán garantizar un desarrollo adecuado para los países en vías de desarrollo”
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Mil
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te
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Consumo Siglo 21 Consumo últimos 40 años Reservas
Reservas y Consumo Acumulado de Otras fuentes Convencionaleas de Energías (Carbón, Gas y Nuclear)
Probadas
Futuras Necesarias
Fuente: Elaboración propia. C. Roldán Geltec. ITCR con datos tomados de BP Statistical Review of World Energy June 2008
GELTEC
Conclusiones
1. Se requiere incrementar la exploración petrolera y las reservas de energía fósil para garantizar el desarrollo de los países emergentes
2. Es imprescindible desarrollar una nueva fuente de energía que sustituya los combustibles fósiles y que reduzca los impactos ambientales generados por el sector energético
Proyección del consumo mundial de otras Energías Convencionales (Carbón, Gas, Nuclear)
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Año
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Total North America Total S. & Cent. America Total Europe & Eurasia
Total Middle East Total Africa Total Asia Pacific
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ep
Consumo Siglo 21 Consumo últimos 40 años Reservas
Reservas y Consumo Acumulado de Otras fuentes Convencionaleas de Energías (Carbón, Gas y Nuclear)
Probadas
Futuras Necesarias
GELTEC
ALTERNATIVAS ENERGÉTICAS
GELTEC
Cada vez se buscan fuentes de energía más concentradas
Comparación de las fuentes históricas de energía
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Leña Carbon Mineral Petróleo
Fuente
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der
Cal
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MJ/
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Antes de 1880
1880-1970
1970-????
GELTEC
1. Fisión2. Fusión
Energía Nuclear
GELTEC
Descomposición de átomos pesados en átomos más livianos
-Desechos radioactivos-Bombas nucleares-Seguridad-Reservas-Restringida a generación eléctrica
Fisión Nuclear
GELTEC
Formación de átomos a partir de especies más livianas
-No produce desechos radioactivos-Riesgos mínimos-Restringida a generación eléctrica
Fusión Nuclear
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Vo
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agua de mar petróleo
Equivalencia energética del deuterio en el agua de mar
GELTEC
Reservas de deuterio y energía fósil 5 000 000
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5,0E+05
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2,0E+06
2,5E+06
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3,5E+06
4,0E+06
4,5E+06
5,0E+06
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Deuterio Fósil
GELTEC
Desarrollo de la Fusión Nuclear (Proyecto ITER)
A partir del año 2080, la principal fuente energética primaria será la fusión nuclear
GELTEC
Fusión Nuclear
A partir del año 2080, la principal fuente energética primaria podría ser la fusión nuclear:
0 emisiones de CO2
Fuente Ilimitada de energíaElectricidad a bajo precio???????
GELTEC
Evolución de la conversión energética para el sector transporte
PetróleoPetróleo Destilación yrefinación
Destilación yrefinación
Energía PrimariaEnergía PrimariaEnergía
Secundaria
Energía Secundaria
GasolinaGasolina
DieselDiesel
Fusión NuclearFusión Nuclear Generación de
Electricidad
Generación deElectricidad
Energía PrimariaEnergía Primaria
Energía Secundaria
Energía Secundaria
ElectricidadElectricidad Conversión a
energía química(Almacenamiento)
Conversión aenergía química
(Almacenamiento) HidrógenoHidrógeno
BateríasBaterías
Energía Terciaria
Energía Terciaria
Generación deElectricidad
Generación deElectricidadElectricidad
Electricidad
Energía Cuaternaria
Energía Cuaternaria
GELTEC
1. Biomasa y bioenergía2. Energía Geotérmica3. Eólica4. Energía Hidráulica
Potencial de Fuentes de Energía Limpia de Costa Rica
GELTEC
Plan de Expansión del ICE 2007
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Año
Cap
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ener
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Biomasa
Eólica
Geotérmica
Termica
HidroAlquiler Térmicas
Entra Garabito
Salen Alquiler Térmicas
Entra Pirris y Toro III
Entra Reventazón
Entran Pacuare ySaveegre
Entra Diquis
Fuente: Elaboración propia. C. Roldán Geltec. ITCR con datos tomados de l Plan de Expansión de la Generación Eléctrica del ICE 2007. CENPE. ICE
GELTEC
Proyección del Consumo de Combustiblesen Generación Eléctrica
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S$
Diesel Fuel Oil Costo
Gasto Total acumulado= 3000 millones de US$= Costo de 1500 MW hidroeléctricosGasto Total acumulado= 3000 millones de US$= Costo de 1500 MW hidroeléctricos
Fuente: Elaboración propia. C. Roldán Geltec. ITCR con datos tomados de l Plan de Expansión de la Generación Eléctrica del ICE 2007. CENPE. ICE
GELTEC
Residuos Biomásicos
Residuo biomásico Potencial Utilizado DisponibleBiogas 481476 1053 480422Bagazo 1084594 1035742 48852RAC Caña de azúcar 1021243 0 1021243Cascarilla del café 44365 44365 0Cascarilla del arroz 64311 23409 40902Fibra seca de Pinzote de banano 18143 0 18143Cáscara de coquito de palma 74639 74639 0Fibra del mesocarpio de palma 103546 103546 0Fibra seca del pinzote de palma 152491 0 152491RAC Piña 1182621 0 1182621
TOTAL 4227429 1282754 2944675
Residuo biomásico Potencial Utilizado DisponibleBiogas 71 0 70Bagazo 301 288 14RAC Caña de azúcar 284 0 284Cascarilla del café 12 12 0Cascarilla del arroz 8 3 5Fibra seca de Pinzote de banano 2 0 2Cáscara de coquito de palma 10 10 0Fibra del mesocarpio de palma 13 13 0Fibra seca del pinzote de palma 20 0 20RAC Piña 152 0 152
TOTAL 873 326 547
ENERGIA EN MWh
CAPACIDAD DE GENERACION (MW)
Fuente: Encuesta de Oferta y Consumo Energético Nacional a partir de la Biomasa en Costa Rica. Año 2006
GELTEC
Fuente: Elaboración propia. C. Roldán Geltec. ITCR con datos de l PEG 2007. CENPE. ICE y del Informe Estadístico del Sector Eléctrico Centroamericano 2007. CEPAL
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Año
Proyección del aprovechamiento del potencial de energía a partir de residuos Biomásicos de Costa Rica
Plantas Instaladas Capacidad Disponible
GELTEC
- Desarrollo tecnológico para la reducción del contenido de humedad de 88% a menos de 50%
- Estudio técnico económico para determinar costos de recolección, procesamiento y utilización de los residuos biomásicos
- Optimización de tecnologías de biodigestión
Acciones requeridas para aprovechar el recurso biomásico
GELTEC
Fuente: Elaboración propia. C. Roldán Geltec. ITCR con datos tomados de l Plan de Expansión de la Generación Eléctrica del ICE 2007. CENPE. ICE
Proyección del aprovechamiento del potencial de energía Geotérmica de Costa Rica
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Año
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Plantas Instaladas Capacidad Disponible
Proyección del aprovechamiento del potencial Eólico de Costa Rica
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2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020
Año
Ca
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Plantas Instaladas Capacidad Disponible
GELTEC
0
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Ca
pa
cid
ad
(M
W)
Año
Proyección del aprovechamiento del recurso hidroeléctrico de Costa Rica
Plantas Instaladas Capacidad Disponible
Fuente: Elaboración propia. C. Roldán Geltec. ITCR con datos tomados de l Plan de Expansión de la Generación Eléctrica del ICE 2007. CENPE. ICE
GELTEC
0,0
1000,0
2000,0
3000,0
4000,0
5000,0
6000,0
Potencial Disponible en Costa Rica Capacidad Instalada con Combustibles
Po
ten
cia
(MW
)Potencial Hidroeléctrica disponible en Costa Rica vs Capacidad
Térmica Instalada en Centroamérica
Fuente: Elaboración propia. C. Roldán Geltec. ITCR con datos de l PEG 2007. CENPE. ICE y del Informe Estadístico del Sector Eléctrico Centroamericano 2007. CEPAL
GELTEC
El 65% de la energía hidroeléctrica de Costa Rica podría utilizarse para sustituir la generación con combustibles de Centroamérica
El 65% de la energía hidroeléctrica de Costa Rica podría utilizarse para sustituir la generación con combustibles de Centroamérica
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Energia Disponible MWh Energía producida con combustibles
En
erg
ía (M
Wh
)
Millones
Energía Hidroeléctrica disponible en Costa Rica vs Generada con Combustibles en Centroamérica
Fuente: Elaboración propia. C. Roldán Geltec. ITCR con datos de l PEG 2007. CENPE. ICE y del Informe Estadístico del Sector Eléctrico Centroamericano 2007. CEPAL
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Fuente: Elaboración propia. C. Roldán Geltec. ITCR con datos de E. Vega y otros “Cuantificación de externalidades en el transporte con tecnologías limpias” Compañía Nacional de Fuerza y Luz. 2004
Consumo eléctrico de un vehículo particular 0,123 kWh/kmRendimiento típico de un vehículo de gasolina 60 km/galConsumo eléctrico para 60 km 7,38 kWhCosto de electricidadResindencial 0,242308 US$/kWh
Nocturna 0,030286 US$/kWh
Costo equivalente de la electricidad como combustible Residencial 245,65 col/litro de gasolinaNocturna 30,70 col/litro de gasolina
Ahorro Anual para un recorrido de 20000 km/año Residencial 510210 colNocturna 781428 col
Características del transporte eléctrico
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Electricidad para sustituir uso de hidrocarburos en generación eléctrica 200 millones de MWhElectricidad disponible para transporte 96 millones de MWhTotal de Energía que no será aprovechada 297 millones de MWhVolumen equivalente de petróleo 650 millones de bbls
AHORRO TOTAL (US$ 135/BBL) 87689 millones de US$6745 millones de US$/año
Ingresos por Venta de electricidad (0,07US$/kWh) 14019Ahorro en combustibles 41920
POTENCIAL TOTAL DE ENERGIAS RENOVABLES 55939PROMEDIO ANUAL PARA EL PERIODO (2008-2020) 4303Inversion Requerida plantas 14876Inversion requerida para sustituir flota (1000000 vehículos) 25000Diferencia ingresos +ahorros-inversiones 16064
Ahorro neto anual 1236
Resumen de energías limpias de Costa Rica que no será aprovechado en los próximos 13 años
(millones de US$)
Potencial económico de energías limpias de Costa Rica que no será aprovechado en los próximos 13 años
Fuente: Elaboración propia. C. Roldán Geltec. ITCR con datos de l PEG 2007. CENPE. ICE y del Informe Estadístico del Sector Eléctrico Centroamericano 2007. CEPAL
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Fuente: Estudio de Suelos aptos para el Cultivo de Palma Africana en Costa Rica. FAO
Zonas aptas para cultivo de palma africana en Costa Rica
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Produccion Anual de Biodiesel 6,04 millones de bbls/añoIngresos por exportación 930 millones US$/año
POTENCIAL DE PRODUCCION DE BIODIESEL DESTINANDO 200 000 HA
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Conclusiones
1. Los recursos energéticos renovables de Costa Rica están en capacidad de generar más de 5200 millones de US$ al año (más de 5 veces los ingresos por exportaciones de productos tradicionales)
2. Se requiere realizar trabajos de investigación para desarrollar el recurso energético proveniente de los residuos biomásicos
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Grupo de Energías Limpias del ITCR
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Objetivos del Grupo
Objetivo General:
Impulsar el desarrollo de fuentes alternativas y el uso racional de la energía en Costa Rica con el fin de reducir tanto los efectos ambientales provocados por el uso de energía fósil, como la dependencia del petróleo.
Objetivo General:
Impulsar el desarrollo de fuentes alternativas y el uso racional de la energía en Costa Rica con el fin de reducir tanto los efectos ambientales provocados por el uso de energía fósil, como la dependencia del petróleo.
GELTEC
Objetivos del Grupo
Objetivos específicos:
•Crear y mantener un equipo que pueda realizar propuestas y desarrollar proyectos con enfoque integral desde distintas disciplinas.•Generar proyectos novedosos que procuren un impacto positivo en la generación de fuentes alternativas de energía y en el uso de tecnologías limpias y que además reduzcan la dependencia energética de Costa Rica.•Proyectar y posicionar al TEC con mayor fuerza e integralidad en el campo de las tecnologías limpias y fuentes alternativas de energía.
Objetivos específicos:
•Crear y mantener un equipo que pueda realizar propuestas y desarrollar proyectos con enfoque integral desde distintas disciplinas.•Generar proyectos novedosos que procuren un impacto positivo en la generación de fuentes alternativas de energía y en el uso de tecnologías limpias y que además reduzcan la dependencia energética de Costa Rica.•Proyectar y posicionar al TEC con mayor fuerza e integralidad en el campo de las tecnologías limpias y fuentes alternativas de energía.
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Objetivos del Grupo
Objetivos específicos:
•Desarrollar alianzas con otras universidades y con organismos relacionados con el desarrollo y uso de tecnologías limpias y fuentes alternativas de energía, por medio de proyectos, actividades de capacitación, etc.•Desarrollar estrategias para concienciar a los estudiantes del ITCR sobre la necesidad de desarrollar fuentes alternativas y uso racional de la energía.•Impulsar proyectos dentro de la institución para optimizar el uso de los recursos energéticos
Objetivos específicos:
•Desarrollar alianzas con otras universidades y con organismos relacionados con el desarrollo y uso de tecnologías limpias y fuentes alternativas de energía, por medio de proyectos, actividades de capacitación, etc.•Desarrollar estrategias para concienciar a los estudiantes del ITCR sobre la necesidad de desarrollar fuentes alternativas y uso racional de la energía.•Impulsar proyectos dentro de la institución para optimizar el uso de los recursos energéticos
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Grupo de Energías Limpias del ITCR
Nombre Escuela CorreoJuan Córdoba Diseño Industrial jcordoba@itcr.ac.cr Obtención de Carbón a partir de brosa de caféMaritsa Guerrero Biología mguerrero@itcr.ac.cr Producción de biodiesel a partir de micro algasVirginia Montero Química vmontero@itcr.ac.cr Producción de alcohol a partir de celulosaCarlos Roldán Química croldan@itcr.ac.cr Reducción de humedad en RAC de Piña/Coordinador Ana Cecilia Muñoz Física amunoz@itcr.ac.cr Potencial de generación de energías renovables del ITCRTeresa Salazar Química tsalazar@itcr.ac.cr Producción de biogás a partir de cáscaras de bananoJaime Quesada Química jquesada@itcr.ac.cr PirólisisAndrés Sánchez Química andresskp@gmail.com Producción de enzimas para hidrólisis de celulosaAura Ledezma Química aledezma@itcr.ac.cr Pirólisis de desechos sólidosRicardo Starbird Química ricardostarbird@yahoo.com Pirólisis de desechos sólidosFernando Caldas Electromecánica fcaldas@itcr.ac.cr Eficiencia EnergéticaAlfonso Rey Ingeniería Agropecuaria arey@itcr.ac.cr Producción de energía de desechos pecuariosEdgar Ortiz Forestal eortiz@itcr.ac.cr Obtención de biomasa a partir de recursos forestalesFloria Roa Química froa@itcr.ac.cr PirólisisMiguel Rojas Biología mirojas@itcr.ac.crJose Sandoval Química jsandoval@itcr.ac.crOscar Gamboa Producción Industrial ogamboa@itcr.ac.crMario Conejo Ingeniería en Materiales mconejo@itcr.ac.cr
Proyectos o áreas de Investigación
INTEGRANTES DEL GRUPO DE ENERGIAS LIMPIAS DEL ITCR