ENERGIAS ALTERNATIVAS
Ing. Nelson Hernández
http://gerenciayenergia.blogspot.com/ Octubre, 2008
Contenido
Introducción
Biocombustibles
Otras fuentes de energía
Situación en Venezuela
Conclusiones y recomendaciones
¿Qué pasa en 60 segundos?
Población Mundial
• Nacen: 250
• Mueren: 105
• Incremento: 145
Producción Alimentos
• Ganado vacuno: 540 animales
• Pollo: 85430 animales
• Pescado: 195 TM
• Leche: 1165 TM
• Huevos: 115 TM
• Cereales: 4125 TM
• Azúcar: 2800 TM
• Vegetales y frutas: 2550 TM
Producción “Commoditty”• Petróleo: 57055 barriles• Electricidad: 36 GWH• Automóviles: 80 unidades• Bicicletas: 250 unidades• Computadoras: 190 unidades
Impacto Ambiental
• Emisión CO2: 51790 TM
• Deforestación: 25 Hectáreas
• Basura (RSU): 155 TMConsumo Energía
93135 BPE
Incertidumbre en la disponibilidad de hidrocarburos
• Cada día es mas difícil reemplazar volúmenes producidos
Entorno
BA/BP 0.29 1.34 0.74
BP/BA 3.45 0.75 1.36
Producción acumuladaAdición neta de reservas
No OPEP OPEP MUNDO
100
29
74
99
174
128
Petróleo (millardos de barriles)
Producción Acumulada Vs Adición neta de Reservas (2000-2006)
EntornoIncertidumbre en la disponibilidad de hidrocarburos
• Cada día es mas difícil reemplazar volúmenes producidos
• Presencia del “Peak Oil”
Incertidumbre en la disponibilidad de hidrocarburos
• Cada día es mas difícil reemplazar volúmenes producidos
• Presencia del “Peak Oil”
• Inestabilidad de precios
Entorno
Entorno
Incertidumbre en la disponibilidad de hidrocarburos
• Cada día es mas difícil reemplazar volúmenes producidos
• Presencia del “Peak Oil”
• Inestabilidad de precios
Crisis ambiental
• Cambio climático (reducción emisión GEI)
Glaciar Viedma, Argentina
“Promoveremos la diversificación de fuentes energéticas para el transporte basados en nuevas tecnologías, incluyendo los biocombustibles”.
Global Energy Security, Declaración de Líderes del G816 de Julio de 2006, San Petersburgo
Declaración de Principios
En un contexto de inestabilidad de precios, inseguridad en el abastecimiento y preocupación por el ambiente, surge la necesidad de desarrollar fuentes alternativas al petróleo en la forma de bio combustibles
220571957
8
4
16
Hoy
2.55 % I.A
.
1.00 %
I.A.
EMISIONES DE CO2(millardos de TM)
+ 2 °C 450 ppm380 ppmConcentración CO2Valor de no retorno
• Elevar a 25 km/ltsautonomía vehículos
• Reducir a 8000 Km anuales el recorrido de vehículos
• Mejorar en 25 % la eficiencia de equipos domésticos y AA
• Elevar a 60 % eficiencia plantas eléctricas a carbón
• Captura CO2 en plantas eléctricas
• Captura CO2 en plantas de H2
• Captura de CO2 en plantas combustibles sintéticos
• Reemplazo de plantas eléctricas a carbón por GN
• Incrementar plantas nucleares
• Detener deforestación
• Cambiar métodos de labranza
Políticas Globales
REDUCIR(Implementando 4
políticas)
DETENER
(Implementando 8 políticas)
• Incrementar energía eolica• Incrementar energía solar• Aumentar Biocombustibles
Los Biocombustibles
Son productos derivados de fuentes renovables (biomasa), que pueden utilizarse para motores de combustión interna por sus
características físico-químicas.
Bioetanol • Biodiésel • Biodimetileter • Biohidrógeno
• Energía: Sustituir combustibles fósiles para aumentar la seguridad energética, disminuir la dependencia frente a la volatilidad de los precios de petróleo, bajar los costos de combustibles o de las importaciones, disminuir la dependencia de países políticamente inestables.
¿Por qué desarrollar los biocombustibles?
• Ambiente: Disminuir daños ambientales relacionados con la cadena de combustibles fósiles. Menor emisión de CO2.
• Desarrollo Rural y Agrícola: Apoyar a la agricultura, mejorar la situación económica de las áreas rurales y los ingresos de los agricultores.
Donde hay humo …hay dinero
2005. Costo de Producción de Etanol(US$/lit.)
Brasil Tailandia India Estados
Unidos
Unión Europea
0.19 (Caña)0.25 (Caña)
0.31 (Caña)0.35 (Maíz)
0.48 (Remolacha)
Etanol 1ra. generación
0.36
Etanol Celulósico
2da. generación
354 lts/TM
Primera carga de Etanol para Venezuela: 10/08/2005
Sustitución tetra etilo de plomo en la gasolina (Mezcla 10 %)
Volumen = 20 MBD
El etanol en Venezuela
Siembra de cien mil nuevas hectáreas de caña de azúcar y construcción de once nuevos centrales procesadoras de caña.
Proyecto oficial de etanol
No satisface los requerimientos de 20 MBD de etanolSON NECESARIAS 260 MIL H
7.2 MBD
4 Profesionales en campo (ingenieros agrónomos/técnicos)
3 Profesionales en plantas (ingenieros químicos/técnicos)
65 obreros en campo
30 tractores
1 cosechadora
4 camiones de 40 TM
125 hectáreas de semillero
800 TM de fertilizantes
Parámetros por cada mil hectáreas sembradas de caña
Conclusiones
El proyecto etanol tiene como objetivo sustituir el tetraetilo de plomo en la gasolina y no como un reemplazo de combustibles fósiles, sin embargo, ayuda a mitigar la emisión GEI
La incorporación de 20 MBD de etanol en los volúmenes de gasolina requiere un área sembrada de 260 mil hectáreas
Permite repotenciar la economía agrícola y generación de nuevos empleos
Para efecto de eliminar la “incertidumbre de seguridad alimentaría”, debe irse a la producción de etanol celulósico
El etanol celulósico puede utilizar cualquier biomasa, incluyendo los residuos sólidos urbanos (RSU)
Energías alternativas
Solar
Eólica
Geotermia
Maremotriz
Superconductividad y Nanoenergia
Celdas de Combustibles
Biomasa
Uso incipiente
Energía Siglo XXI
Fusión Nuclear 2030 al 2050
Hidratos de Metano 2020 al 2030
“Hidrogeno” Hoy primeros usos
Premisa: Descarbonizar el sistema energético mundial
Masificación de la Eficiencia Energética
Energía Siglo XXl (otras acciones y tecnologías)
Automóviles Híbridos
Automóvil de Aire Comprimido
Automóvil a agua
Energía Steorn (energía libre) ?
Energía Solar Dirigida
Skysails (Barcos a Vela)
Celdas Solares en rollos
Captura de CO2
Energía genética (LS9 Petroleum™)
Sector
Autogeneracion a Autogeneracion a mediana escalamediana escala
Autogeneracion a Autogeneracion a mediana escalamediana escala
Autogeneracion a Autogeneracion a mediana escalamediana escala
Autogeneracion Autogeneracion con biogcon biogááss
GeneraciGeneracióón n distribuidadistribuida
Biocombustibles Biocombustibles (Biomasa)(Biomasa)
Aplicaciones de alta Aplicaciones de alta calidad y calidad y
confiabilidadconfiabilidad
Bombeo de aguaAutogeneracion a Autogeneracion a mediana escala para mediana escala para
alta calidad y alta calidad y confiabilidadconfiabilidad
GeneraciGeneracióón n distribuida en distribuida en
edificiosedificios
GeneraciGeneracióón n distribuidadistribuida
Celdas de Celdas de combustiblescombustibles
Bombeo de agua, Bombeo de agua, operaciones operaciones mecmecáánicasnicas
Bombeo de aguaAutogeneracion a Autogeneracion a gran escalagran escala
AutogeneraciAutogeneracióón a n a pequepequeñña escalaa escala
ProducciProduccióón de n de potencia potencia masivamasiva
EolicoEolico
Servicios bServicios báásicos sicos domiciliarios y domiciliarios y
comunales. Pequecomunales. Pequeññas as actividades actividades productivasproductivas
Estaciones climatologicas,
operación remota compuertas,
telecomunicaciones
ProtecciProteccióón catn catóódica, dica, seseññalizacializacióón, control n, control
remoto, alarmas, remoto, alarmas, telecomunicaciones.telecomunicaciones.
Alumbrado Alumbrado publico, parques publico, parques
y y ááreas reas protegidasprotegidas
GeneraciGeneracióón n distribuida distribuida para cortar para cortar
picos y soporte picos y soporte de redde red
Solar Solar FotovoltaicoFotovoltaico
AgrAgríícola/Ruralcola/RuralConcentraciones para limpieza y desinfección del
agua
CogeneraciCogeneracióón de n de calor y electricidadcalor y electricidad
Potencia Potencia masiva, masiva, receptor receptor
central y canal central y canal parabparabóólicolico
Solar tSolar téérmicormico
AguaAguaIndustrialIndustrialMunicipalMunicipalElElééctricoctricoTecnología
Oportunidades para energías alternativas
Eólica
1980 1990 2000 2010 2020
Solar Voltaica
1980 1990 2000 2010 2020
40
30
20
10
0
100
80
60
40
20
0
BiomasaGeotermal Solar térmica
1980 1990 2000 2010 2020 1980 1990 2000 2010 2020 1980 1990 2000 2010 2020
10
8
6
4
2
0
706050403020100
15
12
9
6
3
0
Source: NREL Energy Analysis Office (www.nrel.gov/analysis/docs/cost_curves_2002.ppt) . These graphs are reflections of historical cost trends NOT precise annual historical data. (*) Dolares año 2000
1
5
4
3
2
USA. Costo generación al 07-08 ( ¢US/kWh) promedio
Carbon = 3 Gas= 18 Fuel oil = 42
Tendencia costo de generación (¢US$/kWh *)
Eólica: La más promisoria. Se desarrollan nuevos sistemas de control y pueden bajar los costos de capital en US$ 1000/KW. A gran escalacontaminación acústica y paisajista.
Solar Fotovoltaica: Desarrollo de celdas policristalinas de alta calidad. Se requiere mejorar su eficiencia 17- 18 %. Tecnología muy apropiada para lugares remotos y de difícil acceso. Mercado limitado.
Solar Térmica: Altamente usada en países industrializados para calentamiento solar del agua para uso doméstico. A gran escala necesita mucha área.
Geotérmica: Probada y económica.
Biomasa: La mas utilizada a escala mundial. Tendencia a reducir su costo con tecnologías 2da. Generación.
Química: Celdas de combustible de producción de electricidad. Necesita mas desarrollo técnico.
Estado actual energías alternas
Proyecto Dubai: Torre rotativa Eólica
Fuente:http://www.soberania.org/Articulos/articulo_1651.htm
VENEZUELA: Potencial eólico y solar
Potencialidad• Energía incidente promedio de 4,71 kWh/díaxm2 • Insolación diaria promedio de 5,5 horas • Alta continuidad de irradiación todo el año• No diferencias climáticas extremas a lo largo del año.
Proyectos• Maternidad Concepción Palacios, Caracas (1982)• Pueblos los Cedros, Edo. Sucre (2001). 19 viviendas.• 73 farolas en la Av. Bolívar, Caracas (2006)• 130 farolas en Peaje Palo Negro, Maracay, Edo. Aragua (2006)• Proyecto Chevron Alta Guayana• Potabilización de Agua en comunidades indígenas
Energía solar en Venezuela
Proyecto Edifico Telefónica, España
Potencialidad• Promedio de velocidad del viento de 11 m/seg. (excelente)• Gran extensión de costas
Proyectos• 100 MW, Paraguana, Edo. Falcón (2005)…?• Estudio prefactibilidad en archipiélago Los Testigos
Energía eólica en Venezuela
Parque Eolico, Galicia, España
Conclusiones
Venezuela tiene alto potencial para desarrollar la energía eólica y la solar
El uso de estas fuentes energéticas han sido esporádicas, y como proyectos pilotos o esnobismo
No existe una política para incorporarlas a la matriz energética venezolana
Los precios bajos de las energías convencionales son barreras para su desarrollo
Recomendación
Incrementar el uso de las energías alternas de tal manera que ocupen el 10 % de la demanda energética prevista para dentro de 10 años (2018)
2007
Proceso Preparatorio
Consultas y Conferencias
2008
Preparación final de la
Conferencia
Finalización de Estatutos
2009
Conferencia de la
Fundación de IRENA
Firma Estatutos
Decisiones Iniciales
Establecimiento de estructura
Inicio de actividades
Fase Inicial de IRENA
2010
Primera Asamblea
Ratificación Estatutos
Estructura de Financiamiento
Programa de trabajo
Formación de IRENA (*)
(*) Agencia Internacional de Energias Renovables
De no afrontar la emergencia planetaria…
La raza humana será acosada, y con alta probabilidad de ser diezmada, por
la degradación ambiental con
sus consecuentes efectos
colaterales:
Pobreza
Hambre y
PandemiasRecordemos las palabras del teólogo
brasileño Leonardo Boff: ahora
no habrá un Arca de Noé para unos
pocos, esta vez o nos salvamos
todos o nos perdemos todos
ENERGIAS ALTERNATIVAS
Ing. Nelson Hernández
http://gerenciayenergia.blogspot.com/ Octubre, 2008
… Muchas Gracias