vialidad tecnica del biodiesel en colombia

Viabilidad Técnica del biodiesel en Colombia.

México D.F., Abril 2012

I.Q.U.N. Eder Caballero Moreno

1. ANTECEDENTES.

2. MARCO NORMATIVO.

2.1. Norma Técnica de Calidad.

3. PROGRAMA NACIONAL DE BIODIESEL.

3.1. Fases de Viabilidad Técnica del Uso.

3.2. Resultados.

4. CONCLUSIONES.

1. ANTECEDENTES.

2. MARCO NORMATIVO.

2.1. Norma Técnica de Calidad.

3. PROGRAMA NACIONAL DE BIODIESEL.

3.1. Fases de Viabilidad Técnica del Uso.

3.2. Resultados.

4. CONCLUSIONES.

BIODIESEL - Generalidades.

• Combustible líquido biodegradable sustituto del diesel fósil.

• De carácter renovable - producción con aceites y/o grasas de origen vegetal o animal.

• Permite reducir las emisiones de gases contaminantes sin ir en detrimento del rendimiento, vida útil y potencia del motor. Biodiesel de palma. 2012.

1. ANTECEDENTES.

Aceite crudo de palma(tripalmitina)

Biodiesel de palma(palmitato de metilo)

Peso molecular: 807 g/molDensidad (@15ºC): 0.945 g/cm3

Viscosidad (@40ºC): 43.5 mm2/sPunto de fusión: 37ºC

Peso molecular: 270 g/mol Densidad (@15ºC): 0.88 g/cm3

Viscosidad (@40ºC): 3.94 mm2/sPunto de nube: 15.2ºC

Metanol + Catalizador

BIODIESEL - Transesterificación

1. ANTECEDENTES.

BIODIESEL - Pilares en Colombia

1. ANTECEDENTES.

Fuente: Fedepalma, 2011.

BIODIESEL - Producción.

1. ANTECEDENTES.

Fuente: Fedebiocombustibles, Dic-2011.

Región Empresa Capacidad0(L/día)

Fecha0entrada0en0operación

Norte Oleoflores 169,000 ene008

Norte Odín4Energy 121,000 jun008

Oriental Bio4D 337,000 feb009

Norte Biocombustibles4Sostenibles4del4Caribe

337,000 mar009

Oriental Aceites4Manuelita 337,000 jul009

Central Ecodiesel4de4Colombia 337,000 jun010

1,638,000TOTAL

Indicador 2009 2010

Ventas'biodiesel'(ton) 169,065 337,718

Producción'de'aceite'crudo'de'palma'(ton) 801,000 846,000

Hectáreas'sembradas'de'palma 360,536 403,684

BIODIESEL - Producción.

1. ANTECEDENTES.

Fuente: Fedebiocombustibles, Feb-2012.

0"

5"

10"

15"

20"

25"

30"

35"

40"

45"

50"

ene*09"

mar*09"

may*09"

jul*09"

sep*09"

nov*09"

ene*10"

mar*10"

may*10"

jul*10"

sep*10"

nov*10"

ene*11"

mar*11"

may*11"

jul*11"

sep*11"

nov*11"

Ventas'to

tales'b

iodiesel'(m

illlone

s'de'L)'

El 92% de la

producción de biodiesel

está integrada con los

productores de aceite de

palma.

1. ANTECEDENTES.

2. MARCO NORMATIVO.

2.1. Norma Técnica de Calidad.

3. PROGRAMA NACIONAL DE BIODIESEL.

3.1. Fases de Viabilidad Técnica del Uso.

3.2. Resultados.

4. CONCLUSIONES.

2. MARCO NORMATIVO.

Legislación y Directrices de Política General

• Ley 939/04. Marco de incentivos para la producción de biocombustibles.

• CONPES 3510/08. Lineamientos de política para promover la producción sostenible de biocombustibles en Colombia.

2. MARCO NORMATIVO.

Normatividad Técnica

•Decreto 2629 de 2007. Promoción del uso de biocombustibles en el país.

•Resolución 182142/07.Registro de productores y/o importadores de biocombustibles para uso en motores diesel.

•Resolución 182087/07. Criterios de calidad de los biocombustibles para su uso en motores diesel.

•NTC 5444. Biodiesel para uso en motores diesel. Especificaciones.

2. MARCO NORMATIVO.Normatividad Económica

•Decreto 2594/07. Establece un fondo de capital de riesgo para apoyar iniciativas productivas, entre ellas los proyectos de biocombustibles.

•Decreto 4051/07.Zonas Francas Permanentes.

•Resolución 180106/08.Establece disposiciones relacionadas con la estructura de precios del ACPM (diesel) y de la mezcla del mismo con el biocombustible para uso en motores diesel.

•Resolución 180134/09.Por la cual se modifica la resolución 182158 de diciembre de 2007, en relación con la estructura de precios del ACPM mezclado con biocombustible para uso en motores diesel.

2. MARCO NORMATIVO.Normatividad Económica

•Resolución 18 0256 del 28 de Febrero de 2012. Por la cual se establece el Ingreso al Productor del Alcohol Carburante y del Biocombustible para uso en motores diesel, para el mes de marzo de 2012.

Precio por Litro: $ 2.446,00 (US$1,39/L).

Normatividad Ambiental

•Ley 1083/06. Establece normas sobre planeación urbana sostenible.

•Resolución180158/07. Por la cual se determinan los combustibles limpios de conformidad con lo consagrado en el Parágrafo del Artículo 1º de la Ley 1083 de 2006.

1. ANTECEDENTES.

2. MARCO NORMATIVO.

2.1. Norma Técnica de Calidad.

3. PROGRAMA NACIONAL DE BIODIESEL.

3.1. Fases de Viabilidad Técnica del Uso.

3.2. Resultados.

4. CONCLUSIONES.

2.1. Norma Técnica de Calidad.

RESOLUCIÓN 182087 de 2007.Calidad del biocombustible para uso en motores diesel, del combustible diesel (ACPM) y su mezcla.

NORMA TÉCNICA COLOMBIANA - NTC 5444.Biodiesel para uso en Motores Diesel. Especificaciones.

Biodiesel: Son mezclas de mono - alquil ésteres de los ácidos grasos de cadena larga derivados de aceites vegetales y grasas animales.

Mezclas biodiesel - diesel, BXX: Son mezclas de biodiesel con diesel en diferentes proporciones. La letra B representa el biodiesel y XX representa el porcentaje en volumen (%vol.) del biodiesel en la mezcla.

2.1. Norma Técnica de Calidad.

Fuente: Icontec NTC-5444, 2006

mínimo máximoContenido de éster % en masa 96.5

ESPECIFICACIÓNUNIDADESPARÁMETRO

Glicerina libre % en masa 0.02Glicerina total % en masa 0.25Contenido de metanol o etanol % en masa 0.2Contaminación Total mg/kg 24Densidad a 15 °C Kg/m3 860 900Viscosidad (cinemática a 40 °C) mm2/s 1.9 6.0Contenido de agua mg/kg 500Destilación (PFE) °C 360Número ácido mg de KOH/g 0.5Punto de fluidez °C Reportar (4)Índice de yodo gr de yodo/100 gr 120

Fuente: Resolución 182142 de 2007.

Tabla 1. Requisitos del biodiesel para mezcla con combustibles diesel.Parámetros de

calidad.

Pruebas abreviadas para el despacho de biocombustibles para uso en motores diesel.

2.1. Norma Técnica de Calidad.

BIODIESEL. - Componentes:

• Mayores: Ésteres de ácidos grasos.

• Menores: Mono- y di-glicéridos. Glicerol. Ácidos grasos libres. Metanol. Agua.

• Otros (trazas): Esteroles y esterol glucósidos. Sodio - Potasio. Fósforo. Calcio, Magnesio. Azufre.

Problemas asociados:

• Baja fluidez en frío. (Altos puntos de fusión).

• Envenenamiento de catalizadores de control de emisiones.

• Corrosión.

• Degradación del biocombustible.

2.1. Norma Técnica de Calidad.

Muestras de biodiesel obtenidas en el Centro de Investigación en Biocombustibles (Chiapas). 2011.

2.1. Norma Técnica de Calidad.

BIODIESEL. - Especificaciones relacionadas con el perfil de Ácidos Grasos.

1. Viscosidad Cinemática. Aumenta en relación con la longitud de la cadena, naturaleza y cantidad de dobles enlaces y la presencia de grupos polares.

2. Número de Cetano. Disminuye con la presencia de dobles enlaces y cadenas cortas.

Fuente: Knothe, 2009.

Fuente: Knothe, 2009.

2.1. Norma Técnica de Calidad.

BIODIESEL. - Especificaciones relacionadas con el perfil de Ácidos Grasos.

3. Punto de Nube. Disminuye con el número de dobles enlaces y las cadenas cortas.

4. Estabilidad Oxidativa. Disminuye con la presencia de insaturaciones.

Palm oil +13Jatropha -2

Fuente: Knothe, 2009.

Fuente: Knothe, 2009.

1. ANTECEDENTES.

2. MARCO NORMATIVO.

2.1. Norma Técnica de Calidad.

3. PROGRAMA NACIONAL DE BIODIESEL.

3.1. Fases de Viabilidad Técnica del Uso.

3.2. Resultados.

4. CONCLUSIONES.

ObjetivoValidar el comportamiento del biodiesel de palma y de las mezclas diesel – biodiesel de palma como combustible en Colombia.

Etapas

3. PROGRAMA NACIONAL DE BIODIESEL.3.1. Fases de Viabilidad Técnica del Biodiesel.

Caracterización de biodiesel de

palma.

2005

Pruebas en banco y en motores.

2006

Pruebas de larga duración en

buses -Transmilenio.

2007 - 2008

Pruebas de larga duración en camiones -

Coordinadora.

2009 - 2010

3. PROGRAMA NACIONAL DE BIODIESEL.3.1. Fases de Viabilidad Técnica del Biodiesel.

Fase I. Caracterización del biodiesel de palma. - Pruebas en banco y en motores.

Verificación del cumplimiento de los estándares de calidad y especificaciones establecidas en la Norma Técnica de Calidad.

Pruebas de medición de rendimiento en motores (Chevrolet y Mercedes Benz), emisiones gaseosas y MP.

Caracterización de biodiesel de

palma.

2005

Pruebas en banco y en motores.

2006

Fase II. Pruebas de larga duración en buses - Transmilenio.

Pruebas de más de un millón de kilómetros recorridos, transportandoaproximadamente 6 millones de pasajeros utilizando el biodiesel depalma en el sistema Transmilenio.

Una inversión de más de$2.800.000.000 de pesos (USD 1.500.000).

Únicas pruebas a 2600 msnm ytemperatura promedio de 14ºC.

3. PROGRAMA NACIONAL DE BIODIESEL.3.1. Fases de Viabilidad Técnica del Biodiesel.

Pruebas de larga duración en

buses -Transmilenio.

2007 - 2008

3. PROGRAMA NACIONAL DE BIODIESEL.3.1. Fases de Viabilidad Técnica del Biodiesel.

Pruebas de larga duración en camiones -

Coordinadora.

2009 - 2010

Fase III. Pruebas de larga duración en camiones - Coordinadora.

Utilización aprox. de 47.000 galones de biodiesel de palma (B5, B10 y B20) en 10 camiones Chevrolet NKR III-2010, con operación de paqueteo de la empresa Coordinadora.

Duración de 18 meses para un total recorrido de 920.000 Km.

Alturas desde 250 hasta 3700 mnsm.

3. PROGRAMA NACIONAL DE BIODIESEL.3.2. Resultados.

Fase I. Caracterización del biodiesel de palma. Pruebas en banco y en motores.

No hay afectación en el desempeño del motor, ni del consumo de combustible en mezclas hasta B30.

Fuente: Fedepalma, 2009.

Fase II. Pruebas de larga duración en buses - Transmilenio.

3. PROGRAMA NACIONAL DE BIODIESEL.3.2. Resultados.

Fuente: Fedepalma, 2009.

Fase II. Pruebas de larga duración en buses - Transmilenio.

3. PROGRAMA NACIONAL DE BIODIESEL.3.2. Resultados.

El rendimiento de combustible no se ve afectado.

Valores satisfactorios de aceleración.

Fuente: Fedepalma, 2009.

Fase II. Pruebas de larga duración en buses - Transmilenio.

3. PROGRAMA NACIONAL DE BIODIESEL.3.2. Resultados.

Reducción de la opacidad con el incremento de las mezclas diesel-biodiesel de palma.

Dismunución sustancial del hollín.

Fuente: Fedepalma, 2009.

Fase II. Pruebas de larga duración en buses - Transmilenio.

3. PROGRAMA NACIONAL DE BIODIESEL.3.2. Resultados.

Tendencia a la disminución de CO2

con el uso de las mezclas

Tendencia a la disminución delMaterial Partículado con el uso de las mezclas

Fuente: Fedepalma, 2009.

Fase II. Pruebas de larga duración en buses - Transmilenio.

3. PROGRAMA NACIONAL DE BIODIESEL.3.2. Resultados.

Revisión del sistema de inyección (bomba e inyectores) a los 50.000 y 100.000 Km de prueba.

Registro fotográfico de los elementos revisados en cada bomba de inyección: válvulas de entrega, agujas, conjunto de empaquetaduras.

Fuente: Informe MaxDiesel y Turbos (Representante de Bosch).

Fase II. Pruebas de larga duración en buses - Transmilenio.

3. PROGRAMA NACIONAL DE BIODIESEL.3.2. Resultados.

“Al realizar el comparativo de los elementos, tanto de la bomba que trabajo con diésel como las que trabajaron con los diferentes porcentajes de mezcla, no se observó desgaste significativo”

“Como conclusión final, las partes que tuvieron contacto con diésel y con los diferentes porcentajes de biodiésel, no se presentan diferencias o desgastes al cambiar el combustible”

Fuente: Informe MaxDiesel y Turbos (Representante de Bosch).

Fase III. Pruebas de larga duración en buses - Coordinadora.

3. PROGRAMA NACIONAL DE BIODIESEL.3.2. Resultados.

El rendimiento de combustible no se ve afectado.

Fuente: Cenipalma, 2011.

Fase III. Pruebas de larga duración en buses - Coordinadora.

3. PROGRAMA NACIONAL DE BIODIESEL.3.2. Resultados.

Las propiedades fisicoquímicas del aceite no se vieron afectadas por el uso de biodiesel de palma.

Fuente: Cenipalma, 2011.

Fase III. Pruebas de larga duración en buses - Coordinadora.

3. PROGRAMA NACIONAL DE BIODIESEL.3.2. Resultados.

El desgaste del motor fue normal y acorde con el kilometraje de uso.

Fuente: Cenipalma, 2011.

Fase III. Pruebas de larga duración en buses - Coordinadora.

3. PROGRAMA NACIONAL DE BIODIESEL.3.2. Resultados.

Fuente: Cenipalma, 2011.

Fase III. Pruebas de larga duración en buses - Coordinadora.

3. PROGRAMA NACIONAL DE BIODIESEL.3.2. Resultados.

Fuente: Cenipalma, 2011.

Pruebas con equipos de trabajo pesado.

3. PROGRAMA NACIONAL DE BIODIESEL.

Pruebas con diez equipos de trabajo pesado tipo volquetas de 100 y 240 toneladas, cargadores de 487 HP y motoniveladoras de 297 HP en una mina de carbón a cielo abierto la empresa Drummond, en La Loma, Cesar.

Estas volquetas operaron 25.550 horas con mezclas B5 y B10.

No se percibieron reducciones en la potencia,ni reportes de fallas que puedan ser atribuidas al uso del biodiesel.

Fuente: Ecopetrol, 2009.

1. ANTECEDENTES.

2. MARCO NORMATIVO.

2.1. Norma Técnica de Calidad.

3. PROGRAMA NACIONAL DE BIODIESEL.

3.1. Fases de Viabilidad Técnica del Uso.

3.2. Resultados.

4. CONCLUSIONES.

4. Conclusiones.

1. Las mezclas de diesel - biodiesel de palma evaluadas cumplen con las especificaciones de calidad establecidas para el combustible diesel en Colombia.

2. El biodiesel de palma contribuye a mejorar el número de cetano del diesel fósil y su lubricidad.

3. Por efecto de dilución, la adición de biodiesel de palma al diesel fósil reduce el contenido de azufre y de compuestos aromáticos y poliaromáticos.

4. Todas las mezclas evaluadas presentaron un buen desempeño en los motores de los vehículos, mejorando en algunos casos su desempeño y mostrando sus beneficios ambientales.

4. Conclusiones.

5. No se presentaron desgastes anormales en las piezas por el uso de lasmezclas diesel-biodiesel de palma y no hay afectación de los componentesinternos de los inyectores y bombas, ni de los empaques y sellos. 6.Se comprobó que no existe impedimento técnico para utilizar mezclas de diesel - biodiesel de palma en vehículos convencionales, ni necesidad de modificación alguna al motor.

7. Después de años de pruebas extensas, es posible afirmar que están dadas las condiciones para que el programa nacional de biodiésel continúe con su desarrollo y se consolide como una alternativa energética sostenible en Colombia.

I.Q.U.N. Eder Caballero Moreno

eder.caballero@gmail.com961 603 0759

GRACIAS!!!