Este documento presenta información sobre las tecnologías avanzadas de biocarburantes, incluidas las capacidades de producción existentes y previstas hasta 2016 según la región y tecnología, los tipos de empresas que invierten, y los costos de producción en comparación con los biocarburantes convencionales. Describe procesos bioquímicos, termoquímicos y químicos para convertir biomasa en etanol y biodiésel de manera más eficiente.

1. Junio 2014
Biocarburantes avanzados
Dirección de Energía

2. Índice
 Tecnologías biocarburantes avanzados
 Capacidades producción por tecnologías y tipo de planta
 ¿Qué tipo de empresas están invirtiendo en tecnologías avanzadas?
 Costes producción biocarburantes convencionales vs. avanzados
Junio 2014 Biocarburantes avanzados 2

3. Tecnología bioquímica
Junio 2014 Biocarburantes avanzados 3
Fuente: CNMC y AIE
Reducción
de tamaño
Pre-
tratamiento
Hidrólisis Fermentación Destilación
Biomasa
Bioetanol
Cadena de proceso lignocelulosa a etanol
• Tecnología basada en la hidrólisis, (enzimática o mediante la utilización de otros microorganismos), del material
lignocelulósico, mediante la cual se divide la estructura polimérica del material lignocelulósico en monosacáridos para su
fermentación posterior obteniéndose etanol. Posteriormente se incrementa su concentración y se realiza un proceso de
deshidratación.

4. Biorefinerías
Junio 2014 Biocarburantes avanzados 4
Ej. Biorefinería de tres plataformas (azúcares C5 y C6, electricidad y calor, lignina) que utiliza astillas de madera para obtener
bioetanol, electricidad, calor y otros productos. Fuente: AIE
• Procesado y valorización de biomasa para obtener carburantes, productos químicos, diversos materiales, otros
productos para el mercado, electricidad y calor.
• Las astillas de madera (sin corteza) se transportan hasta la biorefinería, donde tras un pretratamiento mediante la
hidrólisis se separan los azúcares y la lignina. Los azúcares C5 y C6 se fermentan para obtener bioetanol y la
lignina se utiliza para obtener bio-crudo. Los fenoles del bio-crudo se separan y mediante la combustión de los
residuos se obtiene electricidad y calor.

5. Tecnología termoquímica
Junio 2014 Biocarburantes avanzados 5
Fuente: CNMC y AIE
• Procesos en que mediante la utilización de las tecnologías de pirólisis o gasificación se convierte el material
lignocelulósico en gas de síntesis (metanado) o biocrudo (síntesis de carburante), a partir del cual se pueden obtener
diversos biocarburantes vía reformado.
Biomasa
Bio-FT
Principal cadena de proceso biocarburantes sintéticos
Reducción
Tamaño
Secado
Peletización
Gasificación
Enrique-
cimiento
gas
Síntesis
carburante
Procesado
producto
Metanado
Enrique-
cimiento
Bio-SNG
Bio-SNG

6. Tecnología de pirolisis rápida
Junio 2014 Biocarburantes avanzados 6
Fuente: Ensyn
• Procesos basados en la aplicación de un lecho caliente, típicamente de arena, que circula entre dos recipientes.
• La materia prima se somete a un rápido contacto con la arena caliente durante pocos segundos, obteniéndose
gases y vapores mediante craqueo térmico de la materia prima.
• Los vapores se enfrían rápidamente para obtener un producto líquido ligero. Se obtienen además gases
combustibles y escorias.

7. Tecnologías químicas
Junio 2014 Biocarburantes avanzados 7
HIDROGENACIÓN
• La reacción química de aceites vegetales, grasas animales y subproductos del refino del aceite vegetal, con
hidrógeno, da lugar a hidrocarburos con mejores propiedades que el biodiésel convencional o el gasóleo.
DESCARBOXILACIÓN CATALÍTICA
• Las grasas animales se convierten primero en ácidos grasos y glicerol. Con la descarboxilación catalítica se
pueden procesar ácidos grasos saturados y no saturados para obtener hidrocarburos.
PRODUCCIÓN DE METANOL
• La glicerina en bruto (subproducto de las plantas de biodiésel), se purifica, evapora y somete a craqueo para
obtener un gas de síntesis, que se emplea para la producción de metanol.

8. Capacidades plantas biocarburantes avanzados por zona,
tecnología y tipo planta a 31/12/2013
Junio 2014 Biocarburantes avanzados 8
Fuente: CNMC
20.458
367.435
1.371.900
0
150.000
300.000
450.000
600.000
750.000
900.000
1.050.000
1.200.000
1.350.000
1.500.000
Termoquímica
Bioquímica
Química
Europa2013
Comercial
Demo
Piloto
69.445
199.114
627.230
0
150.000
300.000
450.000
600.000
750.000
Termoquímica
Bioquímica
Química
USA y Canadá 2013
Comercial
Demo
Piloto
Tm Tm
91.280
800.000
0
150.000
300.000
450.000
600.000
750.000
900.000
Termoquímica
Bioquímica
Química
Restomundo2013
Comercial
Demo
Piloto

9. Previsión capacidades plantas biocarburantes avanzados
global por tecnología y tipo planta a 31/12/2013
Junio 2014 Biocarburantes avanzados 9
Fuente: CNMC
Tm
2.799.130
657.829
90.993

10. Capacidades plantas biocarburantes avanzados por zona,
tecnología y tipo planta a 31/12/2016
Junio 2014 Biocarburantes avanzados 10
Fuente: CNMC
Tm
Tm
644.200
660.533
1.498.900
0
150.000
300.000
450.000
600.000
750.000
900.000
1.050.000
1.200.000
1.350.000
1.500.000
1.650.000
Bioquímica
Termoquímica
Química
Europa2016
Comercial
Demo
Piloto
786.765
849.614
900.230
0
150.000
300.000
450.000
600.000
750.000
900.000
1.050.000
Termoquímica
Bioquímica
Química
USA y Canadá 2016
Comercial
Demo
Piloto
Tm Tm
196.030
800.000
0
150.000
300.000
450.000
600.000
750.000
900.000
Termoquímica
Bioquímica
Química
Restomundo2016
Comercial
Demo
Piloto
515
Tm

11. 1.447.813
1.689.844
3.199.130
0
300.000
600.000
900.000
1.200.000
1.500.000
1.800.000
2.100.000
2.400.000
2.700.000
3.000.000
3.300.000
3.600.000
Termoquímica
Bioquímica
Química
Global 2016
Comercial
Demo
Piloto
Previsión capacidades plantas biocarburantes avanzados
global por tecnología y tipo planta a 31/12/2016
Junio 2014 Biocarburantes avanzados 11
Fuente: CNMC
Tm

12. Participaciones accionariales en plantas biocarburantes
avanzados (sin HVO ni algas) por zona previstas 2016
Junio 2014 Biocarburantes avanzados 12
Fuente: CNMC
Petroleras/
Energéticas
9%
Renovables
40%
Biomasa
17%
AA.PPy otros
10%
Tecnológicas/
Ingeniería
12%
Financieras
12%
Europa
Petroleras/
Energéticas
26%
Renovables
16%
Biomasa
5%
AA.PPy otros
4%
Tecnológicas/
Ingeniería
18%
Financieras
31%
USA
Petroleras/
Energéticas
26%
Renovables
26%
Tecnológicas/
Ingeniería
26%
Financieras
22%
Brasil

13. Participaciones accionariales en plantas biocarburantes
avanzados (con HVO y sin algas) por zona previstas 2016
Junio 2014 Biocarburantes avanzados 13
Fuente: CNMC
Petroleras/
Energéticas
50%
Renovables
20%
Biomasa
14%
AA.PPy otros
4%
Tecnológicas/
Ingeniería
6%
Financieras
6%
Europa
Petroleras/
Energéticas
24%
Renovables
34%Biomasa
8%
AA.PPy otros
2%
Tecnológicas/
Ingeniería
12%
Financieras
20%
USA
Petroleras/
Energéticas
26%
Renovables
26%
Tecnológicas/
Ingeniería
26%
Financieras
22%
Brasil

14. Participaciones accionariales en plantas biocarburantes
avanzados (con HVO y sin algas) global previstas 2016
Junio 2014 Biocarburantes avanzados 14
Fuente: CNMC
Petroleras/
Energéticas
39%
Renovables
26%
Biomasa
10%
AA.PPy otros
4%
Tecnológicas/
Ingeniería
10%
Financieras
13%
Global

15. Costes biocarburantes convencionales vs. avanzados
Etanol
Junio 2014 Biocarburantes avanzados 15
Bioetanol. Precios medios de producción 2002-2012 y rangos
de costes de producción estimados del bioetanol para
materias primas convencionales en 2012. Fuente: IRENA
Costes estimados actuales de producción de bioetanol
lignocelulósico. Fuente: IRENA
• Costes de materia prima: 80% del total (maíz, USA)
• Costes bioetanol caña de azúcar Brasil 2012: 0,69-1,03 $/lge
• Costes bioetanol maíz USA 2012: 0,90-1,10 $/lge
• Costes bioetanol trigo USA/Europa 2012: 0,97-1,62 $/lge
• Coste bioetanol a partir de hidrólisis enzimática (avanzado)
actualmente: 1,04-1,45 $/lge
• Para plantas en operación en 2015: coste mínimo 0,75 $/Ige
• Costes plantas futuras bioetanol hidrólisis enzimática: 0,7 $/lge
para costes de materia prima 30 $/ton y 1 $/lge para costes
materia prima 100 $/ton en 2020.

16. Costes biocarburantes convencionales vs. avanzados
Biodiésel
Junio 2014 Biocarburantes avanzados 16
• Costes de materia prima dominantes
• Amplia variabilidad costes de producción 2009-2012:
• Costes biodiésel soja USA: 1,01-1,37 $/l
• Costes biodiésel palma Malasia: 0,79-1,8 $/l
• Costes biodiésel colza Europa: 1-1,5 $/l
• Ejemplos plantas actuales pirólisis rápida :
• Capacidad 50 Ml/año: coste producción 1,08 $/l
• Capacidad triple; coste producción: 0,76 $/l
• La pirólisis rápida de biomasa para obtener biocrudo y el refinado
de éste para obtener biodiésel y otros carburantes drop-in es una
solución muy atractiva para la producción de biodiésel avanzado
competitivo
Costes de producción del biodiésel convencional a partir de
distintas materias primas de 2009 a 2012. Fuente: IRENA
Costes de producción del biodiésel para plantas a escala
comercial actuales y en el futuro. Tecnologías: Síntesis de F-T
y pirólisis rápida. Fuente: IRENA