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APLICACIONES BIOTECNOLOGICAS PARA EL SECTOR ENERGÉTICO

Jornada: 24 / 11 / 2014

IMDEA Energía en cifras

• Centro de I+D para el desarrollo de las energías renovables y las tecnologías energéticas limpias

• Personal: 70 personas contratadas + 50 estudiantes de diferentes titulaciones/universidades

• 1/3 de investigadores extranjeros, 2/3 doctores• Proyectos en marcha: 30• 50 % de autofinanciación• 55 publicaciones científicas indexadas/año• Colaboraciones con más de 40 empresas

IMDEA Energía en cifras

Número de proyectos, contratos y ayudas de personal

IMDEA Energía en cifras

Captación de financiación externa

IMDEA Energía en cifras

Publicaciones científicas indexadas

IMDEA Energía en cifras

Patronato

Comité de Dirección

Unidad de Apoyo Técnico y Administrativo

Unidades de Investigación

Unidad de Procesos Termoquímicos

Unidad de Procesos Electroquímicos

Unidad de Procesos Biotécnológicos

Unidad de Procesos a Alta Temperatura

Unidad de Sistemas Eléctricos

Unidad de Análisis de Sistemas

Consejo Científico

IMDEA Energía en cifras

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NUEVOS PROCESOS PARA LA PRODUCCIÓN DE BIOCOMBUSTIBLES LIQUIDOS AVANZADOS - CASCATBEL

David P. SerranoIMDEA Energía, Coordinador CASCATBEL

www.cascatbel.eu

Biocombustibles de primera generación

• Aunque utilizados comercialmente, los biocombustibl es de primera generación no han cumplido plenamente la s expectativas.

• Acoplamiento con el mercado de alimentos.

• Deforestación en determinadas zonas del planeta.

• Reducción de emisiones de CO 2 cuestionada.

Biocombustibles avanzados

• No existe una definición exacta de este término.

• Su obtención suele implicar una transformación más profunda de las materias primas.

• Se obtienen a partir de biomasa de uso no alimentar io: biomasa lignocelulósica (residuos agrícolas y fores tales, cultivos energéticos).

• Su naturaleza química y, por tanto, sus propiedades se asemejan en mayor medida a las de los combustibles de origen fósil.

Iniciativas de la UE para el desarrollo comercial de los biocombustibles

• Objetivo para el 2020: 10% de contribución de las e nergías renovables en el sector del transporte.

• Mínimo de reducción de GHG para nuevas instalacione s de obtención de biocombustibles: 60%.

• Han de tenerse en cuenta los efectos derivados del cambio de utilización del suelo.

• Limitar la contribución de los biocombustibles de p rimera generación de cara a los objetivos del 2020.

• Promover el desarrollo de biocombustibles avanzados sostenibles a partir de lignocelulosa, residuos, al gas y microorganismos: mínimo de 0,5%.

Composición elemental de diferentes tipos de combustibles y materias primas

Fixed carbon, volatile material, ash

H2, CO, CO2, H2O, CH4, C2H2, C2H4

Oxygenated organics, hydrocarbons, water, tars

Lign

ocel

lolo

se B

iom

ass

Lign

in +

Cel

lulo

se +

Hem

icel

lulo

se

Pyr

olys

is

Gas (10-35 %)

Bio-oil (10-75 %)

Char (10-35 %)

Pirólisis de biomasa lignocelulósica

Principales variables:

• Temperatura

• Tiempo

• Velocidad de calefacción

• Tipo de reactor

• Presencia de cationes alcalinos y alcalino-térreos

• Pretratamiento de la biomasa

Pirólisis de biomasa lignocelulósica: proceso comer cial

Planta de pirólisis de biomasa en construcción en J oensuu (Finlandia):

• Producción de 50.000 t/año de bio-oil

• Operativa a finales de 2013

Organic compounds in Bio-oils

O

OH

OH

OH

O

Levoglucosan

OH

CH3O

Guaiacol

AcidsAlcohols

O

OH

CH3

Acetic acid

CH3 OH

Ethanol

Ketones

O

CH3CH3

propan-2-one

Aldehydes

OCH3

acetaldehyde

Phenols

OH

phenol

Guaiacols

Syringols

Sugars

Furans

Misc. oxygenates

OH

O

CH3

OCH3

O

OH

CH3

Hydroxyacetone

OOH O

Hydroxymethylfurfural

Syringol

Composición del bio-oil

Propiedades del bio-oil

pH ácido (2-3)

Rutas catalíticas de valorización del bio-oil

Objetivo general• Desarrollo y escalado a nivel de planta piloto del

proceso de producción de biocombustibles avanzados a partir de biomasa lignocelulósica.

Ventajas• Se parte de biomasa de uso no alimentario como

materia prima.• Los biocombustibles tienen una composición y

propiedades similares a las de los combustibles de origen fósil.

CASCATBEL

CASCATBEL: proceso en cascada con tres etapas catalíticas

• Desoxigenación secuencial y mejora en la calidad de l bio-oil.• Minimización del consumo de H 2.• Demostración a escala de planta piloto.• Instrumento clave: diseño y síntesis de nanocataliz adores

competitivos.

La idea

Lignocelulosa

Hidrodesoxigenación

Pirólisis catalítica

Biocombustibles avanzadosValorización

Bio-oil

Condensación

La convocatoria y el topic

NMP.2013.3.1.1.

Call title:

Exploration, optimization and control of nanocatalytic processes for energy applications

Elección del consorcio

Criterios:

- Excelencia científica

- Tamaño

- Empresas: grandes y PYMEs

- Complementariedad

- Diversidad de países

- Participación activa

- Cordis?

Consorcio

• 17 participantes, 10 países• 7 socios industriales, 6 universidades, 4 centros d e investigación

La comunicación interna

Distribuída Centralizada

El presupuesto (y su distribución)

Criterios:

- Presupuesto disponible para la

convocatoria/topic: 158 Meuros.

- Número estimado de proyectos: 20-22.

- Media: 7,9 Meuros

- Distribución: no preguntar a los socios.

- Proporcional a las tareas asignadas a

cada socio.

- Dejar margen para posibles subidas.

Paquetes detrabajo

Hitos y entregables

12 Hitos57 Entregables

Cronograma

Planificación temporal

Calidad científico -técnica

Aspectos clave

- Antecedentes: problema, reto.

- Concepto y objetivo general: claramente definido.

- Objetivos S/T: cuantificación.

- Temáticas abordadas por la convocatoria: mostrar e n una tabla.

- Progreso más allá del estado del arte: indicar cla ramente las

contribuciones/avances realizados por el proyecto.

Acuerdo de consorcio

Acuerdo de exclusividad

Acuerdo de confidencialidad

Estructura de gestión

Estructura de gestión

Error grave: copiar/pegar

Impacto

Aspectos clave

- Marco social, político, económico, medioambiental, toxicológico…

- Iniciativas europeas, plataformas, asociaciones…

- Directivas de la UE.

- Búsqueda de patentes.

- Proyectos relacionados a nivel europeo e internaci onal.

- Necesidad del planteamiento de un proyecto europeo .

- Mercados potenciales y áreas de aplicación.

Error grave: copiar/pegar

Plan de diseminación

- Web del proyecto.

- Publicaciones científicas.

- Congresos.

- Publicaciones para el

público general.

- Escuela de Verano.

- Taller de Formación.

- Evento para interesados.

Estrategia de explotación

- Gestión del IPR.

- Comité de Innovación.

- Resultado e impacto esperado para

cada socio.

- Estandarización.

- Colaboraciones con organismos

internacionales y entidades

interesadas.

Error grave: copiar/pegar

Impacto

Barreras

• Combinación de estudios fundamentales y ensayos en

planta piloto.

• Coordinación con proyectos aprobados en el mismo to pic

en convocatorias anteriores.

• Coordinación con el Cluster Nanosafety.

• Significado de “demostración hasta escala de planta piloto”.

• Estandarización.

• Duración: 36 – 48 meses?.

• Fabricante de catalizadores.

• Identificación de riesgos.

Evaluación

1ª etapa- 132 propuestas recibidas (16 en el topic)

- 43 propuestas aprobadas (5 en el topic)

- Puntuación CASCATBEL: 8/10 (Otros: 8.6, 8, 8, 8)

2ª etapa- 43 propuestas recibidas (5 en el topic)

- 20 propuestas aprobadas (3 en el topic)

- CASCATBEL: 10 a posición

Fase de negociación

FP7-NMP-2013-LARGE-7

Grant Agreement Número: 604307

Título:CAScade deoxygenation process using tailored nanoCATalysts for the production of BiofuELs from lignocellulosic biomass

Presupuesto:Total: 9,340.505.6 EurosFinanciado por UE: 6,380.116.0 Euros

Plazos:Duración: 48 monthsFecha de Inicio: 1 Noviembre 2013

La recompensa

Página web

Gracias por su atención

www.cascatbel.eu