1 RED DE INVESTIGACIÓN Y DESARROLLO TECNOLÓGICO SOBRE ENERGÍAS ALTERNATIVAS Universidad Juárez Autónoma de Tabasco Dr. Pedro García Alamilla División Académica de Ciencias Agropecuarias

2 Objetivos Realizar investigación básica, aplicada y desarrollo tecnológico en el campo de las energías alternativas viables en Tabasco, en cinco ejes temáticos: Bioenergéticos, Producción de Hidrógeno y Celdas de Combustible, Energía Eólica, Energía solar y Microgeneración hidráulica.

3 Realizar un diagnóstico de las energías alternativas del estado de Tabasco. Desarrollar sistemas tecnológicos para el aprovechamiento y producción de energías alternativas. Contribuir en la implementación de un modelo educativo de posgrado de investigación en Energías Alternativas Favorecer el trabajo a través de grupos intra- e interinstitucionales con esquemas de colaboración multi- e interdisciplinariamente

4  Para conseguir lo mejor de cualquier tecnología de energía alterna:  1. Almacenaje de energía y  2. La transmisión de energía.

5 Tres áreas de oportunidad para la energía alternativa:  Avances en materiales nanoestructurados  Técnicas de caracterización ayudan a identificar problemas de materiales en un formato que permite a la evaluación rápida de soluciones posibles  Simulación avanzada que modele para un progreso rápido en inspección de las nuevas combinaciones de materiales

6 La política determina que es aceptable, la ciencia muestra que puede ser posible, y la tecnología demuestra lo que, dentro de coacciones aceptables, es practicable.

7 Bioenergeticos 1. Biofuerza: Conversión directa de la biomasa o transformación a líquido o gas para la generación de electricidad y calor. 2. Biocombustibles: Transformación de la biomasa en combustibles para uso en sistemas de transporte. 3. Bioproductos: Conversión de la biomasa en químicos para sustituir a los petroquímicos en la elaboración de productos. Sólidos:  Desechos industria forestal  Desechos industria del mueble y la madera

8  Líquidos: etanol, metanol, butanol, biodiésel ◦ Etanol o butanol:  Biomasa forestal y sus subproductos  Residuos lignocelulósicos de cosechas y de agroindustrias ◦ Biodiésel:  Aceites de oleaginosas: Palma de aceite, Coco, Jatropha, Microalgas y otras especies  Aceites reciclados  Grasa animal  Residuos lignocelulósicos

9  Gaseosos: biogás (metano)  Actividad ganadera, porcina y avícola:  El sector ganadero (bovino, porcino, ovino, equino), es una fuente potencial de excretas, ya que produce 57,842 toneladas al año (INEGI, 2007)  La actividad silvícola en el estado de Tabasco, se generan 46,000 m 3 de residuos que son una fuente potencial de biomasa que puede ser transformada a bioenergía (CONAFOR, 2006).  Residuos agrícolas  Residuos urbanos residenciales e industriales  1,499,680 m 3 de residuos al año, de este volumen el 50% corresponden a materia orgánica (INEGI 2004)  Plantas de tratamiento de aguas servidas y vertederos

10 Ejemplo: Caso palma de aceite Con la tecnología de producción existente y la que se está desarrollando, es factible en un futuro cercano obtener hasta 12 t de aceite ha-1 año-1, o sea, más de 60 t de racimos de fruta fresca ha -1 (RFF ha-1), superando ampliamente el rendimiento promedio mundial de aceite de 3 t ha -1 año -1

11 Obtención de biodiesel a partir de aceite vegetales usando catálisis heterogénea, empleando catalizadores sólidos y utilizando como reactivo de transesterificación metanol.

12 El cultivo intensivo de microalgas ha sido posible en gran medida gracias al desarrollo de nuevos diseños de fotobiorreactores “ALTERNATIVAS INMEDIATAS”

13 El estado de Tabasco es un estado que agroalimentario, por lo que la existencia de desechos agroindustriales derivados de esta actividad constituyen una alternativa para la producción de bioetanol “O BIEN BUTANOL” De forma general los métodos de fermentación utilizan:  1) la obtención de una solución de azúcares fermentables derivados de biomasa  2) la fermentación de esos azúcares en etanol, propanol, butanol  3) la separación y purificación, generalmente por destilación. La viabilidad de la conversión de la biomasa en etanol depende de la naturaleza de la materia prima:  Azúcares Monoméricos o Diméricos  Celulosa y Hemicelulosa  Almidones de grano

14 Producción de olefinas ligeras a partir de bio-combustibles El etanol que se obtiene actualmente en ingenios no tiene la pureza adecuada para usarse como combustible Procesos para la purificación del etanol para obtención del etanol anhídro: Pervaporación Destilación azeotropica Destilación extractiva

15 Bio-Combustibles Bio-etanol Etileno Bio-propanol Propileno Bio-butanol Butenos Empleando Catalizadores Ácidos sólidos Zeolitas Arcillas ácidas Circonias Boratadas Fosfatadas Sulfatadas

16 Etileno; principal compuesto químico usado a nivel mundial como precursor de polímeros y otros usos. Propileno: segundo lugar en el top mundial de productos químicos Butenos: tercer lugar del top mundial de productos químicos.

17 No únicamente hay que ver a la bio-masa Como fuente de combustibles, también como Abastecedora de productos químicos destinados a la industria petroquímica

18 Desarrollo de investigación para tecnología de producción de hidrogeno La energía solar es limpia y prácticamente inagotable. No obstante resulta desventajoso su su carácter no constante (noches, nubes) y su aparente no rentabilidad hasta el momento. “Elemento importantísimo en el desarrollo de esta infraestructura es la forma de almacenamiento de esta energía. Para poder lograr sistemas autónomos descentralizados se necesita almacenar cantidades grandes de energía y el almacenamiento en hidrógeno se tiene como el más perspectivo por ofrecer muchas ventajas: 1)se obtiene por descomposición del agua que es abundante y asequible, 2) no influye en el medio ambiente y sólo genera de nuevo agua cuando cede la energía almacenada, es decir, es limpio y renovable, 3) es adecuado para el uso doméstico e industrial, y 4) se transporta y almacena con pocas pérdidas”

19 El hidrógeno producido con energía solar se presenta como una manera adecuada de almacenar, en forma de energía química, la energía procedente del sol. Por lo que se necesita: “Desarrollar materiales y procesos de producción de hidrógeno para su aplicación en celdas de combustibles que sirvan como energía alternativa” A partir de: Desarrollar materiales catalíticos para la producción de hidrógeno a partir de agua y alcoholes. Desarrollar materiales fotocatalíticos para la producción de hidrógeno a partir de agua. Sintetizar y caracterizar electrocatalizadores a base de metales nobles para la producción de hidrógeno.

20 Desarrollo de investigación para tecnología de producción de energía minihidraulica Tres zonas atendidas por CFE, en Tabasco: Zona de la Chontalpa, Zona Villahermosa y la Zona de los Ríos La zona de los ríos aún cuando es la menos poblada, paradójicamente es la que presenta menos usuarios teniendo la riqueza hidráulica. Lo cual representa una oportunidad para la minihidraúlica en atender a estas comunidades sin servicio y aprovechar el recurso agua para beneficio de esas comunidades.

21 RegiónCuenca % de la superficie estatal Clave NombreClaveNombre RH29CoatzacoalcosA R. Tonalá y Lagunas del Carmen y Machona 23.55 RH30Grijalva-Usumacinta AR. Usumacinta 29.79 CL. de Términos 3.98 DR. Grijalva- Villahermosa 42.68 Regiones y cuencas hidrológicas en el Estado de Tabasco INEGI. Continuo Nacional del Conjunto de Datos Geográficos de la Carta Hidrológica de Aguas Superficiales, 1:250 000, serie I.

22 Nombre UbicaciónNombreUbicación Mezcalapa- Grijalva RH30DSantana RH29A UsumacintaRH30ASan Antonio RH30A Tepetitán- Chilapa RH30DNaranjeño RH29A San PedroRH30ATeapa RH30D San Pedro y San Pablo RH30ABitzal RH30D PuxcatánRH30DPimiental RH30C TancochapaRH29ASalsipuedes RH30C Tacotalpa-La Sierra RH30D Tonala RH29A ZanapaRH29APichucalco RH30D PejelagartoRH30A,CChacamax RH30A SamariaRH30DMaluco RH30D CuxcuchapaRH30DComoapa RH30D PuyacatengoRH30DEl Azufre RH30D NacajucaRH30DChico RH30A Posibles corrientes de agua en Tabasco para proyectos de Minihidraúlica INEGI. Continuo Nacional del Conjunto de Datos Geográficos de la Carta Hidrológica de Aguas Superficiales, 1:250 000. serie I. INEGI. Carta Topográfica, 1:50 000 (Segunda edición).

23 Hay claras evidencias que el viento que circula del Golfo de México hacia la Venta y Ventosa en Oaxaca, tiene una trayectoria definida y precisa, ya que el viento atraviesa el territorio Mexicano por la costa de Veracruz y noroeste del Estado de Tabasco en la dirección Este- Oeste, atravesando el Itsmo de Tehuantepec y actuando como acelerador del fluido la sierra de Chiapas y la de Oaxaca que es aprovechada en la zona de La Venta y la Ventosa en el municipio de Juchitán, Oaxaca Desarrollo de investigación para tecnología Eólica.

24 Posgrado enfocado a la investigación en energías alternativas. Perfil de ingreso: Profesionistas de las áreas de ingeniería química, ingeniería mecánica, ingeniería eléctrica y electrónica, físicos, químicos, etc. Líneas de investigación Aquí se contemplan de 2 a 3 líneas de investigación que pueden ser cubiertas por la planta académica y pueden ser:  1-Desarrollo de energías alternativas  2-Optimización energética de procesos  3-Materiales para el aprovechamiento energético

25 Por su atención gracias