principales tecnologías en desarrollo post 2025 · ventajas y desventajas del bioetanol a partir...

Principales Tecnologías en Desarrollo Post 2025

“Desafíos y Oportunidades de la Política Energética de México”

V Congreso Anual Conjunto de Asociaciones del Sector Energético y XIII Congreso Anual de la AMEE.

Sesión: Visión a Mediano y Largo Plazo: Desafíos y Oportunidades

Dr. Pablo Mulás del Pozo Investigador Titular del Instituto de Investigaciones Eléctricas Director Ejecutivo del Capítulo México, Consejo Mundial de

Energía

Indice

• Reactor Nuclear en base a Fusión: ITER. • Geotermia Avanzada. • Tecnologías para el Transporte • Biomasa

21 de junio 2013 Congreso Acapulco 2013 2

Reactores Nucleares en base a la Fusión

Transparencias basadas en la presentación del Dr. Osamu Motojima,

Director General del Proyecto ITER a los participantes de la Asamblea ejecutiva del WEC en Monaco, noviembre 2012


Que es la Fusión Nuclear


Ventajas de la Fusión Un gramo de combustible D-T es

equivalente a 8 toneladas de petróleo .- Recurso natural inmenso: 1b de agua de mar contiene 6 gramos de Deuterio. .- No genera gases invernadero. .- Produce materiales radioactivos de vida media corta. No hay materiales fisionables.


21.11.2006 se firma convenio ITER 28.07.2010 inicia construcción

Diagrama de Barras


PRINCIPALES RETOS •  Alcanzar una ganancia de un factor de 10: entran 50 MWt

y se generan 500 MWt. •  Desarrollo de materiales: paredes, diversor, …que

mantengan su integridad física en presencia de neutrones de 14.1 Mev y muy altas T,…etc.

•  Entender bien un plasma en combustión (eg con ganancias de > 1.

•  Manufactura y diseño de sistemas de gran tamaño (eg. electroimanes superconductores, vasija criogénica, ..etc) con tolerancias muy estrictas.


Laboratorio ITER


Unidad Nucleoeléctrica en base a Fusión


2027 a 2040

GEOTERMIA AVANZADA



CORTEZA TERRESTRE

Unidad Geotermoeléctrica en base a Geotermia Avanzada


Recurso Geotérmico de los EUA


Potencial Energético de la Geotermia Avanzada en los EUA


En EUA, recientemente, un panel de expertos estimó que para el 2050, esta tecnología podría proveer del orden de 100,000 MWe en los EUA, considerando que la energía térmica almacenada en la franja de entre 3 y 10 kilómetros de profundidad es de 14 millones de ExaJoules y que el recurso recuperable estimado es del orden de 2.8 millones de ExaJoules; en perspectiva, los EUA en 2005 consumieron un total de 100 ExaJoules Ref. The Future of Geothermal Energy, Jefferson Tester, MIT, 2007

A nivel Mundial; Zonas de Altas Temperaturas


Regiones Geotérmicas de Mayor Temperatura

Ventajas

•  Energía asintótica; cuando la tierra se enfríe, se acaba el recurso.

•  No es intermitente, ideal para generación base.

•  Cero emisiones a la atmósfera •  Distribuida razonablemente en el planeta •  Alto factor de utilización.


Planta Piloto de 1 MWe Habanero (Australia)


TRANSPORTE VEHICULAR



Ref. Drivers of the Energy Scene, World Energy Council, 2004 (www.worldenergy.org)

Registros Vehiculares per capita en función del PIB PPP per capita.

General Transport Scenarios 2050 World Energy Council (2011)

Freeway: Las fuerzas del mercado dominan, la participación del gobierno es mínima.

Tollway: Un mercado centralmente planificado con un gobierno fuertemente involucrado en la reglamentación


TRANSPORT SCENARIO 2050. FREEWAY


TRANSPORT SCENARIO 2050. TOLLWAY


TRANSPORT SCENARIOS 2050. Light Duty Vehicles (millones)


TRANSPORT SCENARIOS 2050. Light Duty Vehicles (millions)


TOLLWAY FREEWAY

TRANSPORT SCENARIO 2050. FREEWAY


TRANSPORT SCENARIO 2050. TOLLWAY



Encuesta sobre Tecnologías Limpias para Vehículos (El País 09.01.13)

TOP TEN CARS 2013: FORD FUSION ENERGI IEEE SPECTRUM TECH ALERT. 04.04.13


.- La EPA indica que el Fusion Energi tiene un rendimiento (gasolina) de 2.2 lt. /100 km en ciudad y de 2.6 lt. /100 km en carretera. (100 millas por galón) .- Este vehículo tiene un motor de combustion de 2.0 lt. con cuatro cilindros y un motor eléctrico, generando un total de 188 hp. .- También tiene un paquete de baterías de Li con 7.5 kw-hr de capacidad que le da una autonomía de 34 km antes de que entre a funcionar el motor de combustión. .- Precio: 39,496.00 USD y un subsidio de 3,750.00 USD

BIOMASA: CELULOSA A BIOCOMBUSTIBLES


Tecnologías para Generar Bioenergía


Ventajas y Desventajas del Bioetanol a partir de Celulosa

•  Reduce emisión de Gases Invernadero (GI) •  Materia prima, desechos agrícolas y forestales, que no

compiten con producción de alimentos. •  Balance energético positivo entre 2 a 12 veces •  Altamente biodegradable: en 5 días, 75% del etanol

derramado se ha degradado. •  No es competitivo comercialmente; requiere subsidios. •  La mezcla con gasolina al 85%-15% reduce el rendimiento

del vehículo en un ~27% •  El costo de las enzimas que desdoblan la molécula de

celulosa es el punto crucial en el costo. 21 de junio 2013 Congreso Acapulco 2013 33

Planta Comercial en Construcción en los EUA

•  Planta (Dupont) en construcción (inició el 30 de noviembre 2012). Inicia operaciones a fines de 2014.

•  Producción de 30 M (millones) de galones/a •  Materia prima; 375,000 tons/a de desechos

agrícolas provenientes de cultivos 50 km a la redonda.

•  Otras plantas: BP cancela planta de 36 M/a en 2012 , Abengoa y Poet construyen plantas de 25 M/a con subsidio.


Biomasa en Carboeléctricas en UE

•  En UE, ~ 50% de los energéticos renovables usados son “pellets” de madera para co-combustion.

•  En UK, el subsidio es de 68 USD/MW-hr •  En 2012, UE consumió 13 Mton de

“pellets”; para 2020 serán 25-30 Mton. •  European Pellet Council estima para 2020 la

demanda mundial en ~ 60 Mton Ref. Environmental Lunacy in Europe, The Economist. April 6th 2013


Problemática en Discusión en cuanto a la Biomasa

•  “Tim Searchinger of Princeton University calculates that if whole trees are used to produce energy, as they sometimes are, they increase carbon emissions compared with coal (the dirtiest fuel) by 79% over 20 years and 49% over 40 years; there is no carbon reduction until 100 years have passed, when the replacement trees have grown up. But as Tom Brookes of the European Climate Foundation points out, “we’re trying to cut carbon now; not in 100 years’ time.” Ref. “Environmental Lunacy in Europe”, Apr 6th 2013 of The Economist, Business Section


Gracias por su atención [email protected]


Principales Retos


50 MWt entran y salen 500 MWt


21.11.2006 se firma convenio ITER 28.07.2010 inicia construcción

Derechos y Beneficios de los Participantes


1) Join the most ambitious Science and Technology project and an international collaboration the with the most advanced countries 2) Access to all the Intellectual Property Rights to up to date information on the ITER project 3) Access to experiments and research work 4) Sending scientists, engineers and administrators as staff to the ITER Organization upon competition. 5) Represented as member of the ITER Council and voting rights 6) Create a new culture contributing to the world peace, energy and environmental problems 7) Cash and In-kind Contribution (construction, operation, decommissioning)

Planta Piloto en Operación HABANERO – 1 MWe -Australia


Problema de la Biomasa

•  La base de la justificación del uso de la biomasa respecto al Cambio Climático es que el carbón se recicla por lo que no incrementa la concentración de GI en la atmósfera.

•  Pero la molécula de CO2 tiene una vida media en la atmósfera de “entre décadas y siglos de años o más..” (IPCC 2007). En el caso de la planta de Dupont, no olvidarse que reemplaza emisiones por petroleo!

•  Esto causa un importante desfase entre los procesos de emisión y absorción. Si queremos frenar la concentración de GI en la atmósfera reduciendo las emisiones en los próximos 40 años, la biomasa, en cualquiera de sus formas, no parece aportar al esfuerzo de mitigación requerido.


principales tecnologías en desarrollo post 2025 · ventajas y desventajas del bioetanol a partir...

Documents