Primero,
una definición
El biodiesel es un combustible elaborado a partir de aceites vegetales
(de soja, de algodón, de girasol, de maíz) o grasas animales
(sebo, tocino), apto para su empleo como sustituyente parcial o total
del gasoil en motores diesel, sin que resulten necesarias conversiones,
ajustes o regulaciones especiales del motor. Técnicamente consiste
en ésteres monoalquílicos de ácidos grasos de cadena
larga derivados de lípidos naturales. La Agencia de Protección
Ambiental (EPA/EE.UU.) lo tiene registrado para utilización como
combustible puro (100% de biodiesel, o B100), como mezcla-base (con 20%
de biodiesel y el resto de gasoil, B20), o como aditivo de combustibles
derivados del petróleo en proporciones del 1 al 5%.
Técnicamente,
¿en qué se diferencia el biodiesel del gasoil convencional?
En que es un combustible obtenido mediante un proceso sustentable a partir
de materias primas vegetales renovables, con lo que difiere de los derivados
del petróleo, que dependen de reservorios fósiles no renovables.
Por ello se dice que el biodiesel tiene un efecto benéfico sobre
el ciclo del carbono. En efecto, la combustión libera a la atmósfera
dióxido de carbono (CO2), elemento que se asocia al "efecto
invernadero". Pero ese CO2 es a su vez fijado por los vegetales,
que lo utilizan como materia prima para construir sus tejidos. Por lo
tanto, es posible cuantificar el "crédito" ambiental
de un combustible de base renovable calculando cuánto CO2 fija
una plantación de oleaginosa determinada, y comparándolo
con el CO2 que genera la combustión del biodiesel que se puede
fabricar con esa misma plantación. Cualquiera sea este "crédito
ambiental" (que dependerá del tipo de oleaginosa, del proceso
de fabricación del biodiesel y de la eficiencia de combustión
de los motores) siempre será mayor que el de un combustible fósil
que, por su propia naturaleza, sólo genera gases de combustión
sin que en su proceso de fabricación aparezca una fase agrícola
de fijación de carbono. De hecho, esta consideración de
las externalidades de los distintos tipos de combustible es el fundamento
más importante de las políticas energéticas a corto
plazo de la Unión Europea, que han fijado como meta para el año
2003, dentro de un esquema de utilización de distintas fuentes
renovables de energía, la producción de 5 millones de toneladas
de biocombustibles líquidos (sobre todo, bioetanol, pero también
biodiesel).
Un complemento del mínimo impacto ambiental que produce el biodiesel
y que lo distingue del gasoil, es que no contiene algunos elementos indeseables
presentes en distinta proporción en los combustibles convencionales
(azufre y compuestos orgánicos aromáticos), por lo que su
impacto ambiental se reduce adicionalmente al "crédito"
previamente mencionado.
Además,
frente al gasoil, presenta las ventajas de casi no afectar el torque,
ni la potencia, ni el consumo de los motores. Como si esto fuera poco,
posee un punto de ignición mayor (lo que reduce el peligro de explosiones
por emanación de gases durante el almacenamiento); un índice
de cetano promedio de 55; una mayor lubricidad (que favorece el funcionamiento
del circuito de alimentación y de la bomba de inyección).
Estado actual de
la tecnología de producción del combustible
Es una tecnología madura, capaz de aprovechar diversas materias
primas, que ha alcanzado nivel comercial en muchos países desde
su inicio en pequeñas cooperativas de productores a fines de la
década del '80.
Europa Occidental lidera esta tecnología, con una producción
anual de 330.000 ton (1998), seguida de Europa Oriental, con casi 50.000
ton en el mismo año. Asia y Estados Unidos mantuvieron una situación
más expectante al principio, pero desde 1997 comenzaron a incrementar
su producción de manera que, en 1998, ya alcanzaron un nivel cercano
a las 40.000 y 30.000 ton/año, respectivamente.
Como ejemplo de la madurez aludida pueden mencionarse dos de las plantas
industriales de gran tamaño que se encuentran en producción
continua desde mediados de los ´90, sobre la base del aceite de
girasol: una en Livorno, Italia, con una capacidad instalada de 80.000
ton/año, y la otra en Rouen, Francia, cuya producción de
120.000 ton/año la convierte en la mayor del mundo. En Kentucky
(EE.UU.), la Griffin Industries ha montado la más moderna planta
actual de biodiesel, que emplea aceite de soja como materia prima, demostrando
que, a pesar de una década de desarrollo a escala industrial, aún
quedan alternativas para la optimización del proceso.
Tamaño y perfil del mercado argentino de combustibles; posibilidades
para el biodiesel
Según la Secretaría de Energía de la Nación,
en 1999 se comercializaron 12,65 millones de metros cúbicos (m3)
de gasoil, con lo cual este combustible constituyó el 50,6% de
los despachos a plaza de combustibles derivados del petróleo.
El mercado está concentrado, ya que casi el 92% de la facturación
corresponde a 4 empresas, de las cuales la líder es Repsol-YPF,
con un 45% de market share (porcentaje de facturación de la empresa
respecto de la facturación total de su segmento industrial). Este
nivel de monopolio, sumado a la inelasticidad de la demanda, implica un
alto grado de discrecionalidad en la fijación de los precios (en
teoría, limitada por los precios internacionales, aunque en la
práctica dicha limitación no es muy operativa por las restricciones
logísticas que debe enfrentar un importador: disponibilidad de
puertos, sistemas de transporte y almacenamiento, organización
de una cadena de distribuidores y bocas de expendio a consumidores finales).
Este margen de discrecionalidad en la fijación del precio es una
barrera importante de ingreso al mercado para un eventual oferente de
un combustible alternativo como el biodiesel, al menos en un esquema de
competencia libre. Distinto es el caso si se piensa en alteraciones del
mercado, como cuando, durante la vigencia del Plan Alconafta en la Argentina,
se impuso legalmente en muchas provincias la obligatoriedad de vender
exclusivamente naftas con el 15% de etanol.
La demanda también está concentrada: el transporte de cargas
se lleva el 41% (cerca de 5 millones de m3 anuales de gasoil), y el sector
agropecuario "tranqueras adentro" constituye el 37% de la demanda.
El resto, es decir un 22% del consumo, se distribuye entre los automotores
diesel utilitarios y de uso particular (14%), y el transporte urbano e
interurbano de pasajeros (8%).
¿Cómo
es la estructura de costos del gasoil y cuál sería el precio
del biodiesel en las mismas condiciones?
Sobre un precio mayorista promedio de 0,26 $/l (dependiente en teoría
del costo del barril de petróleo, aunque en la práctica
cuando éste baja, dicho descenso no se refleja en el precio de
los combustibles al público), el gasoil suma una carga impositiva
de alrededor de 0,18 $/l entre ingresos brutos (variable según
la provincia), IVA e Impuesto a la Transferencia de Combustibles, más
un costo de distribución (flete más margen comercial de
las estaciones de servicio) del orden de 0,04 $/l, para llegar al consumidor
final a un precio cercano a 0,50 $/l.
Con la misma estructura de costos, el biodiesel, con un valor comercial
de 0,50 $/l a la salida de planta, soportaría una carga impositiva
de 0,235 $/l y costos de distribución de 0,12 $/l, para llegar
al público a un precio de 0,855 $/l, es decir, un 70% más
caro que el gasoil.
Por su parte, una mezcla B20, en estas condiciones, tendría un
precio formado por el 80% del correspondiente al gasoil y el 20% del correspondiente
al biodiesel, es decir 0,57 $/l, un 14% por encima del precio promedio
actual de un combustible de prestación equivalente.
Por lo tanto, el ingreso del biodiesel al mercado no puede sustentarse
en una ventaja de precio al consumidor, al menos en un esquema que no
incluya desgravaciones impositivas o subsidios a los consumidores.
Para entender esta cuestión puede tomarse un ejemplo: el transporte
de cargas demanda 5 millones de m3 de gasoil/año, equivalentes
a $ 2.500 millones anuales al costo promedio de 0,50 $/l. Si todo el sector
debiera abastecerse de B100, el gasto en combustible se elevaría
a $ 4.275 millones anuales al costo promedio de 0,855 $/l. Si se optase
por la mezcla B20, el gasto del sector en combustible sería de
$ 2.850 millones anuales al costo promedio de 0,57 $/l.
Entonces, en el mejor de los casos (la utilización de B20), el
sector de transporte de cargas debería absorber con su margen de
ganancia una diferencia de $350.000.000 por año, o bien trasladar
el incremento al consumidor ($ 2,50 cada 100 Km recorridos, algo así
como un peaje adicional). El escenario menos probable sería el
de asignación de un subsidio corrector del desfasaje por parte
del Estado, sobre la base de consideraciones de impacto ambiental como
las que sustentan el empleo de biocombustibles en algunos países
europeos.
¿Cómo
se fabrica el biodiesel?
Mediante un proceso químico denominado transesterificación
catalítica de glicéridos, en el cual se hace reaccionar
aceite vegetal o grasa animal con un alcohol de bajo peso molecular (metanol
o etanol), en presencia de un catalizador adecuado, a baja presión
y temperatura. Como consecuencia de la reacción se genera biodiesel
con un rendimiento de conversión del 98% y, como subproducto principal,
glicerina.
Debe destacarse que el biodiesel utiliza los aceites como materia prima,
es decir que no se trata de un coproducto adicional de una aceitera ni
tampoco de un proceso para aprovechar los desechos de esa industria. En
consecuencia, el precio del biodiesel depende tanto del proceso de obtención
como del precio del aceite que se emplea como materia prima.
En teoría, una empresa aceitera que monte en su predio una planta
para elaborar biodiesel podría decidir qué porcentaje de
su producción comercializa en el mercado del aceite y cuánto
destina al mercado de los combustibles, en función de los precios
relativos y las demandas de ambos mercados. En la práctica, la
cuestión se complica un poco porque la cultura comercial de una
empresa aceitera, estructuralmente exportadora (la Argentina exporta más
del 90% de su producción anual de aceite), no es directamente transferible
al rubro energético, orientado sobre todo al mercado local (especificaciones
del producto, volúmenes de la demanda, sistemas de almacenamiento
y transporte, canales de distribución, barreras de ingreso al mercado,
etc.).
Además, orientar la producción de la empresa al rubro de
biodiesel implica una decisión estratégica de inversión
significativa: debe tenerse en cuenta que se trata de la fabricación
de un commodity, es decir, de un producto de grandes volúmenes
y bajo precio unitario, y por ello muy sensible a las economías
de escala. Al respecto, cabe mencionar que el costo de instalación
(battery limits) de una planta industrial para elaborar biodiesel a partir
de aceites vegetales puede oscilar entre U$S 450 por cada ton/año
de capacidad instalada -para plantas de pequeño tamaño relativo
(es decir, unos $ 4.500.000 para una planta del orden de las 10.000 ton/año
de biodiesel)- y U$S 150 por cada ton/año de capacidad instalada
para las de gran tamaño (o sea, alrededor de $15.000.000 para una
instalación capaz de producir alrededor de 100.000 ton/año
de biodiesel). Si en lugar de los battery limits asociados a una planta
aceitera existente, la fábrica de biocombustible debe construir
grass roots (área de proceso, tanques de almacenamiento, servicios
auxiliares, oficinas, laboratorios, terrenos, etc.) los valores citados
se duplican.
¿En base
a qué materias primas puede organizarse la industria argentina
del biodiesel?
Como se ha mencionado, el biodiesel puede fabricarse a partir de aceites
vegetales o de grasas animales, inclusive de baja calidad. Sirva de ejemplo
el caso de la cadena McDonald's en Austria, en cuyos 135 restaurantes
recolecta anualmente 1.100 ton de aceite de freír usado, las que
recicla transesterificándolas a ésteres metílicos
de ácidos grasos (en otras palabras, biodiesel), combustible empleado
luego en el transporte público de la ciudad de Graz. No se dispone
de datos respecto de los costos de este biodiesel, aunque en la ecuación
económica global la firma quizás incluya un objetivo de
posicionamiento de la marca en una Europa muy consciente de las cuestiones
ambientales, con lo que absorbe los costos "hundidos" (por ejemplo,
los de recolección del aceite reciclado) imputándolos a
publicidad para llegar a un precio de venta competitivo del biocombustible
elaborado.
Empero, aparte de casos especiales como el descripto, en la práctica,
el único sector industrial que está en condiciones de proveer
materia prima con los requisitos técnicos mínimos (estabilidad,
residuo carbonoso de Conrad, etc.) en los volúmenes demandados
para uso extendido y continuo por un mercado masivo como el de combustibles,
es la industria de oleaginosas.
En 1998, la Argentina produjo 4,9 millones de ton (Mton) de aceites vegetales,
de los cuales se exportaron poco más de 4 Mton. Esta producción
se apoyó fuertemente en la soja y en el girasol (2,7 y 2 Mton de
aceite, respectivamente). El 4% restante se distribuyó entre lino,
maní y algodón.
Para completar el análisis es necesario cuantificar el rinde en
biodiesel de las distintas oleaginosas, estimar un porcentaje de mercado
a captar como objetivo, calcular el tonelaje de materia prima requerido
para satisfacer ese objetivo y contrastar ese valor con la situación
agrícola actual.
Por ejemplo, se estima que, por ton de soja, se obtienen unos 180 litros
de biodiesel. Por otra parte, el consumo de gasoil en el país es
del orden de 13 millones de m3 /año. Además, según
se ha visto, la alternativa más probable de inserción de
biodiesel en el mercado de combustibles (al menos en una primera etapa,
y con los precios actuales), sería el de su uso en mezclas B20.
De estos parámetros resulta que, para satisfacer la demanda potencial
máxima para este escenario, es decir 2,6 millones de m3/año,
se deben destinar a este fin unos 14,5 Mton anuales de soja. Este volumen
representa el 72,5% de la producción sojera estimada para la campaña
1999/2000 y, a los rindes promedio de esa campaña, involucra algo
más de 6 millones de ha sobre un total de 8,4 millones de ha sembradas
con este cultivo.
Debe señalarse, también, que la decisión de derivar
esa cantidad de soja a la elaboración de biocombustible implicaría
resignar la alternativa de exportación de aceites y harinas por
el volumen equivalente u, opcionalmente, casi duplicar el área
sembrada para satisfacer, al mismo tiempo, el mercado actual del grano
y sus subproductos y el mercado potencial de biodiesel.
Desde el punto de vista macroeconómico, se debe también
contrastar el ingreso por ventas que se obtendría del aceite generado
por cada ton de soja (alrededor de $65 a los valores de abril/2000) con
el correspondiente al biodiesel respectivo ($90 a 0,50 $/l). Esto deja
un margen de $25 para pagar los costos de conversión aceite/biodiesel
más la utilidad empresaria por cada ton de soja procesada. Este
número sirve como guía básica para evaluar la viabilidad
económica preliminar del emprendimiento.
¿Cuánto
cuesta producir biodiesel?
Una primera referencia puede ser la historia de las tratativas para implementar
una prueba piloto en la Argentina, en 1997, para lo cual se debían
importar 10.000 galones de biodiesel. La cotización inicial de
3,19 U$S/galón (0,84 $/litro) no pudo ser mantenida debido al incremento
de precios del aceite de soja a emplear como materia prima (mostrando
el impacto significativo que tiene el costo de materia prima sobre el
precio de este biocombustible), y subió un 27%, hasta 4,06 U$S/galón
(1,07 $/l), para el cargamento que llegó al puerto de Buenos Aires
en octubre de 1997.
Un enfoque más sistemático del costo de producción
del biodiesel es el estudio de factibilidad que, en 1996, el INTA y la
American Soybean Association realizaron para una planta elaboradora de
biodiesel a partir de soja, asociada a una planta aceitera con una capacidad
de molienda de 182.500 ton/año de soja, la que se destina en su
totalidad a la producción de biocombustible líquido.
Resulta de esta manera una capacidad de producción de 33.000 ton/año
de biodiesel, y se requiere una inversión de $ 6.000.000 para el
montaje de la planta de proceso (independiente de la planta aceitera)
cuya materia prima es el aceite y genera como coproductos, además
del biodiesel, 3.400 ton/año de glicerina y 430 ton/año
de ácidos grasos. Estos materiales se venden a 1,80 $/l y 0,50
$/l, respectivamente, generando un crédito de subproductos que
permite bajar contablemente el costo de producción del biodiesel.
Este costo es muy sensible al de la materia prima principal (el aceite
de soja en este caso). Si se toma el precio vigente a abril de 2000, 360
$/ton, resulta un costo de producción del biodiesel de soja de
0,42 $/l, que se eleva a 0,50 $/l al sumarle un 20% de ganancia comercial
para la empresa elaboradora. Este precio de 0,50 $/l en la puerta de la
planta es el que se utilizó antes para estimar el costo al público
de B100 y B20. Si se toma el máximo histórico de cotización
del aceite de soja -670 $/ton en mayo de 1998-, resulta un precio de biodiesel
en puerta de planta de 0,95 $/l . Si se considera el mínimo histórico
de cotización del aceite de soja -200 $/ton como promedio del año
1985-, resulta un precio de biodiesel en puerta de planta de 0,28 $/l.
Esta gran dependencia respecto del costo de la materia prima puede entonces
hacer oscilar el negocio entre: a) una competencia de precios en mercado
libre para precios muy deprimidos del aceite; b) un requerimiento imprescindible
de desgravación impositiva o de subsidio a los sectores de la demanda
para compensar los mayores costos de combustible si se toman en cuenta
los niveles actuales de precio, o c) la quiebra empresaria si se disparan
los precios hacia los niveles de 1998.
¿Qué
conclusión general se desprende de lo expuesto?
Si bien el precio de la materia prima tiene un impacto sustancial sobre
el costo de producción del biodiesel, otros factores a evaluar
en un estudio de factibilidad más general deberían ser,
desde el punto de vista del proceso: 1) los rendimientos a partir de otras
oleaginosas; 2) el empleo, como materia prima, de aceites de elevada acidez
que habitualmente no pueden ser comercializados, y por lo tanto tienen
un costo mucho menor; 3) el diseño del proceso de manera que pueda
aceptar indistintamente diversas materias primas con un rango mínimo
de estandarización, de tal forma que se pueda optar por una u otra
según los precios de mercado para usos alternativos; 4) las economías
de escala que se pueden alcanzar con distintos tamaños de planta,
las inversiones requeridas para desarrollar el sector; etc.
No menos importante para la consideración global del tema son las
externalidades, tales como: la generación de empleo y la demanda
de mano de obra (tanto industrial en forma directa, como rural y del sector
"servicios" en forma indirecta); el impulso para la extensión
de la frontera agropecuaria, inclusive sobre la base de tierras marginales
que puedan sustentar cultivos denominados "agroenergéticos";
la explotación del concepto de biocombustible "limpio"
desde el punto de vista ecológico, como argumento de exportación
a países del primer mundo; la segmentación del mercado consumidor
procurando definir nichos en los que se valoricen las ventajas competitivas
del producto (por ejemplo, explotar la característica de excelente
biodegradabilidad para ingresar al mercado de los combustibles náuticos
usados en ríos, lagos y represas de los que se toma el agua potable),
con el doble propósito de definir una estrategia de penetración
y relativizar la desventaja comparativa de precios; etc.
Por el Ing. Gerardo
López, profesional del Consejo Nacional de Investigaciones Científicas
y Técnicas (CONICET)
en el Instituto de Desarrollo y Diseño (INGAR),
y docente-investigador en la Facultad Regional Santa Fe (FRSF)
de la Universidad Tecnológica Nacional (UTN).
Adaptación:
Lic. Enrique
A. Rabe (ACS/CERIDE).
