BIOENERGÉTICOS EN MÉXICO En el año 2006, la Secretaría de Energía contrató con recursos del Banco Interamericano de Desarrollo a un grupo de expertos nacionales e internacionales para que llevaran a cabo un estudio sobre el potencial de producción de etanol y biodiesel en México. Los resultados de dicho estudio se presentaron en el mes de noviembre de 2006. A continuación se presenta un resumen de los resultados de estos estudios utilizando como base el documento “Hacia una Estrategia Mexicana para el Desarrollo Sustentable en un Mundo en Transición” elaborado por la SENER.

SITUACIÓN ACTUAL Y PERSPECTIVAS Actualmente, la bioenergéticos1 (representan el 8 por ciento del consumo de energía primaria en México. Los principales bioenergéticos utilizados son el bagazo de caña y la leña. Sin embargo, se considera que el potencial de la bioenergía se encuentra entre 2,635 Peta joules por año (PJ/año) y 3,771 PJ/año, que representa entre 43.5 por ciento y 62.3 por ciento de la oferta interna bruta de energía primaria en 2004, que fue de 6,049.4 petajoules. Por otro lado, se estiman 73 millones de toneladas de residuos agrícolas y forestales con potencial energético, y aprovechando los residuos sólidos de algunas ciudades para la generación de electricidad, se podría instalar una capacidad de 803 MW y generar 4,507 MWh/año. De acuerdo con la Secretaría de Energía, México país cuenta con un área agrícola importante potencialmente apta para la producción de etanol y biodiesel.

BIODIESEL El Biodiesel es un combustible sustituto para motores diesel, el cual puede ser producido partiendo de materias primas agrícolas (aceites vegetales y/o grasas animales) y metanol (el cual también puede ser producido a partir de residuos de la agricultura). Una fuente de aceite vegetal base para el biodiesel es el producido por más de 350 especies de plantas oleaginosas y miles de subespecies, entre las que se 1

Los bioenergéticos son combustibles que se obtiene de la biomasa. La biomasa puede ser utilizada directamente como combustible como la leña y el bagazo de caña o mediante su conversión en combustibles gaseosos como el biogás o combustibles líquidos como bioetanol o biodiesel. Los usos de la biomasa en aplicaciones energéticas son principalmente la producción de gas, energía calorífica (térmica) y energía eléctrica.

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puede mencionar a la palma de aceite, la colza, la soya, el ricino y el girasol. Otras fuentes para el biodiesel son el aceite usado para cocinar y las grasas animales. El biodiesel posee las mismas propiedades del combustible diesel empleado en automóviles, camiones y autobuses, y puede ser mezclado en cualquier proporción con el diesel obtenido de la refinación del petróleo. Dentro del proceso para la producción de biodiesel, se genera un subproducto denominado glicerol en una porcentaje de aproximadamente 10 por ciento de la producción de biodiesel. Este subproducto puede ser empleado como insumo en la industria del plástico, pintura, conservadores, cosmética, farmacéutica, explosivos, etc. En países integrantes de la Unión Europea, el biodiesel es producido y comercializado ampliamente, reportando producciones de alrededor de 1.9, 0.6 y 0.5 billones de litros para Alemania, Francia e Italia respectivamente. En este sentido, en México se han desarrollado diferentes proyectos de los cuales el más importante es el proyecto del Grupo Energético S.A., en colaboración con el Instituto Tecnológico de Estudios Superiores de Monterrey (ITESM), en el que se instaló una planta productora de biodiesel a partir de grasa animal y desechos de rastros. En julio del 2005, en Nuevo León, se inauguró la planta con una inversión de 1.5 millones de dólares y una capacidad de producción inicial de 500 mil litros por mes. El biodiesel se utiliza como combustible para camiones industriales en el norte de México. Se espera comercializar el producto en la Ciudad de Monterrey, ya que la planta tiene un potencial de producción de 1 millón de litros por mes. En México, tomando en cuenta la superficie cosechada de algunos vegetales de los que se puede derivar el biodiesel, existe un potencial para producción de más de 75 millones de litros por año (Ver tabla) La SENER, en colaboración con el Banco Interamericano de Desarrollo (BID) y la Agencia de Cooperación Técnica Alemana (GTZ), realizó un estudio para analizar el potencial de producción y uso del biodiesel como combustible para el sector transporte en México36. En el estudio se plantean los siguientes escenarios: 1) Mezcla del 5% de biodiesel en volumen en el diesel convencional. 2) Mezcla del 10% de biodiesel en volumen en el diesel convencional. La siguiente tabla muestra la demanda estimada de biodiesel, tomando en cuenta la demanda esperada de diesel derivado de petróleo para cada uno de los escenarios.

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Los expertos del GTZ y el BID, después de analizar los diferentes cultivos que se pueden usar para producir biodiesel, dadas las condiciones climatológicas y de cultivo que tiene el país, concluyeron que la mejor opción es producir biodiesel a base de palma africana. Los costos de producción del biodiesel utilizando como insumo la palma africana varía de 5.9 a 6.3 pesos por litro, dependiendo del tamaño de la planta, mientras que los costos de producir biodiesel con soya varían de 7 a 8.9 pesos por litro. La inversión en capital requerida para una planta de biodiesel varía de 11,680 a 268,600 miles de pesos, dependiendo el tamaño de la planta. Tomando en cuenta la demanda de biodiesel estimada para los dos escenarios planteados y el rendimiento de la palma africana (3,390 litros por hectárea) se puede obtener la superficie de cultivo requerida para cubrirla.

Es importante mencionar que en México, según cifras del Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias, existen alrededor de 2.5 millones de hectáreas con buen potencial para el cultivo de la palma, localizadas en los estados de Chiapas, Campeche, Guerrero, Michoacán, Oaxaca, Quintana Roo, Tabasco y Veracruz. Por último, es importante señalar el impacto que tendría en el empleo del sector agrícola satisfacer la demanda de biodiesel para ambos escenarios. El estudio antes mencionado estima la creación de 2 a 3 empleos por hectárea en una plantación de pequeña escala y 0.25 empleos por hectárea en una de gran escala. En una plantación de gran escala, tomando en cuanta el escenario 1, se crearían 68 mil empleos para satisfacer la demanda de biodiesel para el año 2012.

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Bioetanol El bioetanol es el alcohol producido a partir de la fermentación de carbohidratos de biomasa tales como la caña de azúcar, maíz, arroz, residuos agrícolas, forestales y basura orgánica urbana. El bioetanol es utilizado en la industria como disolvente y materia prima para síntesis de otros productos, en la elaboración de bebidas, y como combustible o aditivo en las gasolinas. La principal ventaja del bioetanol es que se produce a partir de fuentes renovables. El desarrollo de este combustible permite la diversificación energética y fortalece el esquema de abasto de energía, haciéndolo más seguro. El Etanol se produce a partir de 3 principales materias primas: 

Sacarosas, que se encuentran en la caña de azúcar, la melaza, el sorgo dulce, etc. La caña de azúcar es una de las materias primas más atractivas para la elaboración de etanol, debido a que los azúcares se encuentran en una forma simple de carbohidratos fermentables. Se estima que de una tonelada de melaza se produce 230 litros de alcohol. Además, con una tonelada de caña de azúcar se produce entre 30 y 40 kg de melaza, que a su vez generaría entre 6.9 y 9.22 litros de alcohol.

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Almidones, que se encuentran en cereales (maíz, trigo, cebada, etc.) y tubérculos (yuca, camote, papa, etc). Los almidones contienen carbohidratos de mayor complejidad molecular que necesitan ser transformados en azúcares más simples mediante un proceso de conversión (sacarificación), introduciendo un paso adicional en la producción de etanol, con lo que se incrementan los costos de capital y de operación. No obstante, existen algunos cultivos amiláceos como la yuca, que pueden ser desarrollados con una mínima cantidad de insumos y en tierras marginales donde generalmente no se desarrollan otras especies.

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Celulosa, que se encuentra en la madera, residuos agrícolas y forestales. Las materias primas ricas en celulosa son las más abundantes, sin embargo la complejidad de sus azúcares hacen que la conversión a carbohidratos fermentables sea difícil y costosa.

La siguiente tabla nos muestra algunas características de los cultivos más utilizados para producir etanol. La caña de azúcar y el maíz son los cultivos más idóneos para producir etanol, ya que su tecnología es conocida y practicada, además de tener una alta posibilidad de integración productiva y de uso de subproductos.

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La utilización de bioetanol como combustible puede presentar algunas ventajas ambientales con respecto a las gasolinas convencionales:   

Las emisiones de monóxido de carbono al utilizar bioetanol como aditivo en la gasolina disminuyen. Con el uso de 10 por ciento de etanol en la mezcla se puede lograr una reducción de 25 a 30 por ciento en las emisiones. No hay emisiones de dióxido de azufre al consumirlo puro. Se pueden reducir las emisiones de dióxido de carbono.

Es importante señalar que la mezcla de 90 por ciento gasolina y 10 por ciento de etanol puede ser usada en los vehículos sin ninguna modificación en los motores. Sin embargo, para usar una mezcla de 85 por ciento gasolina y 15 por ciento etanol se estima necesario modificar el convertidor catalítico, el tanque de combustible, los sistemas de evaporación, ignición, inyección, de presión, el filtro de combustible y la bomba de gasolina, ya que los materiales que integran estas partes pueden sufrir daños. La Subdirección de Planeación, Evaluación y Coordinación de PEMEX Refinación, informó que para 2006 las ventas de gasolinas oxigenadas fueron del orden de 134.4 miles de barriles por día de gasolina Premium y 162.66 miles de barriles por día de gasolina Magna, por lo que se puede considerar un volumen de 297.1 miles de barriles diarios de ventas de gasolinas oxigenadas a nivel nacional. De igual manera, se informó que la demanda de las Zonas Metropolitanas representa un 30 por ciento del total de las gasolinas comercializadas en el país. En la tabla se puede observar la equivalencia entre el contenido de oxígeno y el volumen de etanol en porcentaje que fue calculado en el estudio sobre

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Biocombustibles que hicieron conjuntamente la Secretaría de Energía, el Banco Interamericano de Desarrollo y la GTZ. Por ejemplo, por cada 2.6 se necesita 5.7% de etanol. En función del contenido de etanol de 7.5 por ciento se estiman necesarios 22.3 miles de barriles diarios de etanol, que representan 3,543 miles de litros diarios de etanol.

Del estudio anteriormente mencionado también se desprende que los rendimientos de los diferentes cultivos para la producción de este tipo de biocombustible, así como los rendimientos de la tierra para los diferentes cultivos. Mientras que el rendimiento de la tierra es mejor para la caña de azúcar, el rendimiento de la caña es el menor para la producción de bioetanol.

En la tabla se muestran los requisitos agrícolas para producir etanol a partir de caña de azúcar, se observa que para producir 1,293 millones de litros anuales, cantidad de etanol necesaria para cubrir la demanda de la mezcla de 5.7 por ciento, es necesario dedicar la producción de 95.62 miles de hectáreas de caña de azúcar a este propósito.

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En lo que respecta al maíz se necesitarían 323.3 miles de hectáreas para producir la misma cantidad de etanol.

La producción actual de caña, azúcar y etanol en México, según la Cámara Nacional de las Industrias Azucarera y Alcoholera, es de 50.1 millones de toneladas y 59 millones de litros respectivamente.

Durante la Zafra 2004/2005 operaron 58 ingenios azucareros. Dentro de la producción de azúcar ZAFRA 2004/2005 se produjeron un total de 1,894,297 toneladas de mieles denominadas 85° Brix, de las cuales 260,927 toneladas se destinaron a la fabricación de alcohol.

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La producción de Alcohol durante la ZAFRA 2004/2005 representó el 4.58 % del total de etanol necesario para producir la mezcla de gasolina al 7.5% en volumen de etanol que equivale al 2.6 de oxigeno en peso. De igual manera, a nivel nacional se están realizando otros esfuerzos para producir etanol (Ver tabla). Por ejemplo, en Sinaloa se están desarrollando dos proyectos para producir etanol con maíz con apoyo del Fideicomiso de Riesgo Compartido de la SAGARPA. En total, ambos proyectos podrán suministrar 71.2 millones de galones de etanol al año para venta en el mercado internacional. Además, según la Confederación Nacional de Productores Agrícolas de Maíz de México, tiene prevista la construcción de una fábrica para producir etanol a finales del año 2006. Esta planta se ubicará en el estado de Jalisco y contará con el apoyo del Fideicomiso de Riesgo Compartido de la SAGARPA. Se espera una capacidad anual de producción de 50 millones de galones de etanol, y de 120 mil toneladas de Derivados Secos de Destilación.

Suponiendo que estos volúmenes de etanol se utilizaran en el mercado nacional, junto con la producción de los ingenios azucareros, México contaría con el 30% del etanol necesario para producir combustibles con el 7.5 por ciento en volumen de etanol. La siguiente tabla muestra el potencial para producir etanol con caña da azúcar y maíz en México. Esta estimación se hizo tomando en cuenta la superficie cosechada existente.

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El costo de los insumos es el componente más importante de los costos de producción de una planta de etanol. El costo de producción de la caña de azúcar es de 21.7 dólares por tonelada aproximadamente, sin embargo, el precio al productor es de 33 dólares por tonelada. El maíz, por su parte, tiene un costo de producción de 119.8 dólares por tonelada y un precio al productor de 173 dólares por tonelada. Es importante señalar que en Estados Unidos se paga al productor de maíz entre 80 a 86 dólares por tonelada. La mezcla de etanol (7.5 por ciento) en las gasolinas tendría un impacto significativo en el empleo. Tomando en cuenta la estimación de Macedo (2006) de 5,800 empleos (directos e indirectos) por millón de tonelada de caña de azúcar, se crearían 54.5 millones de empleos para cubrir la demanda de etanol, suponiendo que todo el etanol se produce a base de caña. El estudio señala que la implementación de un programa de producción de etanol requeríría:  Comprender los fundamentos, oportunidades y barreras y motivaciones de los actores sociales es clave en el programa de etanol  Construir el consenso para la introducción del etanol en el mercado, dentro del marco legal creado por las leyes y regulaciones a tal efecto.  Los gobiernos son los iniciadores naturales de este proceso transición  La implementación se lleva a cabo a través de una combinación de agentes públicos (incluyendo SENER, SAGARPA, SEMARNAT) y privados.  Foros nacionales de actores sociales clave para conseguir un consenso sobre un portafolio de prioridades de acción.  Legislación (renovables y bioenergía), regulación, financiamiento, presupuestos públicos y privados, asistencia técnica, cooperación técnica, para una implementación efectiva de un programa de etanol En este programa el papel del gobierno deberá considerar que todo programa de etanol puesto en marcha en el mundo fue lanzado con el apoyo de incentivos financieros y de todo tipo, mandatos y contratos de compra resultantes, establecer impuestos diferenciales del etanol mezclado con gasolina para nivelar los costos en la mezcla; considerar que en el corto plazo pérdidas para el erario y establecer mecanismos de compensación a través de fondos establecidos en la implementación de la legislación mexicana sobre biocombustibles y energías alternativas.

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