Desarrollo de Proyectos y Capacidades para la Captura y...

Desarrollo de Proyectos y Capacidades para la Captura y

Utilización del Biogás en Argentina

Facultad de Ingeniería

Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires - UNICEN

Sitio Argentino de Producción Animal

1 de 42

Fuentes de generación de biogás

• Manejo de residuos

• Manejo de efluentes:

• Industriales

• agropecuarios


2 de 42

Biogás de relleno sanitario en desarrollo

Salta9.600

tCO2e/año

Rosario64.000 tCO2e/año

Fachinales37.000

tCO2e/año

Norte III (A,B,C)

Va. Domínico1.600.000 tCO2e/año

Mendoza40.000

tCO2e/año

Olavarría18.000 tCO2e/año MDL

registrados

González Catán

Ensenada800.000 tCO2e/año

10 MW

Energíatérmica

2.600.000 tCO2/año

18.000.000 tCO2/año

14 %


3 de 42

Biogás de relleno sanitario en etapa de factibilidad

San Nicolás100 m3/h

5.000 tCO2e

Bower5.700 m3/h

154.000 tCO2e

Tucumán700 m3/h

9.000 tCO2e/año

Trelew-Rawson

200 m3/h

Mar del Plata

860 m3/h20.000 tCO2e

Río Cuarto700 m3/h

10.900 tCO2e

200.000 tCO2/año


4 de 42

Potencial de desarrollo

Neuquén

Bahía Blanca

La Pampa

Santiago del Estero

Formosa

San Luis

Santa FeCatamarca

La Rioja

900.000 tCO2/año


5 de 42

Captura y uso de biogás a partir de efluentes

Marcos PazSustitución

GN

Agropecuarios

BaraderoSustitución GN

100 m3/h5.000 tCO2e/año

ChacabucoSustitución GN

280 m3/h4.300 tCO2e/año

Tucumán (Cistrusvil)

Sustitución GN700 m3/h9 MWth

48.000 tCO2e/año

Industriales

ColónSustitución GN

150 m3/h8.500 tCO2e/año

Tucumán (Calsa)

Sustitución GN750 m3/h

43.000 tCO2e/año

Santa Fe(Semino)10 MWth200 m3/h

29.000 tCO2e/añoFamaillá

13.000 tCO2e/año

160.000 tCO2/año

Salta (frigorífico)


6 de 42

Marco legal en Argentina

• Ley 26.916

– Establece requerimientos mínimos para una GIRSU

– No obliga a la captura de metano

• Ley 26.093: promueve el uso de biocombustibles

• Ley 26.190: establece que a 2016 el 8% de la producción de electricidad

debe ser a partir de fuentes renovables

– Programa GENREN: 20 MW a partir de biogás

– Requerimiento mínimo: 1MW


7 de 42

Factibilidad técnico-económica-institucional

Etapa de factibilidad

Captura y quemado del biogás

Uso directo del biogásGeneración de electricidad

Costo de la electricidad

Mercado regulatorio

Indicadores económicos

Bajo precio del gas natural

Alta disponibilidad

Ausencia de usuarios

Indicadores económicos


8 de 42

Análisis Económico

• Consideraciones para el análisis

• Comercialización de la electricidad 30 US$ /MWh

– Valor del mercado eléctrico al valor ofrecido por CAMMESA a

Junio de 2011

• Incentivo fiscal 0,004 US$/MWh

– Correspondiente a la ley 26.190

• Comercialización de CERs ? US$/ton CO2e

– http://www.pointcarbon.com/trading


9 de 42

Viabilidad económica

Costo de producción de electricidad

(a partir de biogás de relleno sanitario)

0,000

0,010

0,020

0,030

0,040

0,050

0,060

0,070

0,080

0,090

0,100

Número de habitantes

US

$ / k

Wh

Precio actual


10 de 42

Viabilidad económica: incorporación de los CERs

-2000000

-1000000

0

1000000

2000000

3000000

4000000

5000000

-400.000

-200.000

0

200.000

400.000

600.000

800.000

1.000.000

1.200.000

1.400.000

20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85

VP

N, U

S$

(2

1 a

ño

s)

Precio electricidad, US$/MWh

Mar del Plata

Río Cuarto

Salta

Bower

0

2000000

4000000

6000000

8000000

10000000

12000000

14000000

-400.000

-200.000

0

200.000

400.000

600.000

800.000

1.000.000

1.200.000

1.400.000

20 25 30 35 40 45 50 55 60

VP

N, U

S$

(2

1 a

ño

s)

Precio electricidad, US$/MWh

Mar del Plata

Río Cuarto

Salta

Bower

Sin CERs

Con CERs


11 de 42

Etapa de factibilidad

Para la etapa de diseño del proyecto

• Información local para evaluar escalas y potenciales de generación de biogás

• Identificación de proveedores y capacidades técnicas para evaluar el posible uso del biogás

• Plan de manejo de residuos y efluentes (domiciliarios, industriales)

0

1,000

2,000

3,000

4,000

5,000

6,000

7,000

8,000

9,000

10,000

1990 1995 2000 2005 2010 2015 2020 2025 2030 2035

LF

G

m3

/h

Year

LandGEM IPCC (2006) AMS IIIG

Mexican Chinese Actual data


12 de 42

Viabilidad técnica

0,00%

0,20%

0,40%

0,60%

0,80%

1,00%

1,20%

1,40%

1,60%

1,80%

2,00%

Fra

cció

n d

e e

nerg

ía e

léctr

ica n

o i

nd

ustr

ial

ap

ort

ad

a

po

r b

iog

ás

Cantidad de habitantes

Pesimista Medio Optimista

Para la etapa de implementación del proyecto

• Capacidad institucional para llevar adelante los proyectos

• Desarrollo de proveedores locales

• Análisis de la escala del proyecto

• Aplicación de tecnología nacional

• Marco legal, incentivos fiscales


13 de 42

Estudio de caso: Rellenos del CEAMSE

Villa Domínico: 800 m3/h biogás

224.000 tCO2e (20%)

Tecnología holandesa

Norte III: 1.700 m3/h biogás

207.000 tCO2e (30%)

Tecnología italiana

Norte IIIB: 9.800 m3/h biogás

75.000 tCO2e (60%)


Generación de electricidad


14 de 42

Estudio de caso: Rosario (Puente Gallego)

1.450 m3/h biogás


Operativo

Quemado de biogás

CERs: 100.000 tCO2e (53%)


15 de 42

Estudio de caso: Ensenada-González Catán

500 m3/h biogás

Tecnología canadiense

Operativo

Quemado de biogás

CERs: 1.350.000 tCO2e (40%)


16 de 42

Estudio de caso: Olavarría

Producción de biogás estimada:

120 m3/h

Uso como energía térmica en horno pirolítico para tratamiento de patogénicos

Desarrollo de tecnología, proveedores y

capacidades locales


17 de 42

Estudio de caso: Olavarría (RSU)Sitio Argentino de Producción Animal

18 de 42

Estudio de caso: Salta

Relleno sanitario San Javier II y III

200.0

250.0

300.0

350.0

400.0

450.0

0

200

400

600

800

1,000

1,200

1,400

2000 2010 2020 2030 2040 2050 2060 2070

m3

LF

G/h

s

Year


400 m3/h


19 de 42

Estudio de caso: Salta

Licitación privada de la Municipalidad de Salta para la construcción de la planta

Tecnología local

En etapa de construcción

CERs: 9.600 tCO2e/año


20 de 42

Estudio de caso: Misiones

Tecnología española/local

Construida

Sin certificar



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Estudio de factibilidad: Mar del Plata

1. Proyecto Gestión de la Contaminación de la Secretaría de Ambiente y Desarrollo Sustentable de la Nación, Préstamo BIRF 4281-AR

2. Licitación pública internacional

3. PNGIRSU (SAyDS) Producción de biogás estimada:

430 m3/h

0

200

400

600

800

1,000

1,200

1,400

1,600

1994 2000 2006 2012 2018 2024 2030 2036 2042 2048

m3 L

FG

/h

Year

Mar del Plata

LFG generated LFG Captured


22 de 42

Estudio de factibilidad: Bower (Córdoba)


2800 m3/h

-1.000.000,00

-500.000,00

0,00

500.000,00

1.000.000,00

1.500.000,00

2.000.000,00

2.0

09

2.0

11

2.0

13

2.0

15

2.0

17

2.0

19

2.0

21

2.0

23

2.0

25

2.0

27

2.0

29

Cu

mu

lati

ve

Cash

Flo

w [

US

$]

Year

Factibilidad para el uso directo


23 de 42

Estudio de Caso: Tucumán (Pacará Pintado)

Producción de biogás estimada: 700 m3/h


24 de 42

Estudio de caso: Efluentes industrialesPlanta faenadora de aves - Entre Ríos

Captura de biogás y

Sustitución de combustible fósil

Qefluente: 180 m3/h

DQO: 3 kg/m3

Qbiogás: 280 m3/h (100% sustitución)

biogás

Electricidad de la red

Combustible fósil adicional

Energía térmica PROCESO


Tecnología nacional


25 de 42

Estudio de caso: Efluentes industrialesPlanta procesamiento productos de maíz

Baradero

Sustitución de combustible fósil a partir de biogás

Qefluente: 2400 m3/día

DQO: 0.8 kg/m3

Qbiogás: 100 m3/h (3 % sustitución)

Generación de biogás

biogás





Tecnología brasileña y

argentina


26 de 42

Estudio de caso: Efluentes industrialesPlanta procesamiento productos de maíz

Chacabuco


Qefluente: 2400 m3/día

DQO: 1.2 kg/m3

Qbiogás: 280 m3/h (5% sustitución)

Generación de biogás

biogás





Tecnología brasileña y

argentina


27 de 42

Estudio de caso: Efluentes industrialesPlanta procesadora de Cítricos - Tucumán


Tecnología belga

DQO>10 kg/m3

Qbiogás: 1.900 m3/h (19 % sustitución)

CERs: 48.000 tCO2/año


28 de 42

Estudio de caso: Efluentes industrialesTratamiento de efluentes de vinaza – Tucumán


Tecnología canadiense

Qefluente: 400.000 m3/año

DQO: 36 kg/m3



29 de 42

Estudio de caso: Efluentes industrialesPlanta procesadora de fruta – Tucumán

Quemado del biogás

Tecnología americana

DQO: 750 ton/mes



30 de 42

Estudio de caso: Efluentes industrialesMolino producción almidón - Santa Fe


Tecnología americana

Qefluente: 90 m3/h

DQO: 20 kg/m3

Qbiogás: 200 m3/h



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Estudio para el FAC y Banco MundialEvaluación, diagnóstico y propuestas de acción para la mejora de las problemáticas ambientales y

mitigación de gases de efecto invernadero vinculados a la producción porcina, avícola y bovinahttp://www.ambiente.gob.ar/?Idarticulo=6878

Feed Lots

Tambos

Porcinos

Aves

Estudio del potencial de generación de biogás y mitigación de GEIs en los núcleos productivos


32 de 42



Rango tCO2e/año

0 700

700 1,400

1,400 2,100

> 2,100

128

616

3,015

1,618

1,284

128

Rango miles tCO2e/año

0 300

300 600

600 900

> 900

109

518 237

158

68 152

172

1320

402

611

406

130

88

Feed Lots

Tambos


33 de 42



Rango tCO2e/año

0 150,000

150,000 300,000

300,000 450,000

> 450,000

614,631

12,900

238,884

83,243

3,544

60,663

6,359

6,517 68,342

Rango tCO2e/año

0 15,000

15,000 30,000

30,000 45,000

> 45,000

Porcinos Aves


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Utilización del biogás como energía térmica para la desactivación de soja sustituyendo gas natural

Proyecto de captura y utilización de biogás en establecimientos de cría intensiva de porcinos

Tecnología brasilera

En Operación

Animales: 920 madres

Producción de biogás estimada: 400 m3/día


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Proyecto de captura y utilización de biogás en establecimientos de cría intensiva de porcinos

Animales: 1900 (100 madres)

Producción de biogás estimada: 120 m3/día

Autodemandabiodigestor:

167.000.000 kcal/año63%

Calefacción: 38.000.000 kcal/año

14%

Energía disponible: 265.000.000 kcal/año

Remanente: 60.000.000 kcal/año

23%

24.000 kWh/año


36 de 42

Impactos de la captura y uso de biogás

0

2,000,000

4,000,000

6,000,000

8,000,000

10,000,000

12,000,000

14,000,000

16,000,000

18,000,000

20,000,000

RSU

20 %

0

500,000

1,000,000

1,500,000

2,000,000

2,500,000

3,000,000

Efluentes

6 %

Mitigación del metano

Sustitución de fósiles

Desarrollo de tecnología

Producción limpia


37 de 42

Barreras vencidas

• Demostración de una nueva actividad vinculada a la gestión de residuos urbanos e industriales y fuentes de EERR

• Mitigación de GEIs y certificación de la reducción de emisiones dentro de un mecanismo global (MDL)

• Demostración de los beneficios de una adecuada gestión de residuos y efluentes

• Implementación de tecnología y recursos humanos locales para el desarrollo de proyectos de captura y uso de biogás

• Mejora de la calidad de vida de la población, mitigación de impactos sobre el ecosistema, implementación de políticas de Producción Limpia


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Tecnológicas

• Promover la construcción de capacidades locales para laprovisión de tecnología, RRHH e ingeniería de proyectos decaptura de biogás

• Incorporar tecnologías de enriquecimiento energético delbiogás (sulfuro de hidrógeno, siloxanos, etc)

• Identificar potenciales usuarios de la energía térmica oeléctrica

• Mejorar los procedimientos de los sitios de disposición finalde residuos y desarrollar capacidades para la captura yaprovechamiento del biogás

Barreras a vencer


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Económico – financieras

• Establecimiento de acuerdos específicos de compra-venta deenergía

• Buscar formas asociativas para mejorar la cuestión de escalade los proyectos y facilitar el acceso al programa GENREN

• Evaluar la incorporación del proyecto al MDL

Barreras a vencer


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Institucionales

• Fortalecer las capacidades institucionales para incluir laexplotación del biogás dentro de los pliegos de licitación parael manejo de los RSU

• Cumplimiento de los requerimientos técnicos y legales queexige el ente nacional (CAMMESA) para incorporar electricidada la red

• Evaluar el sistema de contratos/concesiones de servicios detratamiento y disposición final de residuos y efluentes convistas a la generación de electricidad

• Contratos a largo plazo,

• requisitos técnico/legales

• Impulsar la sinergía de las acciones y vínculos ya logrados ydifundirlos entre los sectores interesados

Barreras a vencer


41 de 42

Facultad de Ingeniería

Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires

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