Evaluación de una nueva tecnología para la producción de biocombustible de aviación, oportunidades y desafíos para ENAP Refinerías

Abstract

El presente trabajo aborda el gran desafío de mitigar el cambio climático y el impacto de las emisiones de gases de efecto invernadero, especialmente en el rubro de la aviación, que contribuye significativamente a estas emisiones producto el uso de combustible fósil. Se investiga una tecnología emergente y sustituta de los combustibles convencionales, como, por ejemplo, la implementación de biocombustibles de aviación sostenibles ("SAF", según su abreviatura en inglés), considerando la biomasa como una opción atractiva en Chile debido a su disponibilidad. El proyecto se enfoca en la viabilidad de implementar el co-procesamiento en ENAP Refinerías Aconcagua para producir un volumen de biocombustible de aviación, usando activos existentes bajo una adaptabilidad de implementación, con el objetivo de reducir la dependencia de los combustibles fósiles, disminuir las importaciones actuales debido al alza en la demanda nacional, y promover e impulsar políticas de sostenibilidad y reducción de emisiones. Se selecciona como materia prima la biomasa lignocelulósica forestal leñosa proveniente de las industrias forestales, residuo que hoy en día puede poseer una revalorización, se utiliza el Pinus Radiata y el Eucalyptus Globulus, para producir bio-aceite pirolítico mediante un proceso termoquímico de pirólisis rápida. Se propone un proceso de hidrodesoxigenación en dos etapas para mejorar el bio-aceite y eliminar así los compuestos oxigenados. El proceso global se simula en el software Aspen Plus V12 donde se muestra una producción final de aproximadamente 48.000 m3/año de producto hidrodesoxigenado, el cual se integra en una refinería existente, co-procesándolo con el crudo convencional en la unidad de fraccionamiento. Posteriormente se realiza un hidrotratamiento o hidrocraqueo para ajustar propiedades y producir biocombustible de aviación. De forma complementaria, se compara la curva de distilación ASTM del producto hidrodesoxigenado con las curvas del kerosene de aviación convencional, evidenciando la similitud en los rangos de temperatura de corte entre ambos y validando la integración del producto en unidades de refinería existentes. Finalmente, se evalua la viabilidad técnica-económica del proyecto de pirólisis e hidrodesoxigenación. El proyecto de pirólisis muestra una inversión de 56,7 millones de dólares, un VAN de -76,28 millones de dólares y un TIR de -1,8%. El proyecto de hidrodesoxigenación tiene una inversión de 219,94 millones de dólares, un VAN de -25,40 millones de dólares, un TIR de 6.7%, y un Payback de 13 años. La sensibilidad de ambos proyectos destaca el impacto del precio de la materia prima y del producto final, y aunque los precios de equilibrio obtenidos son superiores a los referenciales, el enfoque sostenible podría compensar la rentabilidad inmediata al cumplir con regulaciones ambientales a largo plazo y reducir la dependencia e importación de los recursos fósiles limitados.