Sostenibilidad e Independencia Energética para las Ciudades de España

Sostenibilidad e Independencia

Energética para las Ciudades de

España

Málaga | 24 de abril de 2008

Sostenibilidad e Independencia Energética para la Ciudades

Unidades: ktep Año 2006 Estructura %

Carbón 18.149 12,6%

Petróleo 70.864 49,1%

Gas Natural 30.039 20,8%

Nuclear 15.669 10,9%

Hidráulica 2.198 1,5%

Otras Renovables 7.653 5,3%

Saldo eléctrico -282 -0,2%

TOTAL 144.291 100%

Consumo de energía primaria en España, 2006Fuente: CORES, 2008

Petróleo ; 49,00%

Carbón; 12,60%

Nuclear; 10,80%

Geotermia; 0,01%

RSU; 0,30%

Hidraulica; 1,60%

Renovables; 6,8%

Eólica; 1,30%

Gas Natural; 20,90%

Biomasa; 2,90%

Solar Fotovoltaica; 0,03%

Biocarburantes; 0,40%

Biogás; 0,20%

Solar Térmica; 0,05%

Fuente: Ministerio de Industria, Turismo y Comercio, 2006

Consumo de energía primaria en España, 2006Renovables/Primaria 2006: 6,8%

Objetivo PER 2010: 12,10%

Efectos del “Monopolio Natural”


Smog fotoquímico sobre Barcelona

Contaminación atmosférica en las ciudades: • Sector transporte• Calefacciones• Consumo de energía

SO2 : 145 g/m3

Organización Mundial de la Salud

SO2 máx: 125 g/m3

Niveles registrados:


El actual modelo energético no es sostenible

Cada año consumimos en el mundo la

energía que ha tardadoen formarse 422 años.

Disponibilidad de energía eléctrica en el mundo

33%

67%Población con energíaeléctricaPoblación sin energíaeléctrica

100 compañías controlan el panorama energético mundial

Gestión Recursos Energéticos en el mundo

20%

80%

Gestión recursosenergéticos

Sin gestión



Justificación del actual modelo energético: Monopolio Natural

Generación Distribuida

Democratización de la energía

Monopolio Natural

Energía Renovable


Forma tradicional de distribución de energía

Distribución sostenible de la energía


Beneficio energético y medioambiental de la Cogeneración




Potencia Instalada de Cogeneración en España

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

1990

1991

1992

1993

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

Años

MW

Potencia Instalada de Cogeneración en España (MW)1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005

356 597 648 1150 1441 1759 2350 2728 3671 4190 4931 5346 5576 5660 5786 5789



Años Corrientes Constantes IPC

100 100 100

1997 97,00 95,00 102,00

1998 93,37 89,97 103,40

1999 87,80 81,50 106,30

2000 82,95 72,65 110,30

2001 81,43 68,43 113,00

2002 81,75 64,75 117,00

2003 83,40 63,80 119,60

2004 85,12 62,32 122,80

2005 86,83 60,33 126,50

2006 92,69 63,59 129,10

Fuente: UNESA. Asociación española de la Industria eléctrica

Evolución de la tarifa media eléctrica en España

Evolución Tarifa Media Eléctrica en España

405060708090

100110120130140

1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006

Años

Indi

ce

CorrientesConstantesIPC


En España el sector delas renovables agrupa a 1000 empresas

Empleo directo Empleo indirecto

89.000 trabajadores 99.000 trabajadores

TOTAL EMPLEO: 188.000

1% DEL TOTAL EMPLEO DEL PAIS


Perspectiva de Empleo

Un tercio de las empresas se ha creado hacemenos de cinco años.

Dos de cada tres empresas han aumentadosu empleo en los últimos cinco años.

Una de cada cinco lo ha hecho de manera notable.

82% de empleos generados es de carácter Indefinido.

Profesionales con alto nivel de cualificación.

Fuente: Centro de referencia ISTAS de Energías Renovables



La mitad de las empresas se dedica exclusivamente a las renovables.

La otra mitad participa en otras actividades:

• Fabricación• Ingeniería• Fontanería• Climatización

La energía solar fotovoltaica, térmica y eólica son las más importantes.




El empleo en el sector se triplicará en los próximos años:

2020 500.000 empleos


Perspectiva de futuro



España: Potencia Líder Mundial en Renovables

Eólica 2005 2006 2007Alemania 18.414 20.621 22.247España 10.027 11.615 15.145

Unidades: MWFuente: EurObserv´ER Wind power barometer

Solar FV 2005 2006 2007Alemania 1.910 2.863 3.800España 57 118 569

Unidades: MWFuente: EurObserv´ER Photovoltaic barometer

POTENCIA NUCLEAR ESPAÑOLA

7.200 MW



Unión Europea

España Andalucía

Grado de dependencia energética

48,9% 75,8% 90,9%

Las energías renovables son las únicas fuentes:

- Autóctonas- De uso ilimitado en el tiempo- Versátiles para su instalación en cualquier entorno geográfico- Generadoras de renta y empleo local



Energía Solar Fotovoltaica


Perfiles de negocio paralelos:

1. Fase inicial del proyecto Búsqueda de terrenos, punto de acceso, tramitaciones,

realización de anteproyecto y proyectos.

2. Fase intermediaFinanciación, servicios jurídicos, construcción del proyecto,asesoría técnica.

3. Fase finalPuesta en marcha, consultoría técnica, mediación de

instalaciones, operación y mantenimiento, seguridad, seguros,gestión.




La implantación de nuevas empresas y supervivencia de las existentes dependerá de la integración de las empresas del sector.

asociaciones

administración

Grandes empresas


Estudios de Ingeniería

CLIENTE FINAL


Real Decreto 611/2007

Real Decreto 2818/1998

Real Decreto 436/2004RENOVABLES +

COGENERACIÓN

REGIMEN ESPECIAL


Los precios se regulan medianteTarifa Media de Referencia

Los precios se desligande la Tarifa Media de Referencia

Régimen tarifario de las Energías Renovables

Solo vigente hastaSeptiembre 2008


Grupo Subgrupo Potencia Plazo Tarifa Regulada c€/kWh

Prima de Referenci

ac€/kWh

Solar

Fotovoltaica

P ≤100 kW Primeros 25 años 44,0381A partir de entonces 35,2305

100kW<P≤10 MW Primeros 25 años 41,7500A partir de entonces 33,4000

10<P≤50MV Primeros 25 años 22,9764A partir de entonces 18,3811

TérmicaPrimeros 25 años 26,9375 25,4000A partir de entonces 21,5498 20,3200

Precio de la energía solar en EspañaFuente: RD 661/07


El nuevo marco tarifario debería articularse mediante una Tarifa Fotovoltaica Flexible

Generador Termovoltaico 1,1 kW

Plan de ahorro energético para Comunidades de Vecinos



Uso en espacios públicosEs un generador montado sobre el fuste de una farola tradicional.La colocación de estos generadores puede realizarse en grandes

avenidas, paseos marítimos.



Recursos eólicos mundiales y técnicamente aprovechables

53.000 TWh/año

Demanda eléctrica en el mundo 2004: 14.401 TWh/año

La energía eólica puede abastecer 3 veces la demanda de electricidad del mundo


Energía Eólica

0

20000

40000

60000

Potencia eólica instalada en el mundo

MW 7475 9663 13696 18039 24320 31163 39288 47671 58982

1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005

Para abastecer todo el mundo con eólica se necesitarían unos 7.000.000 MW

Potencia1MW

Producción2.000 MWh


Energía Eólica

La mayoría de los países que han alcanzado un alto gradogrado de desarrollo eólico tienen puestas sus miras en el mar

Batimetría de las Costas Europeas

Requisitos colocación

Parque eólico marino:- Profundidad inferior a 20 metros- Menos de 14 km de la costa

Parque eólico de Beatrice:(límites técnicos actuales)- 45 metros fondo marino- 25 km de la costa


Energía Eólica

Emplazamiento País Puesta en marcha Potencia instalada (MW) Número de aerogeneradores Tipo de aerogenerador

Vindeby Dinamarca 1991 4,95 11 Bonus 450 kW

Lely (ljsselmeer) Holanda 1994 2 4 NedWind 500 kW

Tunø Knob Dinamarca 1995 5 10 Vestas 500kW

Dronten (ljsslmeer) Holanda 1996 11,4 19 Nordtank 600 kW

Bockstigen Suecia 1998 2,75 5 Wind World 550 kW

Blyth Offshore Reino Unido 2000 4 2 Vestas 2 MW

Middelgrunden Dinamarca 2001 40 20 Bonus 2MW

Uttegrunden Suecia 2001 10,5 7 GE Wind 1,5 MW

Yttre Stengrund Suecia 2001 10 5 NEG Micon NM72

Horns Rev Dinamarca 2002 160 80 Vestas 2 MW

Frederikshaven Dinamarca 2003 10,6 4 2V.3MW,1B 2MW

Samsø Dinamarca 2003 23 10 Bonus 2,3 MW

North Hoyle Reino Unido 2003 60 30 Vestas 2 MW

Nysted Dinamarca 2004 158 72 Bonus 2,3 MW

Arklow Bank Irlanda 2004 25,2 7 GE 3,6 MW

Scroby Sands Reino Unido 2004 60 30 Vestas 2 MW

Breitling Alemania 2004 2,5 1 Nordex N80 2,5 MW

Hokkaido Japón 2004 1,2 2 Vestas V47 0,6 MW

Kentish Flat Reino Unido 2005 90 30 Vestas V90 3 MW

Barrow Reino Unido 2006 90 30 Vestas V90 3 MW

TOTAL 770 379


Energía Eólica

Parques eólicos Offshore

1. Definir los derechos de propiedad del uso del mar2. Establecer una política estratégica del uso de la zona costera3. Estudiar en profundidad las posibles afecciones y beneficios que grandes obras

de infraestructura marina pueden originar al medio físico.

Aspectos que deberían analizarse para el desarrollo de Parques Eólicos marinos:


Energía Eólica

1. Definir los derechos de propiedad del uso del mar

En la mayoría de los casos suelen ser zonas de elevada importancia para la biodiversidad y la actividad pesquera.

Los ecosistemas marinos solo han tenido como propietarios a los pescadores, los cuales han tenido el derecho de uso (extracción de los recursos vivos del litoral).

Los parques eólicos deben asentarse en zonas costeras someras con elevadas intensidades de viento


Energía Eólica

El ámbito marino de la zona costera cada vez concentra un mayor número de intereses económicos entre los que podemos destacar:

• El turismo, • La acuicultura, • Las energías renovables.

Como no existen derechos definidos para los diferentes usuarios tampoco existe un procedimiento de toma de decisiones establecido ni una planificación estratégica del uso de los recursos.


Energía Eólica

2. Establecer una política estratégica del uso de la zona costera

Desbloqueo de los parques eólicos marinos: RD 1028/2007, de 20 de julio.

Previamente habrá que realizar un estudio estratégico ambiental del litoral.

Trámites administrativos para la solicitud de emplazamiento

Competencia del Ministerio de Industria, Turismo y Comercio:Autorización administrativa

Ministerio de Medio Ambiente:Autorización y concesión del dominio público marítimo-terrestre

Ministerio de Fomento:Autorizar actividades que perjudiquen a la seguridad marítima

Ministerio de Agricultura, Pesca y Alimentación:Adopción de medidas de protección y regeneración de recursos pesqueros


Energía Eólica

Se fija un límite mínimo de 50 MW de potencia para autorizar instalaciones eólicas que pretendan ubicarse en el mar.

El promotor del proyecto deberá entregar una solicitud de reserva de zona para la realización de los estudios previos.

El Ministerio de industria realizará consultas al operador del sistema y gestor de la red de transporte, en relación con la capacidad máxima

de evacuación y potencia máxima a instalar.

También analizará los criterios técnicos y económicos de todoslos promotores interesados en establecer un parque eólico

en un Área Caracterizada previamente.


Energía Eólica

3. Estudiar en profundidad las posibles afecciones y beneficios que grandes obras de infraestructura marina pueden originar al medio físico.

Los impactos ambientales que generan los parques eólicos marinos son muy poco o nada conocidos.

En algunas zonas donde se instale el parque eólico tendrá que cerrarse a la pesca para evitar daños a la infraestructura y posibles accidentes de navegación, reduciéndose la zona de pesca para una flota.

Las conducciones de energía y el ruido generado pueden provocar cambios en el ambiente marino con consecuencias sobre los organismos vivos.

Creación de una reserva artificial en la cual las distintas especies podrían cobijarse. Esto podría hacer que incluso se incrementaran el número de ejemplares que después emigrarían a otras zonas del litoral.


Energía Eólica

Planta desaladora 5 generadores de 2 MW = 10 Hm3/año

1. Producciónde agua potable


Energía Eólica

El 75% de todo el Universo secompone de Hidrógeno

Sin embargo, es tan ligero que cuando se encuentra libre la fuerza de la gravedad

de la tierra no puede retenerlo

En condiciones normales es un gas incoloro,

inodoro e insipido y la sustancia más Inflamable que se conoce

2. Producción de H2


Energía Eólica

La energía eólica puede no estar disponible cuando se la necesita

Almacenaje con H2

El hidrógeno no es una fuente de energía, es un vector energético


Energía Eólica


Energía de la Biomasa

Fuentes de biomasa atendiendo a su naturaleza

Energía de la BiomasaTIPO DE BIOMASA Y COMBUSTIBLES

FÓSILES

PODER CALORÍFICO BRUTO

tep ∙ 10-3 kcal/kg kWh/kg MJ/kg

Madera

-Astilla de Madera 0,495 5.013 5,80 20,89

-Corteza de Pino 0,497 5.028 5,82 20,95

-Desechos Industriales de madera

0,451 4.560 5,28 19,00

-Pellets 0,415 4.200 4,86 17,50

Subproductos agrícolas

-Hueso de Aceituna 0,494 5.000 5,79 20,83

-Serrín 0,458 4.641 5,37 19,34

-Paja de Trigo 0,495 4.545 5,26 18,94

-Caña 0,429 4.334 5,02 18,06

-Bagazo 0,429 4.341 5,03 18,09

-Cáscara de maíz 0,420 4.252 4,92 17,72

DIESEL 1,088 11.000 12,73 45,83



Aprovechamiento de biomasa proveniente de cultivos agrarios

Proceso de extracción del aceite de oliva en tres fases



Almacenamiento de HuesoSecaderos de Orujillo

Tanques almacenamiento Orujo

Aceite deRepaso

Almacén de Orujo

Planta extractora aceite orujo



La Energía proveniente de la biomasa supone el 19% del total de renovables

Unit. GWh Municipal Waste

Industrial Waste Primary Solid Biomass

Biogas Liquid Biofuels

Geothermal

Gross Electr Generation

19.690 19.533 37.896 12.362 112 5.523

4,00% 3,97% 7,70% 2,51% 0,02% 1,12%

Unit. GWh Hydro Solar Photovoltaics

Solar Thermal Tide, Wave, Ocean

Wind Total

Gross Electr Generation 336.677 716 510 518 58.804 492.341

68,38% 0,15% 0,10% 0,11% 11,94% 100 %



Generación Eléctrica proveniente de Energías Renovables en la U.E.

Procesos Sistemas de Tratamiento

Producto final Generación Energética

Combustión directa

Estufas - Calor (Agua y aire caliente)- Electricidad

TérmicaEléctricaMecánica

Hornos

Calderas

Lecho fluidizado

Termoquímicos Hornos de Tierra - Carbón Vegetal- Pirólisis (Gas, líquidos y residuos carbonosos)- Gasificación


Hornos Mampostería

Retortas

Gasificador

Bioquímicos Digestor - Biogás- Biodiesel- Metanol, Etanol


Fermentador

Destilador

Rellenos Sanitarios



Procesos para el aprovechamiento de la biomasa

Cultivos Energéticos

Grandes plantaciones cultivadas con el fin específico de producir

energía (eléctrica, térmica o biocombustibles)



• Cultivos tradicionales• Cultivos poco frecuentes• Cultivos acuáticos• Cultivos de plantas productoras de combustibles líquidos

Total Producción cereales (1000 t)1128171,9

8 1135246,41141872,7

31152682,1

61168794,5

11186791,6

1

Total Consumo Humano 2059458 2108140 2026561 2082885 2273039 2260562

Porcentaje Consumo Humano/Producción 54,78% 53,85% 56,34% 55,34% 51,41% 52,50%

Relación entre Producción y Consumo de Cereales en el Mundo

Área cosechada (1000 ha) 2000 2001 2002 2003 2004 2005

Arroz cáscara 153869,9 151626,81 147390,38 146551,69 150839,5 151722,88

Avena 12676,63 13085,28 12452,72 12335,16 11757,11 11248,46

Cebada 53285,39 54869,38 53829,44 56493,5 55749,79 53500,44

Centeno 9838,26 9886,35 9101,7 6693,63 6887,06 6822,64

Cereales NCP 11137,34 11220,45 10203 11740,7 12442,59 12681,15

Maíz 139440,02 138825,15 138082,57 141749,86 145312,25 145208,83

Mijo 37006,83 34938,27 32842,11 37450,46 33734,34 33355,71

Sorgo 40829,75 43500,28 41297,82 44654,24 40911,27 43148

Trigo 214274,12 213362,47 212180,59 206109,12 214094,43 215893,27

TOTAL 672358,24 671314,44 657380,33 663778,36 671728,34 673581,38



Cultivos Energéticos Tradicionales

CerealesTrigoMaízArrozAvena SorgoCentenoCebadaMijo

TubérculosPatataAlcachofa

Caña de AzúcarRemolacha

Plantaciones celulósicas y hemicelulósicas



Cultivos Energéticos (Cereales)

Planta de Trigo

Planta de Arroz Planta de Maíz



Planta de AvenaPlanta de Sorgo Planta de Cebada




Planta de Centeno Planta de Mijo




Cultivos Energéticos (Poco Frecuentes)

Cardos Higueras

Ágaves Helechos

Cultivos Energéticos (Acuáticos)

Algas convencionales Jacinto de Agua

Cultivos Energéticos (Plantas productoras combustibles líquidos)

PalmerasRicinoJojoba

EuforbiasCopaibaMembrillo Negro



El consumo de energía primaria en España:

Total producción áreas eléctricas con renovables: 5.350 ktepTotal producción áreas térmicas con renovables: 3.574 ktepTotal producción biocarburantes: 228 ktep

TOTAL ENERGÍAS RENOVABLES: 9.152 ktep

CONSUMO TOTAL DE ENERGÍA PRIMARIA: 141.567 ktep



Consumo biomasa en Francia: 9.000 ktepConsumo biomasa Suecia: 6.500 ktepConsumo biomasa Finlandia: 5.000 ktepConsumo biomasa España: 3.700 ktep

El consumo de biomasa en países europeos está condicionado por una serie de factores:

• Geográficos: Las necesidades térmicas del país dependerán de su Situación Geográfica.

• Energéticos: Depende de los precios internacionales de los combustibles tradicionales.

• Disponibilidad del recurso: Posibilidad de acceso al recurso.



En 2004 la UE potencia el uso de terrenos que no se destinan a la producciónalimenticia. Para ello facilita:

45 € por hectáreaLimitando la superficie en la UE a 1.500.000 ha

A España se le asignan 6.800 ha delas 19 millones de ha disponibles paracultivos

El pago al agricultor solo se realiza previo contrato con empresa transformadora



Política de Biocombustibles en la U.E.

En 2005 se aumentan las ayudas a 27.231 ha para España. Esta cantidadaun es insuficiente y no representa más del 0,14 % del total terreno disponiblepara cultivos en el país.

En 2006 el cultivo de cereal se pagó a 0,11 €/kg. El agricultor estima que el precio que se le debe pagar asciende a 0,14 €/kg.

• La industria bioenergética paga a 0,10 €/kg de cereal • La productividad del campo español se fija en 2.500 kg de cereal por hectárea, lo que implica 0,02 €/kg



0,10 €/kg +0,02 €/kg = 0,12 €/kg

El desarrollo de cultivos energéticos, por la parte de la oferta, dependerá de que se:

- Incluyan aranceles a la importación de productos provenientes fuerade la UE.

- La administración fije unos precios mínimos relacionados conla evolución del barril Brent y con el precio de las materias primas enlos mercados internacionales.

- Incremento del incentivo por hectárea cultivable.

- Incremento de la superficie primable.



El desarrollo de cultivos energéticos, por la parte de la demanda, dependerá de:

- Obligación de incorporar un porcentaje mínimo de biocombustibles en las gasolinas y gasóleos.

- Que todos los vehículos públicos incorporen biocombustibles.

- Fomento de la red de distribución de biocombustibles

- Campañas de información sobre las bondades de este tipo de combustible.



Consumo Nacional de Carburantes en España



Combustible Litros Densidad kg/m3 Toneladas

Gasolina sin plomo 95 4.258.080.000 720 5.914.000

Gasolina sin plomo 98 619.200.000 720 860.000

Gasolina Super 1.440.000 720 2.000

Gasóleo A (Automoción) 21.113.540.000 830 25.438.000

Gasóleo B (Agrícola) 4.932.690.000 830 5.943.000

Gasóleo C (Calefacción) 2.240.170.000 830 2.699.000

Biodiesel 55.359.920 880 62.909

Bioetanol 92.762.820 810 114.522

Producción de Etanol



Mediante maíz (Estados Unidos) Mediante caña de azúcar (Brasil)

28.000 millones de litros para el año 2012

Desgravación fiscal y medidas proteccionistas(ayudas a zonas rurales no grandes compañías)

Estado de Nebraska:16 plantas consumen 1/3

de toda la cosecha del Estado

El precio del maíz se ha duplicadohasta alcanzar 0,11 €/kg

Gasolina: 0,62€/litro

Precio de venta: 0,53€/litro

Balance Energético: 1,3 Balance Energético: 8,0

Proceso de fermentación fácil

Produce el doble de litros deEtanol por ha comparado con el maíz

Producción en Brasil: 14.988 millones de litros

Combustibles Alternativos en España

Biocarburantes (Bioetanol y Biodiesel)

• Proporción de biocarburantes en el consumo: 1%• Tipo Cero en el Impuesto Especial de Hidrocarburos • Exención para proyectos piloto• Objetivo UE: 10% consumo en 2010• 128 gasolineras sirven Biodiesel en España

• 59 en Barcelona• No tienen: Galicia, Extremadura, La Rioja, Baleares y Murcia



Combustibles Alternativos en España

Bioetanol: Alcohol producido a partir de cereales, tubérculos, caña de azúcar y residuos vegetales.

• Fuente de combustible renovable y domestico.• Reduce dependencia del petróleo del extranjero.• Una fuente más limpia de combustible.• Aumenta el octano del combustible con un coste pequeño.• Virtualmente utilizable en todos los vehículos.• Fácil de producir y almacenar.• Los biocarburantes emiten un 40-80% menos de gases

invernaderos que los combustibles fósiles. • El bioetanol es superior medioambientalmente al resto de los

carburantes más importantes.



Combustibles Alternativos en EspañaBiodiesel: Mezcla de ésteres metílicos de ácidos grasos. Los ésteres utilizados son aquellos que resultan de la presencia de ácidos grasos en aceites oleicos, linoleico, gadoleico, etc.

• Se produce a partir de la reacción química de los triglicéridos contenidos en aceites de origen vegetal o animal y el alcohol (etanol o metanol) en presencia de catalizadores, originando ésteres metílicos y etílicos.

• El biodiesel se puede producir a partir de aceites de semilla de cereales, de grasas de animales, de aceites usados residuales de frituras y de aceites de microalgas.

Producción 2004 ktep Objetivo 2010

Biodiesel 77,5 100

Bioetanol 156,5 400



• El nuevo orden económico mundial dependerá de la capacidad de cada pueblo para generar su propia energía.

• La Generación Distribuida será el instrumento que permitirá democratizar la energía en todo el mundo.

• El uso de energías renovables es la UNICA alternativa viable a los combustibles fósiles tradicionales ya que están demostrando unagran adaptación a todos los entornos geográficos.



Direcciones web consultadas:

• Comisión Nacional de Energía (http://www.cne.es)• Red eléctrica de España (http://www.ree.es)• IDAE (http://www.idae.es)• Agencia Internacional de la Energía (http://www.iea.org)• Asociación europea de Energía Eólica (http://www.ewea.org)• FAOSTAT (http://faostat.fao.org)• Asociación de Promotores y Productores de EE.RR. en Andalucía (http://www.aprean.com)

Sostenibilidad e Independencia Energética para las Ciudades de España

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