APLICACIONES BIOTECNOLOGICAS PARA EL SECTOR ENERGÉTICO
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APLICACIONES BIOTECNOLOGICAS PARA EL SECTOR ENERGÉTICO
Jornada: 24 / 11 / 2014
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IMDEA Energía en cifras
• Centro de I+D para el desarrollo de las energías renovables y las tecnologías energéticas limpias
• Personal: 70 personas contratadas + 50 estudiantes de diferentes titulaciones/universidades
• 1/3 de investigadores extranjeros, 2/3 doctores• Proyectos en marcha: 30• 50 % de autofinanciación• 55 publicaciones científicas indexadas/año• Colaboraciones con más de 40 empresas
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IMDEA Energía en cifras
Número de proyectos, contratos y ayudas de personal
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IMDEA Energía en cifras
Captación de financiación externa
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IMDEA Energía en cifras
Publicaciones científicas indexadas
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IMDEA Energía en cifras
Patronato
Comité de Dirección
Unidad de Apoyo Técnico y Administrativo
Unidades de Investigación
Unidad de Procesos Termoquímicos
Unidad de Procesos Electroquímicos
Unidad de Procesos Biotécnológicos
Unidad de Procesos a Alta Temperatura
Unidad de Sistemas Eléctricos
Unidad de Análisis de Sistemas
Consejo Científico
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NUEVOS PROCESOS PARA LA PRODUCCIÓN DE BIOCOMBUSTIBLES LIQUIDOS AVANZADOS - CASCATBEL
David P. SerranoIMDEA Energía, Coordinador CASCATBEL
www.cascatbel.eu
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Biocombustibles de primera generación
• Aunque utilizados comercialmente, los biocombustibl es de primera generación no han cumplido plenamente la s expectativas.
• Acoplamiento con el mercado de alimentos.
• Deforestación en determinadas zonas del planeta.
• Reducción de emisiones de CO 2 cuestionada.
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Biocombustibles avanzados
• No existe una definición exacta de este término.
• Su obtención suele implicar una transformación más profunda de las materias primas.
• Se obtienen a partir de biomasa de uso no alimentar io: biomasa lignocelulósica (residuos agrícolas y fores tales, cultivos energéticos).
• Su naturaleza química y, por tanto, sus propiedades se asemejan en mayor medida a las de los combustibles de origen fósil.
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Iniciativas de la UE para el desarrollo comercial de los biocombustibles
• Objetivo para el 2020: 10% de contribución de las e nergías renovables en el sector del transporte.
• Mínimo de reducción de GHG para nuevas instalacione s de obtención de biocombustibles: 60%.
• Han de tenerse en cuenta los efectos derivados del cambio de utilización del suelo.
• Limitar la contribución de los biocombustibles de p rimera generación de cara a los objetivos del 2020.
• Promover el desarrollo de biocombustibles avanzados sostenibles a partir de lignocelulosa, residuos, al gas y microorganismos: mínimo de 0,5%.
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Composición elemental de diferentes tipos de combustibles y materias primas
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Fixed carbon, volatile material, ash
H2, CO, CO2, H2O, CH4, C2H2, C2H4
Oxygenated organics, hydrocarbons, water, tars
Lign
ocel
lolo
se B
iom
ass
Lign
in +
Cel
lulo
se +
Hem
icel
lulo
se
Pyr
olys
is
Gas (10-35 %)
Bio-oil (10-75 %)
Char (10-35 %)
Pirólisis de biomasa lignocelulósica
Principales variables:
• Temperatura
• Tiempo
• Velocidad de calefacción
• Tipo de reactor
• Presencia de cationes alcalinos y alcalino-térreos
• Pretratamiento de la biomasa
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Pirólisis de biomasa lignocelulósica: proceso comer cial
Planta de pirólisis de biomasa en construcción en J oensuu (Finlandia):
• Producción de 50.000 t/año de bio-oil
• Operativa a finales de 2013
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Organic compounds in Bio-oils
O
OH
OH
OH
O
Levoglucosan
OH
CH3O
Guaiacol
AcidsAlcohols
O
OH
CH3
Acetic acid
CH3 OH
Ethanol
Ketones
O
CH3CH3
propan-2-one
Aldehydes
OCH3
acetaldehyde
Phenols
OH
phenol
Guaiacols
Syringols
Sugars
Furans
Misc. oxygenates
OH
O
CH3
OCH3
O
OH
CH3
Hydroxyacetone
OOH O
Hydroxymethylfurfural
Syringol
Composición del bio-oil
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Propiedades del bio-oil
pH ácido (2-3)
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Rutas catalíticas de valorización del bio-oil
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Objetivo general• Desarrollo y escalado a nivel de planta piloto del
proceso de producción de biocombustibles avanzados a partir de biomasa lignocelulósica.
Ventajas• Se parte de biomasa de uso no alimentario como
materia prima.• Los biocombustibles tienen una composición y
propiedades similares a las de los combustibles de origen fósil.
CASCATBEL
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CASCATBEL: proceso en cascada con tres etapas catalíticas
• Desoxigenación secuencial y mejora en la calidad de l bio-oil.• Minimización del consumo de H 2.• Demostración a escala de planta piloto.• Instrumento clave: diseño y síntesis de nanocataliz adores
competitivos.
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La idea
Lignocelulosa
Hidrodesoxigenación
Pirólisis catalítica
Biocombustibles avanzadosValorización
Bio-oil
Condensación
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La convocatoria y el topic
NMP.2013.3.1.1.
Call title:
Exploration, optimization and control of nanocatalytic processes for energy applications
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Elección del consorcio
Criterios:
- Excelencia científica
- Tamaño
- Empresas: grandes y PYMEs
- Complementariedad
- Diversidad de países
- Participación activa
- Cordis?
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Consorcio
• 17 participantes, 10 países• 7 socios industriales, 6 universidades, 4 centros d e investigación
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La comunicación interna
Distribuída Centralizada
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El presupuesto (y su distribución)
Criterios:
- Presupuesto disponible para la
convocatoria/topic: 158 Meuros.
- Número estimado de proyectos: 20-22.
- Media: 7,9 Meuros
- Distribución: no preguntar a los socios.
- Proporcional a las tareas asignadas a
cada socio.
- Dejar margen para posibles subidas.
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Paquetes detrabajo
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Hitos y entregables
12 Hitos57 Entregables
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Cronograma
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Planificación temporal
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Calidad científico -técnica
Aspectos clave
- Antecedentes: problema, reto.
- Concepto y objetivo general: claramente definido.
- Objetivos S/T: cuantificación.
- Temáticas abordadas por la convocatoria: mostrar e n una tabla.
- Progreso más allá del estado del arte: indicar cla ramente las
contribuciones/avances realizados por el proyecto.
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Acuerdo de consorcio
Acuerdo de exclusividad
Acuerdo de confidencialidad
Estructura de gestión
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Estructura de gestión
Error grave: copiar/pegar
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Impacto
Aspectos clave
- Marco social, político, económico, medioambiental, toxicológico…
- Iniciativas europeas, plataformas, asociaciones…
- Directivas de la UE.
- Búsqueda de patentes.
- Proyectos relacionados a nivel europeo e internaci onal.
- Necesidad del planteamiento de un proyecto europeo .
- Mercados potenciales y áreas de aplicación.
Error grave: copiar/pegar
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Plan de diseminación
- Web del proyecto.
- Publicaciones científicas.
- Congresos.
- Publicaciones para el
público general.
- Escuela de Verano.
- Taller de Formación.
- Evento para interesados.
Estrategia de explotación
- Gestión del IPR.
- Comité de Innovación.
- Resultado e impacto esperado para
cada socio.
- Estandarización.
- Colaboraciones con organismos
internacionales y entidades
interesadas.
Error grave: copiar/pegar
Impacto
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Barreras
• Combinación de estudios fundamentales y ensayos en
planta piloto.
• Coordinación con proyectos aprobados en el mismo to pic
en convocatorias anteriores.
• Coordinación con el Cluster Nanosafety.
• Significado de “demostración hasta escala de planta piloto”.
• Estandarización.
• Duración: 36 – 48 meses?.
• Fabricante de catalizadores.
• Identificación de riesgos.
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Evaluación
1ª etapa- 132 propuestas recibidas (16 en el topic)
- 43 propuestas aprobadas (5 en el topic)
- Puntuación CASCATBEL: 8/10 (Otros: 8.6, 8, 8, 8)
2ª etapa- 43 propuestas recibidas (5 en el topic)
- 20 propuestas aprobadas (3 en el topic)
- CASCATBEL: 10 a posición
Fase de negociación
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FP7-NMP-2013-LARGE-7
Grant Agreement Número: 604307
Título:CAScade deoxygenation process using tailored nanoCATalysts for the production of BiofuELs from lignocellulosic biomass
Presupuesto:Total: 9,340.505.6 EurosFinanciado por UE: 6,380.116.0 Euros
Plazos:Duración: 48 monthsFecha de Inicio: 1 Noviembre 2013
La recompensa
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Página web
Gracias por su atención
www.cascatbel.eu