Energías Renovables No Convencionales: Estrategias de Innovación para Chile

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El presidente del CNIC, Eduardo Bitran, participó en el "Seminario Internacional de Biocombustibles de Algas" organizado por la Comisión Nacional de Energía y la Universidad de Antofagasta. En la ocasión, se refirió a la importancioa de las Energías Renovables no Convencionales como parte de la Estrategia Nacional de Innovación.

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  • META DEL CONSEJO: DUPLICAR EL PIB PERCAPITA EN MENOS DE 20 AÑOS DESAFIO UNA SOLA VEZ EN NUESTRA HISTORIA ECONOMÍCA 16 AÑOS 1988-2004 Mejor desempeño anterior duplicar en 43 años
  • Energías Renovables No Convencionales: Estrategias de Innovación para Chile

    1. 1. Energías Renovables No Convencionales: Estrategias de Innovación para Chile Eduardo Bitran C. Presidente Antofagasta, 8 Octubre 2009
    2. 2. Un camino hacia el desarrollo
    3. 3. Nuestra gran meta país <ul><li>Crecer fuerte, sostenida y equitativamente para alcanzar el desarrollo. </li></ul><ul><li>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. </li></ul><ul><ul><li>Más de lo mismo no es suficiente </li></ul></ul><ul><ul><li>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). </li></ul></ul>CHILE Estonia Lituania Argentina Letonia España N. Zelanda Eslovenia Corea Hong Kong Finlandia Australia Suecia
    4. 4. Nuestra propuesta <ul><li>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. </li></ul>ESTRATEGIA DE INNOVACIÓN Capital Humano de calidad Ciencia de base con orientación estratégica Innovación Empresarial (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 COMPETITIVIDAD
    5. 5. Claves de la selectividad <ul><li>Orientación en la asignación de recursos para I+D. </li></ul><ul><li>Formación de capital humano vinculado con los clusters dinámicos. </li></ul><ul><li>Inversión en infraestructura vinculadas a necesidades de clusters . </li></ul><ul><li>Resolver fallas de coordinación y generar masa crítica de recursos </li></ul><ul><li>Mejorar la capacidad prospectiva en los clusters </li></ul>Relator: EBT - 5min
    6. 6. Plataformas transversales Relator: EBT - 10 min Infraestructura y recursos <ul><li>Generación y suministro de energía </li></ul><ul><li>Suministro de agua dulce </li></ul><ul><li>Infraestructura para transportes y/o distribución de recursos naturales </li></ul><ul><li>Infraestructura para telecomunicaciones </li></ul><ul><li>Logística </li></ul><ul><li>Laboratorios de referencia </li></ul>Marco normativo, legal y político <ul><li>Derechos de propiedad (intelectual) </li></ul><ul><li>Regulación de la competencia para una economía de mercado </li></ul><ul><li>Transparencia en el sector privado y público </li></ul><ul><li>Políticas de apoyo del gobierno al sector privado y la inversión </li></ul><ul><li>Regulación sanitaria, laboral y medioambiental </li></ul>Finanzas y Comercio <ul><li>Acceso y eficiencia del sistema financiero nacional e internacional </li></ul><ul><li>Comercio y acceso a mercado </li></ul><ul><li>Certificación y metrología </li></ul><ul><li>Imagen país </li></ul>Tecnologías transversales <ul><li>Biotecnología y genética </li></ul><ul><li>Tecnologías de información y comunicación </li></ul><ul><li>Química de alimentos </li></ul><ul><li>NanoCiencia y NanoTecnología </li></ul><ul><li>Genómica y Proteómica </li></ul>
    7. 7. VISIÓN DE LA PLATAFORMA ENERGÍA
    8. 8. Nuevo Escenario: Cambio Climático ( Mitigación) <ul><li>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. </li></ul><ul><li>Estados Unidos plantea “La necesidad de recuperar el tiempo perdido” Nuevo acuerdo al cual se suma EE.UU. </li></ul><ul><li>Países OECD obligados a establecer compromisos: México el último país en ingresar a la OECD estableció compromisos voluntarios. </li></ul><ul><li>SITUACIÓN DE CHILE, Emisiones per capita </li></ul>Emisiones de países de alto Ingreso 15.9 GHG Ton Per capita Emisiones de países de ingreso medio 9,1 GHG Ton Per capita Elasticidad de emisión de CO2 de Chile respecto al PIB: 1,5
    9. 9. ¿Potencial de Ahorro(Banco Mundial)? 1. Eficiencia Energética 2. Transformación del sector Transporte 3. Disminución de la Intensidad de CO2 en sector Generación Energía
    10. 10. Costo de Generación en Chile
    11. 11. Precios y Composición de Generación Países Competidores: 50-70 US$ MWh (Perú, Australia, Brasil, Sudafrica, Canadá) Efecto adverso en Competitividad sector transable
    12. 12. Tendencia Actual a las Energías Limpias Fuente: Presentación de Doug Arent 2009. National Renewable Energies Laboratory (NREL)
    13. 13. SEGS VII, 1988 Maadi, Egipto 1913 (ing. Frank Shuman)
    14. 14. Capacidades Instaladas en ERNC Fuente: Presentación de Doug Arent 2009. National Renewable Energies Laboratory (NREL)
    15. 15. ¿Oportunidades para Chile ? <ul><li>Producción y aplicación de tecnologías aprovechando recursos naturales locales. </li></ul><ul><li>Producción y aplicación con desarrollo de producción local de componentes, ingeniería y servicios. </li></ul><ul><li>Desarrollo e innovación, integración de sistemas y producción local de soluciones y exportación de bienes de capital y servicios. </li></ul><ul><li>Investigación y Desarrollo y exportación de soluciones con propiedad intelectual. </li></ul><ul><ul><li>CNIC encargó estudio a Doug Arent (Director, Energy Analysis, National Renewables Energy Laboratory) </li></ul></ul><ul><ul><li>Assessment of Strategic Opportunities in Renewable Energy for Chile </li></ul></ul>
    16. 16. Matriz de Análisis Eolica Maremotriz Biomasa Solar Geotermia Criterios Crecimiento ventas Ventajas comparativas Madurez de tecnología Costo Especificidad local Externalidades ambientales Externalidades Tecnológicas Proceso o producto objetivo Familias de Tecnologías Magnitud de Oportunidad Esfuerzo Necesario
    17. 17. Criterios     Ocean Tidal Bio Power Bio fuels- Lignocellulosic Bio Fuels- Micro Algae Solar- 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
    18. 18. Análisis para Chile Analisis para Chile   Ocean Tidal Bio Power Bio fuels- Lignocellulosic Bio Fuels- Micro Algae Solar- 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/construction, O&M market; local component (e.g. controllers, batteries?) low, but sustained
    19. 19. Etapas de Desarrollo Basic 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 &quot;Closed Loop&quot; 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
    20. 20. ERNC con Ventajas en Chile <ul><li>ERNC competitivas con alternativas térmicas convencionales </li></ul><ul><li>a. Eólica </li></ul><ul><li>b. Solar Térmica (Para desalación, procesos industrias, etc.) </li></ul><ul><li>c. Geotermal </li></ul><ul><li>d. Bioenergía incluyendo forestal y biogas </li></ul><ul><li>Próximos cinco años </li></ul><ul><li>e. Solar Fotovoltaica ¿? </li></ul><ul><li>f. Solar Térmica Eléctrica ¿? </li></ul><ul><li>g. Biocombustibles: Aprovechar recursos subutilizados residuos de agricultura, fruticultura, pesca acuicultura. </li></ul><ul><li>Entre cinco a diez años: </li></ul><ul><li>h. Biocombustibles, Utilizando especies forestales, micro y macro algas marinas. </li></ul><ul><li>Más Largo plazo o competitividad incierta </li></ul><ul><li> i. Olas y Mareas. Gran potencial de Chile especialmente Mareas en X región. </li></ul><ul><li>j. Geotermal de ciclo cerrado. Menor impacto ambiental y en recursos hídricos en el norte </li></ul>
    21. 21. Desarrollo de la industria chilena de ERNC <ul><li>Oportunidades para el desarrollo de Ingeniería y Servicios complementarios y algunos equipos para el mercado nacional y regional </li></ul><ul><ul><li>Oportunidades en integración de sistemas relacionado a biomasa sistemas multi combustible a nivel domiciliario e industrial; </li></ul></ul><ul><ul><li>Oportunidades en CHP (Combined Heat Power) con diseño y manufactura locales y servicios de ingeniería </li></ul></ul><ul><ul><li>Diseño y manufactura de componentes y sistemas electrónicos de control para CSP </li></ul></ul><ul><li>Oportunidades de Innovación e I&D conectado con redes globales de conocimiento </li></ul><ul><ul><li>Biocombustible derivado de recursos nacionales tales como ligno celulosa, micro y macro algas marinas. </li></ul></ul><ul><ul><li>Energía de mareas aprovechando recursos en el sur y capacidad de ingeniería con consorcios internacionales y enfatizando diseño de sistemas y manufactura local. </li></ul></ul>
    22. 22. Tecnologías de Biocombustibles Feedstocks Lignocellulosic Biomass Perennial - Herbaceous - Woody Annual Crops Sugar/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/A lgae Transportation Fuels Ethanol & 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 * Blending Products Anaerobic Digestion Upgrading Transesterification Hydrodeoxygenation Extraction Fermentation
    23. 23. Desafíos fundamentales en producción de biocombustibles de microalgas <ul><li>Identificar las microalgas más adecuadas para producir biocombustible. </li></ul><ul><li>¿Cómo cosechar las microalgas: Procesos mecánicos o químicos? </li></ul><ul><li>¿Cuál es la forma más eficiente de extraer el aceite? </li></ul><ul><li>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.) </li></ul><ul><li>¿Cuál es el rol de la ingeniería genética en mejorar las características de las microalgas? </li></ul><ul><li>¿Cómo asegurar la provisión de CO 2 a bajo costo en las localizaciones apropiadas? </li></ul>
    24. 24. Avances Recientes <ul><li>EL DOE realizó investigación de más de 3000 microalgas, seleccionado 300. </li></ul><ul><li>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). </li></ul><ul><li>Exxon (julio 2009) aportó US$ 600 millones para un joint venture con SG para desarrollar la tecnología. </li></ul><ul><li>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. </li></ul><ul><li>Plataforma Tecnológica de OriginOil puede ser aplicada a algas genéticamente modificadas. </li></ul><ul><li>Algal Biomass Association (Boeing, Air New Zeland, Continental) </li></ul><ul><li>Programas Públicos de I+D: US National Biofuel Action Plan </li></ul><ul><li>Aquafuel: Consorcio Europeo FP7 de la UE. Combina industria y academia. </li></ul>
    25. 25. ¿Qué estrategia de I+D y transferencia tecnológica es más eficiente en este contexto? <ul><li>La tecnología desarrollada está protegida por patentes. </li></ul><ul><li>Los montos de inversión son AL MENOS UN ORDEN DE MAGNITUD MAYOR que los recursos que puede movilizar Chile. </li></ul><ul><li>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 CO 2 . cercana. </li></ul><ul><li>Licenciar plataformas de ingeniería genética </li></ul><ul><li>Avanzar en crear capacidades de investigación y pilotaje. </li></ul><ul><li>Desarrollar know how en producción de microalgas (ventajas en demanda de nutrientes para industria de salmones ) </li></ul><ul><li>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 </li></ul>
    26. 26. CONSEJO NACIONAL DE INNOVACIÓN PARA LA COMPETITIVIDAD Muchas Gracias

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