KDV – El Futuro del Combustible

 Autores: Dr. Kai Tiedemann y Anne Lummerich

1)Antecedentes

Escasez de Crudo

Durante los últimos 2 años varios expertos detectaron indicios de que los paises productores de petroleo han sobrepasado el máximo de la producción de crudo (vea imagen 1). Un resultado de esta observación fue la subida del precio de crudo hasta USD 138 por barril. Ese punto de producción máxima esta reconocida como la Teoría del Pico de Hubbert o Cenit del Petróleo, lo cuál resalta el hecho de que el factor limitador de la extracción de petróleo es la energía requerida y no su coste económico. Aun siendo controvertida, esta teoría es ampliamente aceptada entre la comunidad científica y la industria petrolera.

El debate no se centra en si existirá un pico del petróleo sino en cuándo ocurrirá, ya que es evidente que el petróleo es un recurso finito y no renovable en escalas cortas de tiempo por lo que en un momento u otro se llegará al límite de extracción. Esto depende de los posibles descubrimientos de nuevas reservas, el aumento de eficiencia de los yacimientos actuales, extracción profunda o la explotación de nuevas formas de petróleo no convencionales.

Demanda de Petróleo en el Perú

Según el reporte de la Agencia de Información de Energía (EIA) con base  en los Estados Unidos de Norteamérica, Perú tiene reservas confirmadas de 930 millones de barriles de crudo, de los cuales durante el año 2005 se extrajo unos 110.900 barriles diariamente, aproximadamente 40.478.500 barriles por todo el año. Asumiendo que las dos cifras serían estáticas, significaría que la producción del crudo nacional se terminaría en el año 2030. En realidad ambas son dinámicas, pero con la misma tendencia de crecimiento. De todos modos, el país debe enfrentarse con la visión de ser 100% dependiente de importaciones de crudo durante la tercera década de este siglo.

Consecuentemente el gobierno de Perú ratificó la Ley de Biocombustibles y está fomentando nuevos avances en el campo de la producción alternativa de energía. La mencionada ley implica la obligación de un uso mínimo del 2% de biodiesel como componente del diesel a partir del 2008. Calculando una demanda total anual de diesel de 21,9 millones de barriles este 2% significarían 1.200 barriles diarios de diesel de fuentes renovables.

Pero sigue creciendo la preocupación de que no va a ser posible cumplir con la ley. El director de Petro Peru, Sr. Gutiérrez, ya demostró su inquietud por la falta de insumos para las plantas de biodiesel; por lo que Perú tendría que importar esos insumos.

Las desventajas de las plantas de biodiesel de la primera generación

Estas usan solamente el aceite de las plantas y requieren cantidades de materia prima tan grande que por ejemplo, en el caso de Alemania se requerería 15-20 veces la superficie del pais para producir la cantidad de diesel necesario. 

La producción de las plantas para del biodiesel compite con la producción de comestibles - tanto en superficie agrícola como en los productos en si. Por eso los precios del maíz están subiendo en los EE.UU haciendo caras las tortillas en Mexico. En Suecia, el precio trigo se ha elevado tanto que las plantas construidas para convertir trigo en biocombustible ni siquiera se van a poner en marcha porque el proceso ya no es rentable.

Además están deforestando selva y bosques para satisfacer la demanda en materia prima para las plantas de biodiesel. Un informe de la comisión de la U.E. advierte que la obtención de energía de palma de aceite, caña de azúcar y maiz amenaza el clima y varios ecosistemas porque está poniendo en peligro selvas, humedales y savanas. (Rettet den Regenwald e.V.)

Imagen 1: Desmonte para palma de aceite

 La Planta KDV500 – planta de segunda generación

La planta KDV tiene la gran ventaja de poder convertir basura de alto contenido de hidrocarburos en diesel. Entre los ejemplos para materia prima son: plástico, PVC, llantas viejas, residuos tóxicos por ejemplo de hospitales, residuos de refinerías y lodo de tratamiento de aguas residuales. También puede convertir residuos de madereras, de agricultura, de mataderos y de la producción de harina de pescado.

Cómo resultado de intensas investigaciones durante las últimas décadas, el ingeniero alemán Dr. Christian Koch cumplió la construcción de esa planta que le permite simular la conversión natural de biomasa cruda en diesel al nivel industrial.

Tabla 1 : Imitando el proceso natural

Químicamente se trata de una polimerisación en el caso de usar biomasa cruda y una depolimerisación en el caso de usar plástico o aceites naturales como materia prima. Ambos procesos están sostenidos por catalizadores, lo que permite manejar el proceso con bajas temperaturas (entre 270 y 350 grados centigrados) y una ligera depresión. La eficiencia de la conversión excede cualquier sistema competitivo: Koch garantiza la conversión de 30% de peso seco en el caso de biomasa y 80% en el caso de plástico. Ademas, estudios independientes mostraron una eficiencia hasta mas que 90% para la conversión de aceite en diesel.

Imagen 3: Input y output del proceso KDV

Las plantas KDV son energéticamente autosostenibles, hasta 10% de la producción de combustible se gasta en la generación de energía eléctrica y térmica. La materia prima requiere un preprocesamiento en términos de fragmentación y secado. Esta técnica periférica se encuentra aplicada en las primeras plantas industriales y está disponible por parte de los operadores de la planta madrileña.

Una KDV de 2.000 litros por hora ocupa una superficie total de solo 3.240m² como muestra el plano modelo de Alphakat Bulgaria en imagen 4. Además la planta no emite gases y provee varios sistemas de seguridad para evitar la pérdida de líquidos. De esa forma, compacta y segura, la planta será sumamente adecuada para poder instalarla incluso en zonas ya industrializadas o en la perifería de zonas residenciales.

Imagen 4: Diseño Modelo de una KDV

Al nivel mundial actualmente existen dos plantas de uso industrial, una en Canadá (vea imagen 5), la otra en México. Aparte de esas existen plantas industriales cerca de Madrid, en Bulgaria y Alemania.

Imagen 5: Planta piloto KDV500 en Canadá, cortesía de Alphakat-Engineering

KDV en el Perú

La Necesidad de una Vision Sostenible

Como se mencionó anteriormente, Perú está obligado al uso de 1.200 barriles diarios de diesel a partir del año 2008. Actualmente se realizan una serie de programas enfocados en las oportunidades que brinda la conversión de aceite de canola; de palma o la producción de etanol de caña de azucar. Comparando las tecnologías de conversión se puede ver  que ninguna de las técnicas aplicadas en el Perú alcanza  la eficiencia de la KDV (vea tabla 2), la cuál tiene además la ventaja de una altisima flexibilidad con respecto a la materia prima.

Tabla 2: Comparación de tecnologías de producción de biocombustibles
(fuente: ensayo DaimlerChrysler, junio 2002)

Típicamente, una KDV se implementa en módulos con una producción de 500 litros de diesel por hora. Alphakat obtuvo buena experiencia con plantas de 4 lineas de producción, de 2.000 litros por hora. Calculando 8.000 horas de producción anual y 20% del diesel producido para el autoconsumo de la planta, resulta una cantidad de solo 6 plantas de este tamaño para cubrir la demanda entera de diesel de fuentes renovables según la Ley de Biocombustibles.

Con la implementación de una planta piloto KDV se abre la gran oportunidad para el país de ponerse al día con el último avance en tecnología ambiental. Esta ventaja no solamente ofrece la solución para cumplir el ambicioso compromiso de la Ley de Biocombustibles, sino a la vez da una ventaja macroeconómica para el país al presentarse como país piloto en Sudamérica liberandose de la importación de crudo para la producción de diesel. Sin lugar a dudas, esta tecnología tiene un potencial que va mucho más allá de las fronteras peruanas y que se puede volver un éxito de exportación. El uso primordial de esta planta piloto será la conversión de desechos de la producción de harina de pescado en diesel – uno de los problemas mas prioritarios en los centros de esta producción por ejemplo en Chimbote y Paracas. Al mismo tiempo, de los dos módulos previstos queda una linea experimental para la conversión de otros tipos de basura o biomasa cruda.

La Ejecución

Durante el último año se formó un grupo de profesionales con excelentes contactos al nivel nacional e internacional que estableció una relación personal con el mismo inventor de la tecnología Dr. Koch. Debido a la multitud de compromisos del Dr. Koch, las oportunidades para visitar una de sus plantas KDV son sumamente pocas. En el mes de junio del 2007 se realizó una visita para interesados guiado por el mismo inventor a la planta de Madrid. Nuestro grupo se encontró entre los privilegiados invitados para esta visita. De ese encuentro, SOSTIERRA salió con el convenio con Dr. Koch nombrandonos sus representantes en el Perú.

Imagen 6: El inventor Dr. Koch con tres socios de Sostierra visitando la planta cerca de Madrid (derecha a la izquierda: Dr. Kai Tiedemann, Dr. Christian Koch, Carlos Salazar y Edwin Krzesinski)

La planta de producción de Ecodiesel KDV será construida en Alemania,  y trasladada desarmada en contenedor. En Perú se recibirán las unidades para ser montadas por técnicos de Alphakat. A partir de firmar los contratos la instalación completa hasta el primer día de producción generalmente demora entre 6 y 8 meses.

Mientras tanto SOSTIERRA se dedicará a conseguir licencias, negociar las condiciones con las municipalidades correspondientes y preparar el terreno previsto para la instalación de la planta de tal forma que cumpla con los requerimientos de Alphakat.

Costos y Rentabilidad

Desde el punto de vista financiero, la producción de combustible ofrece un mercado seguro y precios crecientes. La rentabilidad de la planta KDV depende sobre todo de la diferencia entre el costo de la producción y el precio de venta por litro. Según Alphakat el costo de un litro de diesel es de 0,31 USD, recientemente salió un reporte independiente del gobierno sueco indicando un costo de 0,67 USD, tomando en cuenta los altos costos de madera como materia prima y de los sueldos en Suecia.

En el caso de la planta piloto en Perú se puede asumir los costos de materia prima en cero o casi cero – considerando  que la planta convierte mayormente desechos de la producción de harina de pescado y basura de plástico. Para el abastecimiento de esos desechos se cobrará solamente el precio de coste a las municipalidades, lo cuál para ellos significa un ahorro significante. Además, el nivel de sueldos en el Perú se encuentra sumamente modesto. Bajo estas condiciones, la aproximación de un costo de producción por litro diesel de 0,30 - 0,35 USD es factible. Calculando un precio de venta de 0,65 USD por litro genera una rentabilidad que permiten reembolsar la inversión en un plazo de 6 años.

El precio del reactor KDV con cuatro lineas de 500 litros de producción por hora se encuentra actualmente entre 11 y 12 Mll de Euros, dependiendo de la materia prima y la magnitud del pre-procesamiento correspondiente.

Àreas de aplicación en el Perú

Hay varias regiones en el Perú que no solamente son muy adecuadas en términos de una fuente de materia prima sino que también requieren urgentemente una solución de sus problemas ambientales con la misma materia prima – desechos que contaminan el medioambiente – .

Callao: Va a convertirse en un mega puerto. La KDV ofrece la posibilidad de convertir el aceite usado de los barcos en diesel. Los barcos pueden usar este servicio gratuito en Callao, así Callao gana aún más atractivo y los barcos no vierten su aceite al mar.

Chimbote: Una de las ciudades más contaminadas del Perú apesta a harina de pescado. La KDV puede procesar residuos de la producción de harina de pescado por su alto contenido de grasa. 

Piura: Bitumen, los residuos de industria petrolera representan otro peligro ambiental que se puede confrontar con la KDV

Iquitos: Esa ciudad lucha contra los problemas ambientales causados por sus rellenos sanitarios. La mayoría de la basura que llena esos rellenos sanitarios la puede procesar la planta.

Estamos en contacto directo con el inventor Dr. Koch. Para ver más informaciones por favor visita su pagina web www.alphakat.de