Juan Paulo Vega H. Director I+D FONDEF-Conicyt.

PROGRAMA EN BIOENERGÍA

Bioenergía:

La bioenergía consiste en la utilización de biomasa de origen sostenible

con el fin de producir combustibles líquidos, gaseosos y sólidos para

Transporte, Electricidad y Calor

¿Por qué Bioenergía?

Dimensión Internacional:Seguridad energética

•Mitigación del cambio climático, desarrollo rural.•Para reducir la dependencia de combustibles fósiles en el transporte y en la generación de calor y de electricidad.•Para promover el desarrollo de una industria local de bioenergía.•Fortalecer el desarrollo rural

Dimensión Nacional:Política energética de Chile: abastecimiento seguro, eficiente,

•sustentable y equitativo•Política de biocombustibles: diversificar la matriz, uso de recursos •nacionales para el suministro energético.

¿Qué se entiende por Biomasa?

BIOMASA:El concepto de biomasa incluye :

toda aquella materia orgánica disponible en forma sostenible, incluyéndose para

este efecto a los cultivos con fines energéticos de árboles, arbustos y pastos, plantas acuáticas (incluidas macroalgas y

microalgas), los desechos agrícolas, forestales, animales, los residuos sólidos

urbanos y los provenientes de aguas servidas, domésticas e industriales.

BIOMASA:El concepto de biomasa incluye :

toda aquella materia orgánica disponible en forma sostenible, incluyéndose para

este efecto a los cultivos con fines energéticos de árboles, arbustos y pastos, plantas acuáticas (incluidas macroalgas y

microalgas), los desechos agrícolas, forestales, animales, los residuos sólidos

urbanos y los provenientes de aguas servidas, domésticas e industriales.

FUENTES DE BIOMASAPRIMARIAS:

◦ Cultivos dendroenergéticos◦ Plantaciones forestales, ◦ Cultivos de algas (micro y macro), ◦ Cultivos oleaginosos◦ Otros ricos en hidrato de carbono, ambos no alimentarios.

SECUNDARIAS: ◦ Residuos domicialiarios, comerciales, industriales◦ Desechos agrícolas.◦ Desechos agroindustriales◦ Desechos forestales y madereros.

Preparación de la

biomasa

Conversión de la

biomasa

Productos finales

Mano de Obra

Energía

Clima

Suelo

Agua

Semillas

Plantas

Tecnología

Combustibles para

transporte

Electricidad

Calor

Generación de biomasa

Densificación y otros procesos

Gasificación

Pirólisis

Extracción

Fermentación

DigestiónAnaeróbica

Biomasa (Material Orgánico)

Biomasa que contiene

lignocelulosa

Biomasa que contiene aceite

(microalgas)

Biomasa con bajos

carbohidratos

CO + H2 (SYNGAS)

Bio Oil

Trans- esterificación

Destilación

Biogas (CH4-CO2)

Cambio Agua-Gas

Bio Metanol

Fischer Tropsch

Biodiesel

Reform.

Bioetanol

Hidrógeno

1ª Vertical: Preparación:Producción Sostenible

de Biomasa, Pretratamiento,

Logística

2ª Vertical: ConversiónDesarrollo y eficiencia técnico económica de

procesos, combinación.

3ª Vertical: Productos finales,

procesos de purificación, Logística.

Pretratam.

+ Hidrólisis

Pretratam.

Steam Ref.

Biobutanol

DME(Dimethyl

Ester)

Biodiesel Sintético, Biogas Sintético,

(Bio SNG)

BioMetano

Diesel Verde

+MTHF = p SERIES

FUELS

Biomasa con carbohidratos (macroalgas)

Pretratam.

Pellets, Otros Comb Sól.

Pretratam.

Bio Oil

BioGas

Syngas

Adjudicados : Consorcios Tecnológicos orientados a la producción de combustibles líquidos, en particular etanol y biodiesel, a partir de material lignocelulósico (biomasa), esperándose avances significativos en los procesos de conversión y en la obtención y caracterización de la biomasa. (Identificado con cuadros amarillos en diagrama anterior)

En concurso convocatoria a Consorcios Tecnológicos de Biocombustibles a partir de algas. (cuadros azules en diagrama anterior)

Estas iniciativas se centran más bien en avanzar en la identificación y optimización de los procesos termoquímicos o bioquímicos necesarios para transformar las materias primas en biodiesel o bioetanol.

CÓDIGO TÍTULO DEL PROYECTO INSTITUCIÓN PRINCIPAL

D08I1156 Combustible diesel y productos químicos finos a partir de Tall Oil U. De Concepción

D08I1181 Microbiodiesel U. Católica de Temuco

D08I1056 Fortalecimiento del sector energético a partir de fuentes renovables mediante el desarrollo de modelos de disponibilidad, gestión y transformación de biomasa forestal para plantas de cogeneración en el sur de Chile

U. De La Frontera

D08I1202 Modelo silvícola para la obtención de dendroenergía en la zona central de Chile usando híbridos de álamo

U. De Talca

D07I1078 Investigación y desarrollo de un paquete tecnológico para producir etanol a partir de álamos híbridos

U. Católica de Temuco

D07I1063 Manejo biotecnológico de microalgas oleaginosas nativas para la obtención de biodiesel

U. De Concepción

D07I1137 Obtención de productos químicos finos de alto valor y combustible líquido mediante conversión termoquímica de biomasa

U. De Concepción

D07I1109 Generación y uso de gases biogénicos en Chile como sustituto de gas natural (SNG)

U. De Concepción

D07I1008 Purificación de biogas y conversión de dióxido de carbono a metano (gas natural), mediante procesos bacterianos

U. De Chile

D06I1099 Desarrollo de un paquete tecnológico para producir bioenergía a partir de algas

U. De Tarapacá

D06I1021 Optimización y mejoramiento biotecnológico de las condiciones de cultivo de la microalga verde Botryococcus braunii para la obtención de biohidrocarburos

U. De Antofagasta

D05I10391 Utilización de Brassica napus para la producción de biodiesel: desarrollo y optimización del proceso

U. De La Frontera

I+D que cuenta con financiamiento de FONDEF.

Manejo de la cosecha y/o recolección. Preprocesamiento. Transporte. Bodegaje y entrega final de volúmenes requeridos de

biomasa obtenida en forma sustentable. Sistemas logísticos capaces de manejar y entregar altos

volúmenes de biomasa a lo largo del año. (desde la cosecha hasta la biorefinería).

Identificar y desarrollar biomasas que estén disponibles y que respondan a los volúmenes requeridos.

Otros: para ampliación ver tabla siguiente

Actividad Industrial Temas de Interés

Producción Cuantificación de recursos, sostenibilidad, biotecnología, genética, fisiología, stress hídrico

Cosecha y recolección Sistemas de cosecha selectiva y sostenible, cosecha masiva

Bodegaje Monitoreo de la calidad (elementos para análisis en tiempo real, sistemas en seco y en húmedo

Preprocesamiento (limpieza, separación, clasificación, mezcla, control de humedad, modificación física, tratamiento químico o bioquímico parcial)

Propiedades de los materiales, alteración del estado físico, manipulación de grandes cantidades de material

Integración Temas de mercado, ciclo de vida.

Transporte final Formas de uso de sistemas integrados considerando infraestructura existente.

2ª vertical: Problemas / Oportunidades de Tecnologías de Segunda Vertical

TECNOLOGÍA LaboratorioPlanta

DemostrativaPlanta Piloto Mercado

Etanol Lignocel

“P-Series fuels”

Biodiesel

Biodiesel Sintético

Metanol

DME

Biometano

Bio SNG

Diesel Verde

Optimización técnico económica. Logística final de combustibles líquidos, sólidos y

gaseosos Etc.

1. Desarrollo de líneas completas (filas del diagrama de cadena de procesos)

2. Abordar brechas no cubiertas por los consorcios y por FONDEF o incluso brechas cubiertas, pero con otros actores.

3. Considerar alguna vertical 4. Considerar desarrollo de procesos (2ª vertical)

que funcionen a pequeña y mediana escala en Chile y también con fines de exportación. (teniendo claro con qué biomasas y orientados a productos finales específicos).

5. Ídem anterior, pero a gran escala.

6. Líneas de máximo aprovechamiento y valoración de la biomasa (concepto de biorefinerías).

7. Metodologías de cálculo para el apoyo en la cuantificación de producción de gases de efecto invernadero de determinadas biomasas o productos finales.

Realización de Mini Foro en la CNE

OBJETIVO: IDENTIFICAR OPORTUNIDADES, BRECHAS DE I+D Y

BRECHAS DE CAPACIDADES

¿Dónde?

1.- Primera vertical: obtención de biomasa2.- Segunda vertical: procesos de transformación.

3.- Productos finales

Condición: Aplicar la mirada experta de cada uno de los participantes para detectar los focos

que puedan realizar un mejor aporte económico a Chile.

Conclusiones del Estudio de Foco Para esta Convocatoria Producción sostenible de biomasa para

fines energéticos. Logística eficiente de biomasa

(recolección, acopio, transporte, bodegaje, entre otros)

Pretratamiento de biomasa (secado, densificación, pelletización, torrefacción, entre otros)

Todos los anteriores deben reducir costos de manejo y de transporte y/u otros costos para adecuarla a los tratamientos termoquímicos o bioquímicos posteriores, orientados a la producción de combustibles sólidos, combustibles líquidos y combustibles gaseosos.

Requisitos adicionales Considerar modelos agrícolas, silvícolas y

acuícolas vigentes, pudiendo proponerse modificaciones o mejoras.

Maximizar eficiencia del uso suelo No dañar cadenas de aprovisionamiento de

alimentos Balance energético positivo Explicitar relación biomasa-proceso

industrial-producto final. Planteamiento de estrategia institucional.

Otros Proyectos de I+D precompetitivos y de

interés público Proyectos de hasta 36 meses de duración Subsidio de FONDEF de hasta 180 millones

de pesos.