ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA COMPARATIVO DEL BIODIESEL...
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Directiva 2003/30/CE sobre el fomento de la utilización de losbiocarburantes: sustitución de los carburantes convencionales porbiocarburantes, 2% en 2005 y 5,75 en 2010
Directiva 2003/96/CE. Permite a los Estados miembros aplicar exencionesa los biocarburantes
Directiva 2003/17/CE relativa a la calidad de la gasolina y el gasóleo enla que se propone la revisión de sus especificaciones técnicas y lanecesidad de estimular la introducción de los biocarburantes.
Estrategia de la UE para los biocarburantes (2006) propone medidasconcretas para estimular la demanda de biocarburantes y señala lanecesidad de estudiar la contribución de éstos a los objetivos dereducción de emisiones de gases de efecto invernadero
Biocarburantes como instrumento para elcumplimiento de políticas comunitarias
Normativa en España
Plan de Energías Renovables (PER). Objetivo 2,2 Mtep
Ley 53/2002. Exención fiscal de 5 años a plantas piloto yexención fiscal modulable a plantas industriales hasta 2012
Real Decreto 61/2006. Adapta las especificaciones técnicas demezclas al 5% de biocarburantes con gasolina y gasóleo.
Motivos para la realización de este estudio
Conocer a fondo los beneficios medioambientales de losbiocarburantes
Cumplir las Directivas comunitarias
Objetivos
Evaluar, cuantificar y comparar los impactosmedioambientales de tres combustibles con funcionesequivalentes:
• el biodiesel obtenido a partir de aceites vegetales crudos• el biodiesel obtenido a partir de aceites vegetales usados• el diesel de 50 ppm de S (EN-590 año 2005)
a lo largo de todo su ciclo de vida
Identificar las oportunidades para reducir dichos impactosambientales
Metodología
Análisis de Ciclo de Vida (UNE-EN-ISO 14040-43)
“El ACV es una técnica para evaluar los aspectosmedioambientales y los potenciales impactos asociados conun producto mediante:• la recopilación de un inventario de las entradas y salidasde materia, energía y emisiones.• la evaluación de los potenciales impactosmedioambientales asociados• la interpretación de los resultados.”
Todo ello a lo largo de la vida del producto “DE LA CUNA ALA TUMBA”
Análisis de Ciclo de Vida
Otros Vertidos
ENTRADAS
Materias Primas
Energía
SALIDAS
EmisionesAtmosféricas
EfluentesLíquidos
ResiduosSólidosCoproductos
Adquisición de materias primas
Producción
Uso/Reuso/Mantenimiento
RecicladoGestión del Residuo
Sistemas estudiados Sistema BD5A1: Producción y uso de biodiésel obtenido de aceites
vegetales crudos, mezclado con diésel al 5% . Sistema BD10A1: Producción y uso de biodiésel obtenido de aceites
vegetales crudos, mezclado con diésel al 10% . Sistema BD100A1: Producción y uso de biodiésel obtenido de aceites
vegetales crudos, al 100% . Sistema BD5A2: Producción y uso de biodiésel obtenido de aceites
vegetales usados con diésel mezclado al 5% . Sistema BD10A2: Producción y uso de biodiésel obtenido de aceites
vegetales usados mezclado con diésel al 10% . Sistema BD100A2: Producción y uso de biodiésel obtenido de aceites
vegetales usados al 100%. Sistema Diésel EN-590: Producción y uso de diésel EN-590 obtenido a
partir del refino de petróleo,
en un vehículo diesel siguiendo el ciclo de conducción definido en laDirectiva 98/69/CE
Unidad funcional. Base de comparación
La cantidad de combustible expresada en MJ decada tipo de combustible que es necesaria pararecorrer un km en un vehículo diesel (Ford Focus1.8Tddi 90CV) en un ciclo de conducción determinado(Directiva 98/69/CE).
Unidad funcional: 1,89 MJ
Procesos implicados. Biodiesel aceites crudosSistemas BD100A1 y BD10A1 Sistema DIESEL EN -590Sistema de referencia
Cultivo oleaginosascolza, soja,
girasol y palma
Producción herbicidas
Producción fertilizantes
Producción semilla
Semilla
Transporte
Extracci ón del aceite
Transporte y distribuci ón
Uso final
Aceite
Harinas
Lecitina de soja
1 km recorrido
Tierra en retirada
Producci ón de harina de soja
Harina de soja
Extracci óncrudo
Crudo
Gasnatural
Transporte
Refino
Diesel
Transporte y distribuci ón
Uso final
Otros Productos de
refiner ía
Exploraci ón
BD10A1: 1.89 MJBD100A1: 1.89 MJ
Diesel: 1.89MJ
Aceitede soja
Transporte
Producción biodiesel
BiodieselGlicerina
Producciónde glicerina
sintética
Glicerina sintética
Aceite de palmiste
Aceitede colza
Producci ón de aceite de colza
Harina de colza
Cáscara de palma
Producci ón de gasoil
Sistemas BD100A1 y BD10A1 Sistema DIESEL EN -590Sistema de referencia
Cultivo oleaginosascolza, soja,
girasol y palma
Producción herbicidas
Producción fertilizantes
Producción semilla
SemillaSemilla
Transporte
Extracci ón del aceite
Transporte y distribuci ón
Uso final
AceiteAceite
HarinasHarinas
Lecitina de sojaLecitina de soja
1 km recorrido
Tierra en retirada
Producci ón de harina de soja
Harina de sojaHarina de soja
Extracci óncrudo
CrudoCrudo
Gasnatural
Gasnatural
Transporte
Refino
DieselDiesel
Transporte y distribuci ón
Uso final
Otros Productos de
refiner ía
Otros Productos de
refiner ía
Exploraci ón
BD10A1: 1.89 MJBD100A1: 1.89 MJ
Diesel: 1.89MJ
Aceitede sojaAceitede soja
Transporte
Producción biodiesel
BiodieselBiodieselGlicerinaGlicerina
Producciónde glicerina
sintética
Glicerina sintéticaGlicerina sintética
Aceite de palmisteAceite de palmiste
Aceitede colzaAceitede colza
Producci ón de aceite de colza
Harina de colzaHarina de colza
Cáscara de palmaCáscara de palma
Producci ón de gasoil
Procesos implicados. Biodiesel aceites usadosSistemas BD100A2 y BD10A2 Sistema DIESEL EN -590Sistema de referencia
Almacenamiento in situ del aceite
usado
Reciclaje del aceite usado
Transporte y distribuci ón
Uso final
1 km recorrido
Gesti ón del residuo
Extracci óncrudo
Crudo
Gasnatural
Transporte
Refino
Diesel
Transporte y distribuci ón
Uso final
Otros Productos de refiner ía
Exploraci ón
Diesel: 1.89 MJ
Transporte
Producción biodiesel
Biodiesel
Glicerina Glicerina
Recogida del aceite usado
Aceite usado
Producciónde glicerina
sintética
BD10A2: 1.89 MJBD100A2: 1.89 MJ
Sistemas BD100A2 y BD10A2 Sistema DIESEL EN -590Sistema de referencia
Almacenamiento in situ del aceite
usado
Reciclaje del aceite usado
Transporte y distribuci ón
Uso final
1 km recorrido
Gesti ón del residuo
Extracci óncrudo
Crudo
Gasnatural
Transporte
Refino
Diesel
Transporte y distribuci ón
Uso final
Otros Productos de refiner ía
Exploraci ón
Diesel: 1.89 MJ
Transporte
Producción biodiesel
Biodiesel
Glicerina Glicerina
Recogida del aceite usado
Aceite usado
Sistemas BD100A2 y BD10A2 Sistema DIESEL EN -590Sistema de referencia
Almacenamiento in situ del aceite
usado
Reciclaje del aceite usado
Transporte y distribuci ón
Uso final
1 km recorrido
Gesti ón del residuo
Extracci óncrudo
Crudo
Gasnatural
Transporte
Refino
Diesel
Transporte y distribuci ón
Uso final
Otros Productos de refiner ía
Exploraci ón
Diesel: 1.89 MJ
Transporte
Producción biodiesel
Biodiesel
Glicerina Glicerina
Sistemas BD100A2 y BD10A2 Sistema DIESEL EN -590Sistema de referencia
Almacenamiento in situ del aceite
usado
Reciclaje del aceite usado
Transporte y distribuci ón
Uso final
1 km recorrido
Gesti ón del residuo
Extracci óncrudo
CrudoCrudo
Gasnatural
Gasnatural
Transporte
Refino
DieselDiesel
Transporte y distribuci ón
Uso final
Otros Productos de refiner ía
Otros Productos de refiner ía
Exploraci ón
Diesel: 1.89 MJ
Transporte
Producción biodiesel
BiodieselBiodiesel
GlicerinaGlicerina GlicerinaGlicerina
Recogida del aceite usado
Aceite usadoAceite usado
Producciónde glicerina
sintética
BD10A2: 1.89 MJBD100A2: 1.89 MJ
Fuente de los datosBunge-MOYRESA. Datos referidos a la obtención de aceite
vegetal de semillas de oleaginosas.
BIONOR, BIONET EUROPA y ACCIONA Biocombustibles.Datos relativos al proceso de transformación del aceite a biodiésel.
ECOGRAS RECUPERACIÓN Y RECICLADO S.L.. Datos relativosal proceso de recogida y reciclaje de aceite vegetal usado.
AOP. Datos relativos a la extracción, transporte y refino delpetróleo para producir diésel en las refinerías españolas.
ETSIAgrónomos de la Universidad Politécnica de Madrid.Datos relativos a las etapas de producción agrícola de semillas deoleaginosas en España.
Ford. Datos relativos a las emisiones del vehículo de referenciacon los distintos combustibles considerados.
Resultados. Consumo de energía fósil
-0.5
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
Diesel BD5A1 BD10A1 BD100A1 BD5A2 BD10A2 BD100A2
MJ/
kmjk
nh
Distribución mezclas
Transesterificación usados
Transporte aceites reciclados
Reciclado
Recogida aceites usados
Refino
Transporte crudo
Extracción crudo
Transesterificacion
Refino aceites
Transporte aceites
Extraccion de aceite
Transporte semilla
Producción semilla
1,949 1,883 1,817
0,489
1,862 1,772
0,086
Resultados. Ahorro de energía fósil
3% 4% 7% 9%
75%
96%
0%
20%
40%
60%
80%
100%
120%
BD5A1 BD5A2 BD10A1 BD10A2 BD100A1 BD100A2
% e
nerg
ía fó
sil jk
fdg
Resultados. Ratio de energía fósil
Ratio de energía fósil =
Energía contenida en el combustible (PCI)
Energía consumida para producirlo y distribuirlo
21,861BD100A2
1,065BD10A2
1,014BD5A2
3,856BD100A1
1,038BD10A1
1,002BD5A1
0,968Diésel En-590
Resultados. Emisiones de gases de efectoinvernadero
-40.00
-20.00
0.00
20.00
40.00
60.00
80.00
100.00
120.00
140.00
160.00
180.00
Diesel EN-590
BD5A1 BD10A1 BD100A1 BD5A2 BD10A2 BD100A2
g C
O2
equi
v/km
Uso final
Transesterificación usados
Transporte aceites reciclados
Reciclado
Recogida aceites usados
Distribución mezclas
Refino
Transporte crudo
Extracción crudo
Transesterificacion
Refino aceites
Transporte aceites
Extraccion de aceite
Transporte semilla
Producción semilla
163 158 154
71
156149
19
Resultados. Emisiones evitadas
-6 -8 -12 -15
-120
-144
1 2
25
3
-5 -8 -10 -15
-92
-144
-1
-160.0
-140.0
-120.0
-100.0
-80.0
-60.0
-40.0
-20.0
0.0
20.0
40.0
BD5A1 BD5A2 BD10A1 BD10A2 BD100A1 BD100A2
g C
O2
equi
v/km
h
CO2 N2O CH4 CO2 equiv
Resultados. Análisis de sensibilidad
AS1. Origen de la semilla de colza.AS2. Consumo energético del proceso de extracción de aceite.AS3. Origen de los aceites para producción de biodieselAS4. Reglas de asignación entre los distintos co-productos.AS5. Saturación del mercado de glicerina.
Resultados. Análisis de sensibilidad
Consumo de energía fósil.
• Método de asignación. Asignación por precio.
• Saturación del mercado de glicerina.
• Porcentaje de aceite de palma en la producción de biodiesel
• Semilla de colza nacional
Emisiones evitadas de gases de efecto invernadero
• Porcentaje de aceite de palma en la producción de biodiesel
• Método de asignación. Asignación por precio
• Saturación del mercado de glicerina
• Semilla de colza nacional
Resultados. Análisis de sensibilidad
Resultados. Rangos de variación
Consumo de energía fósil
Diesel EN-590: 1,95 (1,95-2,20)BD5A1: 1,88 (1,88-2,17)BD10A1: 1,82 (1,87-2,13)BD100A1: 0,49 (0,35-1,41)BD5A2: 1,86 (1,86-2,12)BD10A2: 1,77 (1,77-2,04)BD100A2: 0,09 (0,09-0,49) Ratio de energía fósil
Diesel EN-590: 0,97 (0,86-0,97)BD5A1: 1,00 (0,87-1,01)BD10A1: 1,04 (0,88-1,05)BD100A1: 3,86 (1,34-5,44)BD5A2: 1,01 (0,89-1,01)BD10A2: 1,06 (0,92-1,06)BD100A2: 21,86 (3,86-21,86)
Consumos energéticos
0
0,5
1
1,5
2
2,5
Diesel BD5A1 BD5A2 BD10A1 BD10A2 BD100A1 BD100A2
MJ/km
Energía primaria Energía fósil
Eficiencias energéticas
0
5
10
15
20
25
BD5A1 BD5A2 BD10A1 BD10A2 Diesel BD100A1 BD100A2
Eficiencia energética Ratio de energía fósil
Resultados. Rangos de variaciónEmisiones evitadas
CO2 (g/km)BD5A1: 6 (4-7)BD10A1: 12 (8-13)BD100A1: 120 (80-130)BD5A2: 8 (7-8)BD10A2: 15 (14-15)BD100A2: 144 (136-144)
GEI (g CO2 equiv/km)BD5A1: 5 (3-6)BD10A1: 10 (5-11)BD100A1: 92 (49-107)BD5A2: 8 (7-8)BD10A2: 15 (14-15)BD100A2: 144 (136-144)
Emisiones evitadas
0,0
20,0
40,0
60,0
80,0
100,0
120,0
140,0
160,0
BD5A1 BD5A2 BD10A1 BD10A2 BD100A1 BD100A2
g/km
CO2 evitado GEI evitados
Áreas de mejora.
Consumos energéticos
Instalación de sistemas de cogeneración
Utilización de biomasa residual como fuente de energía
Reducción del consumo de fertilizantes y número de laboresen la etapa de cultivo.
Nuevos cultivos
Minimizar el contenido de aceite de palma
Optimización del sistema de recogida
Áreas de mejora.
Cambio climático
Instalación de sistemas de cogeneración
Utilización de biomasa residual como fuente de energía
Reducción del consumo de fertilizantes y número de laboresen la etapa de cultivo.
Optimizar el momento de aplicación de la fertilizaciónnitrogenada para reducir las emisiones de óxido nitroso
Nuevos cultivos
Minimizar el contenido de aceite de palma
Optimización del sistema de recogida
Consumos energéticos (1/2)
El balance energético de la producción de las mezclas estudiadas estanto mejor cuanto mayor es el contenido de biodiesel en la mezcla.
La producción y uso de biodiesel de aceites vegetales crudos puro(BD100A1) permite ahorrar un 75 % de energía fósil encomparación con la producción y uso de diesel
La producción y uso de la mezcla de este biodiesel al 10 %(BD10A1) con diesel permite ahorrar un 7 % de energía fósil encomparación con la producción y uso de diesel
La producción y uso de la mezcla de este biodiesel al 5 % (BD5A1)con diesel permite ahorrar un 3 % de energía fósil en comparacióncon la producción y uso de diesel
Conclusiones
Conclusiones
Consumos energéticos (2/2)
La producción y uso de biodiesel de aceites vegetales usados puro(BD100A2) permite ahorrar un 96 % de energía fósil encomparación con la producción y uso de diesel
La producción y uso de la mezcla de este biodiesel al 10 %(BD10A2) con diesel permite ahorrar un 9 % de energía fósil encomparación con la producción y uso de diesel
La producción y uso de la mezcla de este biodiesel al 5 % (BD5A2)con diesel permite ahorrar un 4 % de energía fósil en comparacióncon la producción y uso de diesel
Conclusiones
Cambio climático (1/2)
Las emisiones de CO2 y gases de efecto invernadero de la producción yuso de las mezclas estudiadas son tanto menores cuanto mayor es elcontenido de biodiesel en la mezcla.
La producción y uso de biodiesel de aceites vegetales crudos puro(BD100A1) permite ahorrar un 92 g de GEI por km recorrido encomparación con la producción y uso de diesel
La producción y uso de la mezcla de este biodiesel al 10 %(BD10A1) con diesel permite ahorrar un 10 g de GEI por kmrecorrido en comparación con la producción y uso de diesel
La producción y uso de la mezcla de este biodiesel al 5 % (BD5A1)con diesel permite ahorrar un 5 g de GEI por km recorrido encomparación con la producción y uso de diesel
Conclusiones
Cambio climático (2/2)
La producción y uso de biodiesel de aceites vegetales usados puro(BD100A2) permite ahorrar un 144 g de GEI por km recorrido encomparación con la producción y uso de diesel
La producción y uso de la mezcla de este biodiesel al 10 %(BD10A2) con diesel permite ahorrar un 15 g de GEI por kmrecorrido en comparación con la producción y uso de diesel
La producción y uso de la mezcla de este biodiesel al 5 % (BD5A2)con diesel permite ahorrar un 8 g de GEI por km recorrido encomparación con la producción y uso de diesel