Análisis y generación de base de datos de potencial energético y emisiones contaminantes de biocombustibles de interés nacional

Cereceda-Balic, Francisco; Toledo, Mario; Fadic, Ximena; Diaz-Robles, Luis

Abstract

En el año 2006 se creó en Chile el “Plan de Seguridad Energética”, cuyo foco de gestión estaba puesto principalmente, en diversificar la matriz energética, considerada una debilidad en el crecimiento económico. Una de las acciones tomadas en esta nueva Política Energética fue la incorporación de biocombustibles, cuya introducción se favorecía entre otros, por la coyuntura en el precio del petróleo y la necesidad de seguridad energética y los compromisos derivados del protocolo de Kyoto. Como medida concreta, en mayo de 2008, fue publicado en el Diario Oficial, la norma DS Nº 11/2008 con la cual se regulaba la calidad del biodiesel y etanol utilizados en el sector transporte. Además se indicaba el porcentaje de mezcla con combustibles fósiles, el que fue fijado en un 2 ó 5%. En esa época Chile no disponía de un mercado local de biocombustible por lo que necesariamente debería importarlos para satisfacer la demanda interna en un corto plazo. El problema que se suscitaba, entonces, era decidir cuál biocombustible importar y/o producir localmente. En esta decisión se tendrían que evaluar y contraponer aspectos tanto económicos como de calidad del biocombustible, es decir, que cumpla con la norma (DS Nº 11/2008). Sin embargo, un tema que no había sido abordado hasta entonces fue considerar el potencial energético y la calidad de las emisiones que generaban los distintos biocombustibles y sus mezclas con combustibles fósiles. Respecto de esto último, la información encontrada en la literatura adolecía de sistematización y en algunos casos era contradictoria en sus resultados. Por otro lado, existía poca documentación asociada a investigaciones donde se correlacionara en forma simultánea el origen de los biocombustibles, su caracterización química, su potencial energético y sus emisiones. Los estudios existentes declaraban que dada la gran variedad de materias primas y procesos para su obtención, se preveía que existirían diferencias significativas respecto a la calidad de sus emisiones. Lo anterior debía alertar a las autoridades y al sector privado sobre los altos riesgos en la pérdida de calidad ambiental y consecuentemente en el deterioro de la salud de las personas; si se hacía una mala elección en relación al tipo de biocombustible que sería introducido en el país. Para corregir esta situación, este proyecto propuso y desarrolló una solución innovadora al generar una base de datos obtenida de manera sistemática y bajo una misma metodología de análisis, única en su tipo, que no estaba disponible en Chile o el extranjero. Esta base de datos actualizable relaciona información sobre: el tipo de biocombustible, su origen, potencial energético y emisiones de combustión. Los estudios se realizaron con biocombustible puro (B0) y mezclado con combustible fósil en tres proporciones definidas (B5, B20 y B>50). Se utilizó biodiesel proveniente de aceites de fritura, aceite de soya, aceite de palma y grasa animal. El proyecto centró su investigación en: 1) procesos de combustión en fuentes fijas, utilizando una cámara de combustión controlada a escala de laboratorio (3C-Emission) y posteriormente a escala piloto en un horno isotérmico, 2) ensayos de combustión en fuentes móviles empleando una camioneta diesel sobre dinamómetro de chasis, recorriendo el New European Driving Cycle (NEDC) y 3) realizando una modelación de los efectos sobre la calidad del aire de las emisiones de biocombustibles encontrados en las etapas previas. Los principales productos logrados en este proyecto Fondef fueron: a) Una base de datos actualizable respecto a potencial energético y emisiones contaminantes de biocombustibles de interés nacional, b) una plataforma informática para la gestión de información asociada a la base de datos, c) modificación de la 3C-Emission, con mayores prestaciones y flexibilidad de operación (susceptible de patentar) y d) implementación de laboratorios para ser acreditados en mediciones energéticas y emisión de contaminantes de biocombustibles, e) implementación de un laboratorio para ser acreditado en modelación de emisiones contaminantes, f) implementación de un dinamómetro de chassis y g) un software para la estimación de emisiones de fuentes móviles. Todos estos productos han sido informados para su difusión en la plataforma web del proyecto (www.biofuels.usm.cl) y seguirán siendo utilizados en el desarrollo de futuros inventarios de emisiones regionales, para evaluar la situación futura del problema de empleo de nuevos combustibles en fuentes fijas y móviles, para implementar correctamente las medidas de mitigación de tipo preventivas y correctivas y para focalizar la factibilidad de uso de estos recursos. El proyecto contó con la participación de la Universidad Técnica Federico Santa María como entidad beneficiaria principal y con la Universidad Católica de Temuco, como beneficiaria asociada. El Mandante de este proyecto fue el Ministerio del Medio Ambiente (MMA), mientras que el Ministerio de Energía (ME), actuó como patrocinante.. Las entidades asociadas fueron la empresa Fame Ltda, el Desert Research Institute de EEUU, la Universidad de Castilla y La Mancha de España, y la consultora Dr. Barbara Zielinska. Otros patrocinantes fueron General Motors, el consorcio de biocombustibles Desert Bioenergy S.A. y los proyectos Fondef D07I1078 y Fondef D08I1181. Se contó además con el apoyo de ENAP. La Base de Datos está actualmente disponible en la plataforma web del proyecto para ser utilizada por el Ministerio del Medio Ambiente, el ME y para ser masificada en los grupos de investigación, productores de biocombustibles y usuarios finales de estos productos (industrias en general, generadoras de energía, usuarios de automóviles y público en general). Esta información es fundamental para el fomento de la investigación y elaboración de biocombustibles a partir de aquellas materias primas que muestren la mejor relación energía/emisión, así como para la toma de decisiones respecto de cuál tendría que ser el biocombustible que se debiera usar en Chile bajo la premisa de máxima generación de energía y mínima emisiones contaminantes, aspecto que es de extrema relevancia en aquellas ciudades que como Santiago presentan niveles elevados de contaminación atmosférica.

Más información

Fecha de publicación: 2010
Año de Inicio/Término: 2010-2016
Financiamiento/Sponsor: Conicyt
DOI:

Fondef D09i1070