CONSEJO NACIONAL DE INNOVACIÓN PARA LA COMPETITIVIDAD

Energías Renovables No Convencionales: Estrategias de Innovación para Chile Eduardo Bitran C.Presidente

Antofagasta, 8 Octubre 2009

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Un camino hacia el desarrollo

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CHILEEstoniaLituaniaArgentinaLetonia

EspañaN. ZelandaEsloveniaCorea

Hong KongFinlandiaAustraliaSuecia

Nuestra gran meta paísNuestra gran meta país• Crecer fuerte, sostenida y equitativamente para alcanzar el desarrollo.

• Primer paso: duplicar nuestro ingreso per cápita en los próximos 15 años, lo que implica mantener una tasa de crecimiento en torno al 5% anual.

Más de lo mismo no es suficiente• La evidencia muestra que el crecimiento de los países depende cada vez menos de la

acumulación de capital y trabajo, sino de la eficiencia con la que se utilizan o combinan dichos factores: Productividad Total de Factores (PTF).

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Nuestra propuestaNuestra propuesta

• El Consejo propone un camino al desarrollo basado en la competitividad sustentada en el capital humano y el conocimiento, en la generación de valor por la vía de la innovación y en el aprovechamiento de las ventajas de nuestros recursos naturales.

ESTRATEGIA DE INNOVACIÓN

CapitalHumano de calidad

CapitalHumano de calidad

Ciencia de base con orientación estratégica

Ciencia de base con orientación estratégica

InnovaciónEmpresarial(creación de valor)

InnovaciónEmpresarial(creación de valor)

Institucionalidad eficiente para la innovación(Visión de largo plazo, accountability en la implementación)S E L E C T I V I D A D Foco sectores con ventajas comparativas estáticas y latentes

COMPETITIVIDADCOMPETITIVIDAD

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Claves de la selectividad

– Orientación en la asignación de recursos para I+D.

– Formación de capital humano vinculado con los clusters dinámicos.

– Inversión en infraestructura vinculadas a necesidades de clusters.

– Resolver fallas de coordinación y generar masa crítica de recursos

– Mejorar la capacidad prospectiva en los clusters

0.00

0.01

0.02

0.03

0.04

0.05

0.06

0.07

0.08

0.09

0.10

0.11

0.12

0.13

0.14

0.15

0.16

0.17

1.3 1.5 1.7 1.9 2.1 2.3 2.5 2.7 2.9 3.1 3.3 3.5 3.7 3.9 4.1 4.3 4.5

Horticultura primaria

Metalurgia

Consultoría

FarmacéuticaMedicina

especializada

Bovinoy ovino

Industrias creativas

Serv.medioambiente

Acuicultura

Silvicultura

Comercio minorista

Outsourcing

Turismo1

Porcicultura y avicultura

Celulosay papel

Productos de madera

Educación superior

Comunicaciones

Vitivinicultura

Logística y transporte

PlásticoFruticultura

primaria

Minería del cobre y subproductos

Construcción

Lácteo

Alto

Bajo

Medio

Po

ten

cial

de

crec

imie

nto

(%

)

Servicios financieros

Plataforma de negocios para LA

Industria química

Minería no metálica

Alimentos procesados de

consumo humanoSectores que se destacan

1 billón de pesos

Crecimiento PIB en 10 años

Esfuerzo para lograr la competitividad necesaria

Medio BajoAlto

Alimentos proc. para consumo animal

Figura 5

(1) Dentro del sector de Turismo fue considerado el subsector de Turismo de Intereses Especiales, que tiene un dinamismo mucho mayor que el sector de Turismo tradicional

Relator: EBT - 5min

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Plataformas transversales

Infraestructura y Infraestructura y recursosrecursos

• Generación y suministro de energía• Suministro de agua dulce • Infraestructura para transportes y/o distribución de recursos naturales• Infraestructura para telecomunicaciones• Logística• Laboratorios de referencia

Marco normativo, Marco normativo, legal y políticolegal y político

• Derechos de propiedad (intelectual)• Regulación de la competencia para una economía de mercado• Transparencia en el sector privado y público• Políticas de apoyo del gobierno al sector privado y la inversión• Regulación sanitaria, laboral y medioambiental

Finanzas y ComercioFinanzas y Comercio

• Acceso y eficiencia del sistema financiero nacional e internacional• Comercio y acceso a mercado• Certificación y metrología• Imagen país

TecnologíasTecnologíastransversalestransversales

• Biotecnología y genética• Tecnologías de información y comunicación• Química de alimentos• NanoCiencia y NanoTecnología• Genómica y Proteómica

Relator: EBT - 10 min

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VISIÓN DE LA PLATAFORMA ENERGÍA

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Nuevo Escenario: Cambio ClimáticoNuevo Escenario: Cambio Climático( Mitigación)( Mitigación)

• COP 15 : La Conferencia de Copenhague en Diciembre 2009 probablemente establecerá las bases de un nuevo acuerdo que remplazará a Kioto que vence el 2012.

• Estados Unidos plantea “La necesidad de recuperar el tiempo perdido” Nuevo acuerdo al cual se suma EE.UU.

• Países OECD obligados a establecer compromisos: México el último país en ingresar a la OECD estableció compromisos voluntarios.

• SITUACIÓN DE CHILE, Emisiones per capita GHG Emissions per capita (2000, t CO2/pc)

17.415.8

13.4

9.9 9.68.0 7.5 7.0 6.8 6.6 6.45.9

7.9 7.2

1.5

4.8 5.1

1.02.7 2.5

1.0

7.39.9

5.52.7

8.1

3.2 2.4

6.04.1 4.0

5.4

10.1

-10

-5

0

5

10

15

20

Bolivia Venezuela Brazil Peru Argentina Ecuador Guatemala Mexico Rest of LAC Colombia Chile

Total p/c GHG Emissions (CO2, CH4, N2O, PFCs, HFCs, SF6) Per cap. CO2 Emissions from land use change Total p/c GHG Emissions excluding land use change

Emisiones de países de alto Ingreso 15.9 GHG Ton Per capita Emisiones de países de ingreso medio 9,1 GHG Ton Per capitaElasticidad de emisión de CO2 de Chile respecto al PIB: 1,5

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¿Potencial de Ahorro(Banco Mundial)?¿Potencial de Ahorro(Banco Mundial)?

Energy Intensity (per US$ of

GDP)

Power: Carbon Intensity

Transport: Carbon Intensity

Industry and Buildings:

Carbon Intensity

Brazil Medium Medium Low Medium

Mexico Medium Medium Low Medium

Venezuela, RB High Low Low Medium

Argentina Medium Medium Medium Medium

Colombia Low Low Low Medium

Peru Low Medium Low Medium

Bolivia High Medium Medium High

Chile Low Medium Medium High

Ecuador Medium High Medium Medium

Guatemala High High High Medium

Panama Low High High Medium

Paraguay Medium n.a. High Low

Honduras Medium High High Medium

Costa Rica Medium Medium Medium Low

Uruguay Low Low Medium Low

El Salvador Medium Medium Medium Medium

Haiti High Low Medium Medium

1. Eficiencia Energética 2. Transformación del sector Transporte 3. Disminución de la Intensidad de CO2 en sector Generación Energía

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Costo de Generación en Chile

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Precios y Composición de Generación

Países Competidores: 50-70 US$ MWh (Perú, Australia, Brasil, Sudafrica, Canadá)Efecto adverso en Competitividad sector transable

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Tendencia Actual a las Energías Limpias

Fuente: Presentación de Doug Arent 2009. National Renewable Energies Laboratory (NREL)

13

SEGS VII, 1988 Maadi, Egipto 1913 (ing. Frank Shuman)

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Capacidades Instaladas en ERNC

Fuente: Presentación de Doug Arent 2009. National Renewable Energies Laboratory (NREL)

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¿Oportunidades para Chile ?

• Producción y aplicación de tecnologías aprovechando recursos naturales locales.

• Producción y aplicación con desarrollo de producción local de componentes, ingeniería y servicios.

• Desarrollo e innovación, integración de sistemas y producción local de soluciones y exportación de bienes de capital y servicios.

• Investigación y Desarrollo y exportación de soluciones con propiedad intelectual. – CNIC encargó estudio a Doug Arent (Director, Energy Analysis, National

Renewables Energy Laboratory) Assessment of Strategic Opportunities in Renewable Energy for Chile

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Eolica Maremotriz Biomasa Solar Geotermia

Criterios Crecimiento ventas

Ventajas comparativas

Madurez de tecnología

Costo

Especificidad local

Externalidades ambientales

ExternalidadesTecnológicas

Proceso o producto objetivo

Familias de Tecnologías

Magnitud de Oportunidad

Esfuerzo Necesario

Matriz de Análisis

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Criterios Ocean Tidal Bio Power Bio fuels- Lignocellulosic Bio Fuels- Micro

AlgaeSolar-

Thermal Electric (CSP)

Solar-Photovoltaic (PV)

Systems Integration- Cross Resource/Cross Technology- Includes EE/Design/resources (water, land, energy)

Criteria Global Installed base few MW 50 GW Scale up Initial Only 16GW 8GW emerging

2008 Investment, US$ R&D $10B $17B (all)

Growth Rate (YOY, 5 yr)

- 4% 2% 32%

Maturity of technology R&D Mature resource dependent;initial scale up for

some ;proof of concept/process

validation for others

R&D and initial scale up

Mature and evolving; storage

is under development

mature , Si, thin films; evolving polymer,

organics

evolving

Cost Range, c/kWhr - 5-12 - - 12-18 na

Local Capabilities did not speak to any experts

used in wood industry; not used in ag/dairy; anaerobic digesters

Strong R&D, genome and enzymework

Some R&D Project engineering, construction;

some component manufacturing

smaller scale project engineering,

construction; some systems component

manufacturing

power systems, math modeling, systems;

geophysics, GIS, power system policy analysis;

Current Activities

Local specificity required

global with some adaptation to local

global species specific; global global global global

Relative Competitive Position; resources, capabilities, relations

n/a active industry and R&D community; competitive

active R&D; competitive active R&D; competitive

active systems applications R&D; lagging on power

active applications, lagging in materials

evolving

Spillover Possibilities R&D; materials; undersea

operations; engineering

engineering, steel; power electronics; construction

R&D; forestry; fuels sector;

R&D; biotech; systems eng,

manufacturing, operations;

services

engineering, metals; power

electronics; construction; operations

engineering, metals power electronics;

architecture/building engineering and design;

systems integration, construction, operations,

finance

Electrical Engineering, systems engineering, economics; systems operations; services

External Environmental factors; leverage

opportunities outside Chile

high medium medium medium/high medium (esp systems and

storage)

low medium

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Análisis para ChileAnalisis para

Chile Ocean Tidal Bio Power Bio fuels- Lignocellulosic Bio Fuels- Micro

AlgaeSolar-

Thermal Electric (CSP)

Solar-Photovoltaic (PV)

Systems Integration- Cross Resource/Cross Technology- Includes EE/Design/resources

(water, land, energy)

Objective: Service or product

product both both; especially species modification IP, process IP

product product; (systems) products; (systems) Service

Technology family systems systems; feedstock bio IP; process; fuels integration

bio IP, design, process; fuels

integration

systems systems; systems

Size and Value of Opportunity in

Chile

GW scale Large; need bioresource analysis

Large: need bioresource analysis

TBD GW scale MW-GW scale

Size of Opportunity for Chile (global

Market share)

large; GW scale medium medium/large large medium/large,storage solutions

small medium/large

Opportunity Focus

(application or full R&D/Supply)

Both application Both; esp species modification IP, process IP

Both application; services application services

Sector Strategy (application, full

industrial, independent or

consortia)

full; consortia application full; consortia full; consortia application; system design, validation; services; consortia

application; consortia application; consortial

Timing R&D current R&D current current current current

Level of Effort Required

systems + test/eval (consortia?)

commercial today R&D+ scale up + market devel

R&D + scale up + market devel

low; engineering/construct

ion, O&M

market; local component (e.g.

controllers, batteries?)

low, but sustained

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Etapas de DesarrolloBasic Rearch Applied Research Development Demonstration Diffusion

large wind

small wind

off shore wind

Traditional Hydro, small and large

Binary Geothermal

Ocean thermal

Ocean Tidal

Ocean Wave

Enhanced Geothermal

"Closed Loop" geothermal

Bio power, large

bio power, CHP, mulitfuel

Bio fuels, cellulosic

Biofuels Algae

Biofuels, other (gasification, pyrolysis..)

Solar Photovoltaics

CSP

CSP with Storage

Solar Hot Water

Integrated Systems Solutions

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ERNC con Ventajas en Chile • ERNC competitivas con alternativas térmicas convencionales

a. Eólicab. Solar Térmica (Para desalación, procesos industrias, etc.)c. Geotermald. Bioenergía incluyendo forestal y biogas

• Próximos cinco años

e. Solar Fotovoltaica ¿? f. Solar Térmica Eléctrica ¿?

g. Biocombustibles: Aprovechar recursos subutilizados residuos de agricultura, fruticultura, pesca acuicultura.

• Entre cinco a diez años:

h. Biocombustibles, Utilizando especies forestales, micro y macro algas marinas. • Más Largo plazo o competitividad incierta

i. Olas y Mareas. Gran potencial de Chile especialmente Mareas en X región. j. Geotermal de ciclo cerrado. Menor impacto ambiental y en recursos hídricos en el norte

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Desarrollo de la industria chilena de ERNC

• Oportunidades para el desarrollo de Ingeniería y Servicios complementarios y algunos equipos para el mercado nacional y regional

– Oportunidades en integración de sistemas relacionado a biomasa sistemas multi combustible a nivel domiciliario e industrial;

– Oportunidades en CHP (Combined Heat Power) con diseño y manufactura locales y servicios de ingeniería

– Diseño y manufactura de componentes y sistemas electrónicos de control para CSP

• Oportunidades de Innovación e I&D conectado con redes globales de conocimiento

– Biocombustible derivado de recursos nacionales tales como ligno celulosa, micro y macro algas marinas.

– Energía de mareas aprovechando recursos en el sur y capacidad de ingeniería con consorcios internacionales y enfatizando diseño de sistemas y manufactura local.

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Feedstocks

Lignocellulosic BiomassPerennial- Herbaceous- Woody

Annual CropsSugar/Starch (corn, sugarcane, wheat, sugarbeet, etc.)

Other Residues - Forestry, forest products- Municipal and urban:green waste, food, paper, etc.- Animal residues, etc.- Waste fats and oils

Plant Oils/Algae

Transportation FuelsEthanol &

Mixed Alcohols or Methane or Hydrogen

Diesel*

Methanol

Gasoline*

Diesel*

Gasoline* & Diesel*

Diesel*

Gasoline*

Hydrogen

Ethanol, Butanol, Hydrocarbons

Bio-Methane

Biodiesel Green diesel

Catalytic synthesis

FT synthesis

MeOH synthesis

HydroCracking/Treating

Aqueous Phase Processing

Catalytic pyrolysis

Aqueous Phase Reforming

Fermentation

Catalytic upgrading

MTG

Ag residues, (stover, straws, bagasse)

Intermediates

Bio SynGas

Bio-Oils

Lignin

Sugars

Biogas

Lipids/Oils

Gasification

Pyrolysis & Liquefaction

Hydrolysis

Pretreatment &

Hydrolysis

Tecnologías de Biocombustibles

* Blending Products

Anaerobic Digestion Upgrading

Transesterification

HydrodeoxygenationExtraction

Fermentation

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Desafíos fundamentales en producción de Desafíos fundamentales en producción de biocombustibles de microalgasbiocombustibles de microalgas

• Identificar las microalgas más adecuadas para producir biocombustible.• ¿Cómo cosechar las microalgas: Procesos mecánicos o químicos?• ¿Cuál es la forma más eficiente de extraer el aceite?• La producción de aceite puede ser un 30% del total de biomasa. Es crítico el uso

del 70% restante desde el punto de vista económico (nutrientes, nutracéuticos, etc.)

• ¿Cuál es el rol de la ingeniería genética en mejorar las características de las microalgas?

• ¿Cómo asegurar la provisión de CO2 a bajo costo en las localizaciones apropiadas?

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Avances Recientes• EL DOE realizó investigación de más de 3000 microalgas, seleccionado 300. • La ingeniería genética ha demostrado que puede aumentar la eficiencia en la

producción de aceite y que permite romper la célula del alga y liberar el aceite, transformando el proceso en biorefinería de producción continua, evitando la cosecha en batch (Dr. Verner de Synthetic Genomic 2009).

• Exxon (julio 2009) aportó US$ 600 millones para un joint venture con SG para desarrollar la tecnología.

• OriginOil anunció (julio 2009) que con electromagnetismo y modificación del pH rompe la pared celular liberando el aceite que sube a la superficie, manteniéndose el resto de la biomasa en el fondo.

• Plataforma Tecnológica de OriginOil puede ser aplicada a algas genéticamente modificadas.

• Algal Biomass Association (Boeing, Air New Zeland, Continental)• Programas Públicos de I+D: US National Biofuel Action Plan • Aquafuel: Consorcio Europeo FP7 de la UE. Combina industria y academia.

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¿Qué estrategia de I+D y transferencia ¿Qué estrategia de I+D y transferencia tecnológica es más eficiente en este contexto?tecnológica es más eficiente en este contexto?

• La tecnología desarrollada está protegida por patentes. • Los montos de inversión son AL MENOS UN ORDEN DE MAGNITUD MAYOR

que los recursos que puede movilizar Chile. • Establecer acuerdos con los grupos de investigación Internacionales para pilotear

en Chile, aprovechando las condiciones de localización ventajosa con radiación, terrenos con bajo costo de oportunidad y producción de CO2. cercana.

• Licenciar plataformas de ingeniería genética• Avanzar en crear capacidades de investigación y pilotaje. • Desarrollar know how en producción de microalgas (ventajas en demanda de

nutrientes para industria de salmones )• Establecer comité asesor internacional que siga desarrollo de la industria para que

oriente el desarrollo de I+D y transferencia tecnológica y alianzas: implica esquema de I+D flexible y capacidad de gestión de innovación abierta

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Muchas GraciasMuchas Gracias