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La sostenibilidad de los biocarburantes: mitos y realidades

Zoe OnutuAPPA BIOCARBURANTES

Año Internacional de la QuímicaCiclo de seminarios20 de octubre de 2011CosmoCaixa, Madrid

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ÍndiceI. ¿Qué es APPA Biocarburantes?II. Consideraciones introductoriasIII. Aplicaciones de los biocarburantesIV. Consumo de biocarburantesV. Ventajas de los biocarburantesVI. Mitos y realidades sobre la sostenibilidadVII. Conclusiones

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I. ¿Qué es APPA Biocarburantes? (1)

Fundada en abril de 2005 como sección autónoma de la Asociación de Productores de Energías Renovables (APPA).

Representa al sector de los biocarburantes en España: bioetanol, biodiésel y biogás.

Agrupa a un total de 37 empresas que producen la práctica totalidad de los biocarburantes fabricados en España.

4

I. ¿Qué es APPA Biocarburantes? (2)

4

5

II. Consideraciones introductorias (1)

Biocombustibles vs. Biocarburantes vs. BiolíquidosBiocombustibles: combustibles líquidos, sólidos o gaseosos de origen renovable utilizados en los sectores de automoción, eléctrico y de refrigeración y calefacción

Biocarburantes: combustibles líquidos o gaseosos de origen renovable utilizados en el transporte

Biolíquidos: combustibles líquidos de origen renovable destinados a usos energéticos distintos del transporte, incluidas la electricidad y la producción de calor y frío

Agrocarburantes?

6

Principales tipos de biocarburantes y sus materias primas:

BIOGÁS

BIOETANOL

BIODIÉSEL· Aceites vegetales (girasol, colza, soja, palma)· Aceites vegetales usados· Grasas animales· Varios tipos de residuos· Algas, etc.

· Cultivos con alto contenido de almidón o azúcar: cereales (maíz, trigo, cebada), caña de azúcar, remolacha azucarera· Excedentes vínicos· Biomasa lignocelúlosica (residuos agrícolas, biomasa forestal, biomasa industrial)

· Cultivos energéticos: maíz, cereales, sorgo, forrajes· Residuos orgánicos: ganaderos, agrícolas, urbanos, lodos

TRANSESTERIFICACIÓN

HIDRÓLISISFERMENTACIÓN

DESTILACIÓN

DIGESTIÓNANAERÓBIA

6

II. Consideraciones introductorias (2)

77

BIODIÉSEL

Se utiliza en estado puro o en mezcla con gasóleo en:vehículos de ignición por compresión (EN 14214)en calderas de gasóleo (usos térmicos y cogeneración) (EN 14213)

En vehículos:

Mezclas por debajo del 7% se consideran gasóleo. Se está trabajando para llegar al 10%.En mezclas inferiores al 30% de biodiésel, no hace falta modificación alguna. Garantías de

fabricantes: PSA Peugeot Citroën.En estado puro (B100), se pueden requerir pequeñas modificaciones en el motor de los

vehículos. Experiencias positivas con el uso del B100 en varios tipos de vehículos:

•Turismos con common rail, bomba rotativa, inyector bomba•Camiones Renault Mágnum/Premium y Scania

III. Aplicaciones de los biocarburantes (1)

88

III. Aplicaciones de los biocarburantes (2)

Se utiliza en porcentajes hasta el 10% (V/V) y/o formando parte del ETBE en mezclas hasta el 22% (V/V) con gasolina en vehículos de encendido por chispa, desde la entrada en vigor del RD de especificaciones técnicas.

Por encima del 5% de etanol o 15% de ETBE, debe etiquetarse. Existe un grado de protección (gasolina 95).

ETBE= compuesto oxigenado que se añade a la gasolina para aumentar su octanaje. Formado por un 47% de bioetanol y un 53% de isobutileno (de origen fósil).

Existen experiencias positivas con las mezclas de bioetanol/gasolina en un porcentaje superior al 10%:

Brasil (23% actualmente)Varios fabricantes de automóviles en EEUU y Suecia garantizan el uso de mezclas hasta el 15% de bioetanol/gasolina

BIOETANOL

9

España

IV. Consumo de biocarburantes (1)

0

200.000

400.000

600.000

800.000

1.000.000

1.200.000

1.400.000

t

Evolución del consumo de biodiésel en España

Consum o (t) 26.973 62.909 292.646 588.402 1.028.407 1.349.538 786.453

2005 2006 2007 2008 2009 2010 1S2011

Fuente : APPA Biocarb urantes & CORES

1010

El consumo de biocarburantes en España ha incrementado en los últimos años gracias a las obligaciones crecientes de consumo.

En 2010, representaron el 4,78% de los carburantes utilizados en la automoción (en términos energéticos). El objetivo para 2011 es del 6%.

IV. Consumo de biocarburantes (2)

050.000

100.000150.000200.000250.000300.000350.000400.000

t

Evolución del consumo anual de bioetanolen España

Consumo bioetanol (t) 144.157 236.240 361.584 172.255

2008 2009 2010 1S2011

Fuente: CORES

11

Unión Europea (fuente: EBB, ePURE)Biodiésel: 11,5 millones t (2010) y 10,3 millones t (2011*)Bioetanol: 4,2 millones de t (2010) y 4,8 millones de t (2011*)=> 3% de los carburantes utilizados en el transporte en 2010

A nivel mundial (fuente: FO Lichts) Biodiésel: 17,1 millones t (2010) y 18,1 millones t (2011*)Bioetanol: 85 millones de t (2010) y 88 millones de t (2011*)=> 2,7% de los carburantes utilizados en el transporte en 2010

*Estimación

IV. Consumo de biocarburantes (3)

12

Perspectivas de futuro

IV. Consumo de biocarburantes (4)

0500

1.0001.5002.0002.5003.0003.5004.0004.5005.000

2010

2011

2012

2013

2014

2015

2016

2017

2018

2019

2020

ktep

Hidrógeno de fuentesde EERR

Otros (como biogás,ace ites vegetales, e tc.)

Otros transportese léctricos (trenes, e tc.)

Vehículos e léctricos

Bioe tanol/bio-ETBE

Biodiése l

Consumo de biocarburantes en España hasta 2020:

Fuente: PANER, 2010

Plan de Energías Renovables 2011-2020:• 11,3% energías renovables en el transporte en 2020 (3.651 ktep)• 81% de este objetivo se alcanzaría con la utilización de biocarburantes (2.713 ktep)

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IV. Consumo de biocarburantes (5)

Perspectivas de futuro

Consumo de biocarburantes en la Unión Europea hasta 2020:

Fuente: EBB

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V. Ventajas del uso de los biocarburantes

Ventajas técnicasVentajas medioambientalesVentajas socio-economicas

La Comisión europea consagra a los biocarburantes como “la principal alternativa sostenible a la gasolina

y al gasóleo en el transporte” en la próxima década.

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Biodiésel:Su uso no requiere grandes modificaciones en los vehículos actuales

Distribución segura y no onerosa

Mejora de la lubricidad del combustible

Mayor número de cetano

Contenido de azufre es muy bajo, menores emisiones.

Formación de vapores inflamables menos probable.

V. Ventajas técnicas

Bioetanol:Su uso no requiere grandes modificaciones en los vehículos actuales

Distribución segura y no onerosa

Formación de vapores inflamables menos probable

Buenas propiedades de octanaje

Permite trabajar a relaciones de compresión mayores: mejor eficacia del motor

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V. Ventajas medioambientales

Reducción emisiones de GEI Disminución de la contaminación atmosféricaMejora de la biodegradabilidadMejora de la eficiencia energética Balance energético positivo

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La Directiva 2009/28/CE de Energías Renovables establece unaserie de objetivos para 2020:

20% de energías renovables sobre el consumo de energía final total

Reducir las emisiones totales de gases de efecto invernadero (GEI) al menos en un 20% respecto de los niveles de 1990.

10% de energías renovables sobre el consumo de energía final en el transporte.

En el Libro Blanco de Transporte (2011), la Comisión europea establece el objetivo de reducir a la mitad el numero de vehículos urbanos que utilizan combustible fósiles hasta 2030.

Los biocarburantes podrían representar un 40% de la energía consumida en el transporte de mercancías por carretera en 2050.

V. Reducción de emisiones de GEI (1)

18

La UE se ha comprometido a reducciones de GEI entre el 80 y 95% de GEI en 2050 con respecto a 1990

V. Reducción de emisiones de GEI (2)

• El cumplimiento de este objetivo requeriría una reducción de emisionesde 54% y a 67% en el sector del transporte en comparación con 1990.

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El 26% de las emisiones de GEI en España proceden del transporte (96,7 MtCO2eq en 2009)

El papel de los biocarburantes en la reducción de emisiones GEIen el transporte resulta fundamental, tanto a corto como a medio plazo

V. Reducción de emisiones de GEI (3)

20

Los biocarburantes consumidos en España aseguraron en 2009 un ahorro de 43% de emisiones de GEI con respecto a los carburantes fósiles sustituidos (CNE, 2011).Las emisiones evitadas en 2010 gracias al uso de los biocarburantes en España fueron de 3,8 millones de toneladas de CO2 equivalente.

V. Reducción de emisiones de GEI (4)

Emisiones de CO2 evitadas (toneladas) 2008 2009 2010

Biocarburantes

Biodiesel 1.456.551 2.554.324 3.351.939

Bioetanol 167.473 285.680 437.256

Total 1.624.024 2.840.004 3.789.195

Fuente: Deloitte, 2011

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V. Reducción de emisiones de GEI (5)

La Directiva 2009/28/CE de energías renovables (DER) establece criterios de sostenibilidad obligatorios de reducción de emisiones de GEI para los biocarburantes:

Por lo tanto, todos los biocarburantes comercializados en España y en la Unión Europea deberán reducir como mínimo un 35% de las emisiones de GEI respecto al petróleo.

=> Como se ha visto, los biocarburantes españoles superan ya este umbral mínimo.

A partir de 2017, dicho requisito situará en el 50% (60% para las plantas de producción nuevas).

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V. Reducción de emisiones de GEI (6)

Fuente: Borrador del PER 2011-2020, IDAE, 2011

23

Fuente: CIEMAT, 2010

• Ahorros de emisiones de GEI de los biocarburantes producidos en España, con materias primas nacionales

V. Reducción de emisiones de GEI (7)

24

163 156 149

19

020406080

100120140160180

g C

O2

eq/k

m

Diésel B5 B10 B100

Emisiones GEI - Biodiése l de Ace ites Usados

Una mezcla de gasolina y bioetanol al 85% (E85) reduce las emisiones de GEI en un 70% por kilómetro recorrido(CIEMAT, 2006).

206 198

61

0

50

100

150

200

250

g C

O2

eq/k

m

Gasolina E5 E85

Emisiones GEI - Bioetanol

•El biodiésel procedente de aceites usados reduce las emisiones de GEI en un 88% por kilómetro recorrido(CIEMAT, 2006).•En un estudio de ACV posterior (2009), el JRC determinó el mismo ahorro de emisiones para este tipo de biodiésel (88%)

Fuente: CIEMAT, 2006

Fuente: CIEMAT, 2006

V. Reducción de emisiones de GEI (8)

25

V. Reducción de emisiones de GEI (9)

Biocarburantes de segunda y tercera generación

Los biocarburantes producidos a partir de biomasa lignocelulósica, residuos y desechos aseguran unos ahorros incluso superiores a algunos de los mencionados anteriormente:

Etanol de paja de trigo: 87%Etanol de residuos de madera: 80%Gasóleo Fischer-Tropsch de residuos de madera (BTL): 95%Dimetil-éter de residuos de madera (DME): 95%

Fuente: Consorcio JEC (JRC, EUCAR, Concawe), 2009

Se precisan, no obstante, mayores esfuerzos en el area de I+D+I, así como politicas de apoyo especificas para permitir la comercialización de estos biocarburantes avanzados.

26

Reducción de emisiones contaminantes y mejora de la calidad del aire

26

-80%-70%-60%-50%-40%-30%-20%-10%

0%10%20%

NOx PM THC CO

B7

B30

B100

Fuente: UCLM (GCM)

V. Disminución de la contaminación atmosférica

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El B100 procedente de aceites usados ahorra un 69% de energía primaria y un 96% de energía fósil por kilómetro recorrido en comparación con el diésel fósil (CIEMAT, 2006).

El E85 ahorra un 17% de energía primaria y un 36% de energía fósil por kilómetro recorridoen comparación con la gasolina fósil (CIEMAT, 2006).

Fuente: CIEMAT, 2006

V. Mejora de la eficiencia energética

Ahorro de Energía - Biodiésel de Aceites Frescos

-2 -4

-45

-75

-7-3

-80

-70

-60

-50

-40

-30

-20

-10

0B5 B10 B100

%En

ergí

a / k

m

Energía PrimariaEnergía Fósil

28

V. Ventajas sociales y económicas

Reducción de la dependencia energética

Aumento de la diversificación de suministro

Mejora de la balanza comercial

Impulso en favor del sector agrícola

Fomento de la actividad industrial

Producción local: creación de empleo

29

El transporte es el sector de mayor consumo en Europa y en España (67% de la demanda final de energía).El transporte por carretera es un 96% dependiente del petróleo.Mayor uso de fuentes no convencionales de petróleo en el futuro:

29

V. Reducción de la dependencia energética

Fuente: Agencia Internacional de Energía, 2010

Producción mundial de petróleo por tipo

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VI. Mitos y realidades sobre la sostenibilidad

Afectación de la biodiversidad

Cambio indirecto en el uso de la tierra

Emisiones de GEI mayores que

los carburantes fósiles

Impacto en el mercado alimentario

3131

MITO: REALIDAD:Los biocarburantes tuvieron una escasa influencia en la subida de los precios alimentarios de hace 3 años. Causas reales: malas cosechas, la burbuja petrolífera y las restricciones a las exportaciones de materias primas (Informe Gobierno Británico, 2010, Banco Mundial, 2010)

Los biocarburantes sólo utilizaron en 2010 un 1,5% de todas las áreas de cultivo de cereales y oleaginosas(Banco Mundial, 2010).

La producción europea de bioetanol en el periodo 2010-2011 solo requiere un 2,6% de los cereales que se consumen en la UE (CE, 2011)

Sólo un 0,04% de la superficie agrícola útil en España se dedicó en 2008-2009 a los cultivos energéticos (CIEMAT, 2010).

La demanda de materias primas para fabricar biocarburantes provoca un aumento de los preciosde los alimentos, un problema que se agravarácon los futuros objetivos de consumo de biocarburantes.

VI. Biocarburantes y mercado alimentario (1)

3232

VI. Biocarburantes y mercado alimentario (2)

33

En el periodo 2007-2008 una serie de instituciones internacionales – IFPRI, FAO, Banco Mundial-apuntaban a los biocarburantes como los principales responsables de la crisis alimentaria

Efectos de los futuros objetivos de biocarburantes sobre los precios agrícolas:

Éstos son supervisados atentamente por la CE y por los Estados Miembros.

Según la CE (2011) el objetivo del 10% de energías renovables en el transporte en 2020 se alcanzaría dedicando un máximo de 5 millones de hectáreas de tierras en la UE.

Hoy hay más de 10 millones de hectáreas de tierras en retirada en Europa y otras partes del mundo (CE, 2010).

El avance tecnológico y comercial hacia la creciente utilización de residuos, desechos, materiales (ligno) celulósicos, algas y otros productos no alimentarios acentuará en el futuro esta tendencia hacia una menor necesidad de tierras cultivables.

VI. Biocarburantes y mercado alimentario (3)

Unos años despues, tras un analisis a fondo de las causas reales de la crisis, las mismas instituciones admitieron que los biocarburantes no fueron los culpables.

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VI. Biocarburantes y mercado alimentario (4)

Productividad del etanol en BrasilSe estima 10,4 m3/ha en 2025(Fuente: L.A. Horta Nogueira y CANAPLAN)

Las estimaciones de consumo de cereales para la producción de biocarburantes tienen que tener en cuenta adecuadamente el incremento anual de la productividad agrícola.

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VI. Biocarburantes y mercado alimentario (5)

IFPRI, 2010, Global Trade and Environmental Impact Study of the EU Biofuels Mandate:

3636

VI. Biocarburantes y biodiversidad (1)MITO:

La creciente demanda de materias primas para la fabricación de biocarburantes es la causa de la deforestación de los bosques tropicales y de la perdida de hábitat.

REALIDAD:La deforestación de los bosques tropicales disminuyó un 25% entre 2000 y 2010 con respecto a la década anterior (FAO, 2011), mientras que la producción de biocarburantes incrementó de manera exponencial.

Para la producción de los biocarburantes en la UE se utiliza un 1% de la producción mundial de palma (Comisión europea, 2011). A nivel global, la demanda de aceite de palma con destino biodiésel representa en 2011 un 4,6% de la demanda mundial de este producto (FO Licht, 2011).

Los biocarburantes contribuyeron a la prevención de la erosión del suelo y de los incendios y desaceleraron la tasa de abandono de las tierras (Comisión europea, 2009)

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VI. Biocarburantes y biodiversidad (2)

Bioethanol production and Rainforest clearing in Brazil (Sources: mongabay.com, rfa, unica)

14.896 14.896

29.059

18.161

13.227

17.383 17.25918.226 18.165

21.394

25.247

27.423

14.109

11.63112.911

7.008

18.846

11,7 11,312,7 12,6

15,413,8

13,0

10,611,5

12,6

14,8 15,4

17,7

22,5

27,5

14,3 15,9

0

5.000

10.000

15.000

20.000

25.000

30.000

35.000

1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009

km²

0,0

5,0

10,0

15,0

20,0

25,0

30,0

Mio

. m³

Rainforst clearing [km²] Bioethanol production [Mio. m³]

3838

VI. Biocarburantes y biodiversidad (3)

Criterios de sostenibilidad de la DER (Directiva 2009/28/CE)

Las materias primas utilizadas para fabricar biocarburantes comercializados en España y en la UE NO procederán de:

• Bosques primarios y otras superficies boscosas.• Zonas de protección de la naturaleza o de las especies o los

ecosistemas raros, amenazados o en peligro.• Prados y pastizales con una rica biodiversidad.• Zonas con elevadas reservas de carbono (humedales,

zonas arboladas continuas etc.)• Turberas.

39

La CE aprobó el pasado julio de 2011 siete esquemas voluntarios, que sonsistemas rigurosos de certificación que garantizan que los criterios de sostenibilidad relativos a las emisiones de GEI, la biodiversidad, asícomo otros aspectos sociales se respetan en la producción de biocarburantes.

Los esquemas son gestionados por:actores involucrados en la producción de biocarburantes, ONGsautoridades publicas.

RBSA

VI. Biocarburantes y biodiversidad (4)

40

VI. Biocarburantes y uso de la tierra (1)

MITO:

Informe IEEP (noviembre de 2010) encargado por una coalición de ONGs:

“España emitirá 9 millones de toneladas adicionales de CO2 cada año por los planes para aumentar el uso de agrocombustibles”

El aumento de consumo de biocarburantes causará cambios indirectos en el uso del suelo (ILUC), destruyendo zonas con elevados valores de biodiversidad e importantes reservas de carbono.

41

VI. Biocarburantes y uso de la tierra (2)

REALIDAD:Según la Comisión europea, los modelos científicos actuales son incapaces de cuantificar adecuadamente los efectos indirectos de los biocarburantes:

Comisión europea, diciembre de 2010, “Informe sobre los biocarburantes y suimpacto sobre el cambio indirecto en el uso de la tierra”.

42

Tanto el informe de las ONGs como del Comité de Expertos de la Agencia Europea de Medioambiente incluyen datos y modelos considerados como “insuficientes e inadecuados” por la Comisión europea (DG ENER), por las siguientes razones:

No se realiza correctamente la comparación entre biocarburantes y los combustibles fósiles sustituidos. Ningún estudio sobre ILUC realizado hasta la fecha tiene en consideración los efectos positivos de la aplicación de los exigentes criterios de sostenibilidad que ya prohiben el cultivo de plantas con fines energéticos en áreas con gran capacidad de absorción de GEILos coproductos de la producción de bioetanol y biodiésel no se tienenadecuadamente en cuenta en los modelos utilizadosNo se tiene en consideración el efecto de los biocarburantes que no proceden de cultivos agrícolas sobre el balance general de GEI. Estosbiocarburantes ya se comercializan.

Otras entidades científicas llegan a la conclusión que, aunque se tuvieran en cuenta los posibles los efectos indirectos, éstos no constituyen una amenaza para la viabilidad ambiental de los biocarburantes (IFPRI, 2010).

VI. Biocarburantes y uso de la tierra (3)

4343

Los biocarburantes son imprescindibles en la lucha contra el cambio climático, siendo la única opción renovable y sostenible capaz de suministrar a todos los tipos de transporte a corto plazo.

En los últimos años han venido contribuyendo a un sistema energético más sostenible, reduciendo emisiones de GEI y el consumo de derivados del petróleo, mejorando a la vez la seguridad energética.

Los biocarburantes tienen una escasa responsabilidad en la deforestación, la pérdida de hábitat o la crisis alimentaria.

A diferencia de otros sectores que inciden sobre los mismos ecosistemas, los biocarburantes comercializados en la UE deben cumplir con los criterios de sostenibilidad “más exigentes del mundo”.

Cualquier evaluación de las emisiones de GEI de los biocarburantes debe realizarse teniendo en cuenta todas las variables relevantes, especialmente el combustible que se sustituye.

La industria española de biocarburantes está haciendo esfuerzos importantes para demostrar que sus productos son sostenibles.

VII. Conclusiones

44

¡Gracias por su atención!

biocarburantes@appa.eswww.appa.es