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Programa de Investigación en Cambio Climático
(PINCC)
Congreso Nacional de Investigación en Cambio
Climático
“Biocombustibles en México: Un primer balance de su
viabilidad frente al cambio climático ”
Alejandro Álvarez Béjar
Nora Lina Montes
Fac. de Economía de la UNAM
División de Estudios de Posgrado
Campo de Conocimiento de Economía Internacional
México, D.F.
Octubre 17 de 2011
Proyecto desarrollado en el marco y con el apoyo del PINCC-UNAM
1
CONTENIDO:
1. Marco de estudio
2. El origen de la estrategia de biocombustibles
3. Rutas tecnológicas, respuesta internacional y
escenarios de demanda de energía en el sector
transporte
4. Perspectivas para México: opciones tecnológicas
5. Conclusiones
2
Marco de Estudio:
• La investigación está orientada a analizar, de manera central, los
impactos socio-económicos y políticos de la estrategia de
biocombustibles en México
• El estudio revisa los argumentos oficiales en términos de política
energética y de desarrollo tecnológico y rural
• Lo anterior se confronta con las condiciones nacionales en estos
campos y se evalúa su viabilidad
• El análisis no se orienta a establecer el impacto del cambio
climático en las comunidades productoras de materias primas, ni
tampoco en el rendimiento de éstas últimas
• El objetivo, entonces, es determinar si se cumplen los beneficios
anunciados con la promoción de tal estrategia energética
3
Origen de la estrategia de los biocombustibles:
Reiteramos:
• la lucha contra el cambio climático ha promovido, entre otras, la
sustitución de fuentes fósiles por alternativas, así como la eficiencia
energética
• las reservas de crudo siguen en aumento, pero también la producción,
estancado la relación R/P (reservas / producción) en alrededor de 45 años,
lo que repercute en fluctuaciones de precio, en general a la alza
• el sector transportes (ST) es objetivo central de esta estrategia de
sustitución, al ser el principal demandante de energía final
• el transporte carretero se destaca en dicho consumo, seguido del aéreo
• la energía para el ST es preponderantemente de origen fósil: petróleo
(turbosina, gasolina, diesel)
• la tasa de crecimiento del ST se ha mantenido elevada en todas las
regiones, pero ha sido mayor en los países emergentes, tendencia que se
pronostica mantendrá en los próximos 20 años
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Origen de la estrategia de los biocombustibles:
Reiteramos:
• las acciones en el ST relacionadas con la eficiencia energética (EE) y la
mitigación de GEI se ha orientado a la mejora del rendimiento y a los
biocombustibles
• la razón de lo anterior está en:
• la resistencia al abandono del transporte a base de combustión interna
• la ausencia de una tecnología-combustible alterna para la aviación
• el avance hasta ahora lento del auto eléctrico por la oposición del
grupo automotriz-petrolero, que se ha traducido en altos costos y falta
de infraestructura de abasto
• la mejora en la EE de los autos utilizados en los países con elevado
crecimiento de su ST es mediocre (EU y China principalmente, entre
33-75% inferior a la UE, la de mayor eficiencia)
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Rutas tecnológicas de producción de biocombustibles
Materia Prima
Biocombustible
Aplicación
Generación
Biogas
Electricidad
Calor
Transporte
1ª
1ª
2ª
Bioetanol
Biobutanol
Transporte
Electricidad
Calor
1ª
3ª
3ª
Soya
Palma de aceite
Canola y otros
Biodiesel
Bioetanol
Transporte
Electricidad
Calor
1ª
3ª
3ª
Canola
Biodiesel
(de mejor
calidad)
Transporte
Electricidad
Calor
2ª
3ª
3ª
Cáñamo
Jatropha
Biodiesel
Bioturbosina
Transporte
Electricidad
Calor
1ª
3ª
3ª
Desechos orgánicos
Sólidos: urbanos – pecuarios
Líquidos: efluentes
Especies vegetales ricas en azúcares:
Caña de azúcar
Maíz
Otras (sorgo, remolacha, yuca..)
Especies vegetales ricas en aceites:
Generación: en función de su viabilidad técnica y económica a diferentes plazos: 1ª:
inmediato-corto (<5años); 2ª: mediano-largo (10-20 años); 3ª: largo-lejano (>20 años)
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Rutas tecnológicas de producción de biocombustibles
Materia Prima
Aceites animales
Especies forestales
(celulósicas)
Biocombustible
Aplicación
Generación
Biodiesel
Transporte
Electricidad
Calor
1ª
3ª
3ª
Carbón vegetal
Calor
Electricidad
2ª
2ª
Bioetanol
Transporte
Electricidad
Calor
2ª
3ª
3ª
Pellets
Calor
Electricidad
1ª
1ª
Algas:
Ricas en aceite
Biodiesel
Bioturbosina
Ricas en
carbohidratos
Bioetanol
Biobutanol
Hidrogenazas
Desechos
Bio-hidrógeno
Transporte
Electricidad
Calor
Electricidad
Calor
Transporte
2ª+
3ª
3ª
2ª+
3ª
3ª
3ª+
7
Situación actual de los BC en el ST:
Genera
-ción
Materias primas
productos
agrícolas
Productos
agrícolas
1ª
2ª
3ª +
Grasas animales
Biocombustible
B-etanol
B-diesel
B-turbosina
Productos agrícolas y celulósicos
Residuos
B-etanol
B-gas
Algas
Algas + microorganismos
B-etanol
B-diesel
B-turbosina
B-hidrógeno
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Respuesta Internacional. Producción mundial de biocombustibles por tipo
Crecimiento de 437%. Las rutas tecnológicas desarrolladas y utilizadas hasta la
fecha con preeminencia de biocombustibles (BC) basados en materias primas de 1ª
AIE. Clean Energy Progress Report. 2011
generación, con predominio del etanol
Esta producción equivale aproximadamente 0.54% del total de energía primaria del mundo
Fuente. AIE. Clean Energy Progress Report. 2011
9
AIE: hoja de ruta de la oferta mundial de biocombustibles
Prospectiva de crecimiento de los BC; cambio en el peso del tipo de BC y de ruta tecnológica;
implícitamente hacia BC de 2ª y 3ª generación, si se supone esto por “avanzados”, implica un
crecimiento exponencial fuerte, sólo posible con un fuerte soporte a la I&D
Fuente. AIE. Clean Energy Progress Report. 2011
10
Escenarios de demanda mundial del sector transportes (ST)
Rubro
2007
2020
2030
Demanda total de energía
secundaria del ST
2,296
2,753 – 2,574
3,331 – 2,994
(100.0)
(100.0)
(100.0)
2,161
2,524 – 2,306
3,052 – 2,510
(94.1)
(91.7 – 89.6)
(91.6 – 83.8)
74
66 – 77
57 – 81
(3.2)
(2.4 – 3.0)
(1.7 – 2.7)
34
104 – 123
133 – 278
(1.5)
(3.8 – 4.8)
(4.0 – 9.3)
23
56 – 65
86 – 122
(1.0)
(2.0 – 2.5)
(2.6 – 4.1)
4
3–3
2–3
(0.2)
(0.1 – 0.1)
(0.1 – 0.1)
27.8
19.1 – 18.9
29.2 – 29.5
Petróleo
Gas Natural
Biocombustibles
Electricidad
Otros
ST / E-sec (%)
La preeminencia del petróleo se basa principalmente en recursos no convencionales
(crudos pesados, aguas profundas, arenas bituminosas) y en síntesis a partir del carbón
(Fischer-Tropsch), todas de alto riesgo y de fuerte contaminación.
En estudios más recientes de la AIE y en programas gubernamentales de algunos países de
la UE, el transporte eléctrico tendrá la mayor promoción.
Fuente. IEA. World Energy Outlook 2009.
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De acuerdo con la AIE: (World Energy Outlook. 2008, 2009)
• A pesar del fuerte crecimiento de los BC en la última década a nivel
mundial (437% entre 2000-2010), tan sólo aportan 1,5% de la energía del
transporte carretero (el de mayor demanda) y se pronostica que no
continuará con esta tendencia en los próximos años (56-69% entre 20102035) por:
• cuestionamiento a las tecnologías de 1ª generación (ambientales,
precios de granos, impactos sociales) → criterios de sostenibilidad
• inmadurez técnica y económica de los de 2ª y 3ª, en particular para el
transporte aéreo y marítimo (penetración esperada ≈2020)
• competencia con otras fuentes-tecnologías: convencionales (HC) y
alternas (petrolíferos y gas natural a partir de C, electricidad de FAE
(carretero y ferroviario), H2: electrólisis, biomimética)
• volatilidad de precios y con ello desaceleración de las inversiones en
bio-refinerías (caída de ≈74% en los últimos 2 años)
• impacto menor que la EE en mitigación de GEI
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Perspectivas para México:
¿Cuál es la ruta más conveniente: EE, Transición, BC?
Ruta
Eficiencia energética
Factibilidad
Logística + vehículos de alto
rendimiento
Alta
Híbridos (petrolíferos-baterías)
Transición (ST)
Eléctricos (celdas de combustible:
H2 - corriente)
Baja
Biocombustibles
Bioetanol, Biodiesel, Bioturbosina
Media
Política pública: sustitución en gasolina de las ZMs: Valle de México,
Guadalajara y Monterrey (Sener, Prospectiva de petrolíferos 2010-2025):
Demanda Etanol (M-l/a)**
% sustitución
2015
2020
2025
807.8
900.1
959.9
6.2
6.3
6.3
** Se requeriría incrementar más de 12 veces la producción potencial actual para el
2015 y más de 14 veces para el 2025.
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Opciones tecnológicas:
Bioetanol:
Caña de azúcar:
• competencia con alimento y con balanza de comercio exterior
vulnerable
• producción actual baja* y grandes dificultades financieras para
incrementar destilerías
• rivalidad con usuario final del alcohol: industria farmacéutica y de
bebidas
• impacto ambiental-climático y energético negativo con cambio de uso
de suelo, social: negativo
Maíz, sorgo, trigo, otros:
• competencia con alimento y productos de importación
• impacto ambiental-climático y energético mediocre, social: negativo
Celulósica:
• viabilidad baja en el corto y mediano plazos: media I&D nacional
* Producción de etanol en 2010: 11.8 M-l, valor máximo (2000): 67.0 M-l
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Opciones tecnológicas:
Biodiesel:
Palma de aceite, otros agro-productos grasos:
• competencia con alimento y producto deficitario
• rivalidad con usuario final: industria farmacéutica y gastronómica
• programa oficial de introducción no definido
Jatropha, higuerilla, otros:
• cultivos en desarrollo (en principio)
• infraestructura industrial muy incipiente
• nulo programa de cultivo de higuerilla y otros
Grasa animal:
• programa de explotación inexistente
15
10.0
5.0
0.0
-5.0
Saldo de balanza comercial:
-10.0
-15.0
-20.0
-25.0
Exportaciones – Importaciones
(mM$corr)
Maíz
Sorgo
Azúcar
-30.0
Palma
-35.0
Saldo total
-40.0
6.00
Sorgo
4.00
Palma
Azúcar
2.00
Saldo
0.00
-2.00
-4.00
-6.00
-8.00
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Conclusiones:
La prospectiva oficial de oferta de BC en el país se percibe sin correlación
con la infraestructura actual y tampoco se conocen programas de
promoción efectivos, sea en el segmento de producción de materias
primas como en el industrial.
La acciones gubernamentales hasta ahora han sido:
(a) dos estudios sobre la viabilidad de los BC, sin repercusión en una
estrategia definida;1/
(b) apoyo a las acciones del gobierno de Chiapas, cuestionable;
(c) otorgamiento de permisos de fabricación de BC, sin concretarse; 2/
(d) una licitación lanzada por Pemex para compra de BC, un total
fracaso, debido a lo inalcanzable de los requerimientos.
1/ SENER, GTZ, BID. Potenciales y viabilidad del uso de bioetanol y biodiesel para el transporte en México.
Noviembre, 2006. SEMARNAT, INE, UNAM, CIECO. Análisis integrado de las tecnologías, el ciclo de vida y
la sustentabilidad de las opciones y escenarios para el aprovechamiento de la bioenergía en México. Octubre,
2008.
2/ La mayoría de las empresas registradas y que cuentan con permiso de producción se encuentran en calidad
de “pendientes” (permisos, plan de negocio o características del proyecto) y por tanto no han entrado en
operación y se dan los casos de “registradas inexistentes”.
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En el caso de Chiapas se ha anunciado el cultivo de jatropha (10 mil
hectáreas) y una planta para la fabricación de biodiesel (30 mil
litros/día).
Igualmente en Chiapas se habla del uso de biodiesel en el transporte
público de Tapachula y Tuxtla Gutiérrez.
También se publicitó un viaje de prueba aéreo de Interjet con
bioturbosina a partir de jatropha chiapaneca.
El primer anuncio de siembra de jatropha y de la planta de biodiesel se
hizo a finales de 2008; de haberse concretado:
• la cosecha sería factible hasta el 2013, dado que se requieren de al
menos 5 años para su crecimiento;
• la planta por tanto no pudo utilizar ese cultivo, en adición a que a
finales de 2010 apenas inició operaciones;
• la producción y uso del biodiesel y bioturbosina despierta dudas.
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Lo que sí se ha corroborado es que la jatropha está incluida en el
programa de reconversión agrícola en Chiapas, que está teniendo
impactos sociales, económicos y ambientales fuertes:
• se están promoviendo nuevas variedades agrícolas (v.g cultivos
energéticos vs de subsistencia) y transgénicos en área adyacentes a
plantaciones tradicionales.
• el gobierno y las empresas están presionando a los propietarios de
tierras, en particular comunales, a entrar al programa de reconversión
o a vender sus predios; en este último caso, se hacen ofertas atractivas
que no se cumplen.
El caso de Chiapas consideramos habla de una estrategia más de
despojo; primero fue la ganadería extensiva y ahora los BC,
proletarizando cada vez más a las comunidades indígenas.3/
3/ Recordando que ese estado presenta el menor índice de desarrollo humano, las peores condiciones socioeconómicas, el mayor porcentaje de población rural y una significativa desigualdad.
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Y en este desorden de la política gubernamental, la I&D en instituciones
públicas no está recibiendo suficiente apoyo y el poco que se da, no
responde a una estrategia bien definida.
Consideramos que los esfuerzos deben dirigirse a las tecnologías de:
a) 2ª generación a base de residuos: agrícolas, forestales, pecuarios,
urbanos y grasas; ruta creadora de empleos y de eliminación de
contaminantes;
b) 3ª generación a partir de algas-microorganismos; promovería un
fuerte desarrollo tecnológico.
Serían las vías que cumplen mejor con los 12 criterios de certificación de
la RSB (Roundtable on Sustainable Biofuels) y favorecerían el proceso
de transición energética.
20
Muchas gracias
21