Debido a la fuerte dependencia de combustibles fósiles por la matriz energética del país, el Estado decidió dar un impulso a su diversificación, promulgando la Ley N°20.257 de Energías Renovables No Convencionales. De esta manera, se obliga a las generadoras, con una capacidad instalada superior a 200 MW, a acreditar que una cantidad de sus retiros sea inyectada por medios de generación renovable no convencional. Dada la diversidad de medios de generación que establece la ley, el trabajo de título presentado evalúa la prefactibilidad técnico económica de una planta generadora de electricidad a partir de la Opuntia Ficus Indica (nopal)e incorpora el diseño conceptual de las principales obras estructurales involucradas, presentándose como una alternativa de energía limpia para las generadoras del grupo Codelco. El estudio se desarrolla a partir de plantaciones de nopal a plantar ubicadas en la III Región de Atacama, existiendo un potencial de aproximadamente 200 ha, capaces de sustentar una central eléctrica a partir del biogás, cuya potencia instalada es de 1,89 MW, capacidad que condicionará el diseño general de la planta. La selección de los equipos empleados en el proceso de generación (Digestión Anaeróbica, Sistema de Acondicionamiento del Biogás, Sala de Generación, Subestación y Líneas de Transmisión) e infraestructura necesaria fue llevada a cabo priorizando la posibilidad de expansión (hasta 6,2 MW) y la fácil liquidación del proyecto. El análisis económico desarrollado incluyó 3 casos principales dependiendo si el proyecto era realizado por Codelco (en cualquiera de sus líneas de negocio que no fuese la generación eléctrica), generadoras del grupo Codelco o por una empresa externa generadora de energía renovable, con 3 escenarios diferentes, permitiendo concluir que el proyecto debería ser desarrollado por la empresa externa generadora a petición de Codelco, obteniéndose para este caso un VPN de US$ 1.400.000 y una TIR del 25% (para una inversión de US$ 7.500.000, una tasa de descuento del 10% y un horizonte de evaluación igual a 20 años). Esto se debe principalmente a que, por un lado, existen beneficios que otorga el Estado (Subsidio y Crédito CORFO) a los cuales Codelco no puede postular debido a que no cumple con los requisitos, y por otro lado, a que Codelco no podría contar con los ingresos por la venta de bonos de carbono debido a que la energía renovable que generaría sería por cumplimiento de la ley y no de manera voluntaria. Adicionalmente, se determinó que el subsidio que actualmente es otorgado a este tipo de proyectos es insuficiente dada la inversión requerida, ante lo cual se hace necesario otorgar mayores garantías que permitan mejorar la rentabilidad, traduciéndose finalmente en una matriz eléctrica más eficiente y flexible.

Ingeniero Civil Industrial / Las necesidades energéticas del mundo han ido en aumento desde la primera revolución industrial, y se prevé que las reservas de petróleo no deberían alcanzar para más de 70 años. Adicionalmente, el uso de combustibles fósiles aporta al calentamiento de la Tierra y al Efecto Invernadero. Frente a las variaciones de los precios del crudo, la necesidad de disminuir la contaminación atmosférica y diversificar la matriz energética, y la dependencia del petróleo, se ha observado un desarrollo del uso de fuentes de energía renovables. El presente trabajo tiene como objetivo principal evaluar la factibilidad de instalación en Chile de una planta elaboradora de diesel sintético, producido a partir de desechos de plástico y caucho. Esta nueva tecnología permite crear un combustible de similares características que el diesel fósil, y dos subproductos: acero y negro de humo. Este nuevo combustible permite reducir las emisiones de material particulado y de Gases de Efecto Invernadero, ya que posee bajo contenido de azufre, además de hacerse cargo de desechos inorgánicos de larga degradación. Se efectuó un estudio de mercado del diesel y de las materias primas para conocer su disponibilidad, precio, manejo y recolección. En Chile, se generan unas 47.500 toneladas de Neumáticos Fuera de Uso (NFU) al año y 263.000 de plásticos. La planta se haría cargo del 25,4% de los NFU y del 2,34% del plástico proveniente de Residuos Municipales de la Región Metropolitana, y podría satisfacer, así, al 1,43% de la demanda actual de los sectores Transporte e Industrias, Comercio y Particulares de la región, gracias a la producción de 7.900 m3 de diesel sintético al año. Los NFU no tienen costo para la empresa, y para la obtención de plásticos se trabajará en conjunto con alguna municipalidad, pagando 250 USD/ton. El diesel será vendido a 660 USD/m3, menos de un 90% del precio promedio de importación de los últimos 5 años. Mediante una evaluación económica, con una tasa de descuento del 12%, un horizonte de 10 años y estimaciones de costos y precios dados por los estudios de mercado, se obtuvo que el VAN del proyecto es de 12.297.567 USD, con una TIR del 41,4% y un periodo de recuperación del capital de 3 años, invirtiéndose cerca de 4,3 millones de dólares. Gracias a un análisis de sensibilidad, se concluye que el proyecto es altamente rentable y poco sensible a fluctuaciones importantes tanto del precio del diesel como del costo de los desechos plásticos y neumáticos. Se espera que la planta entre en funcionamiento el año 2013, ya que se necesitan alrededor de 2 años para la creación de normas y estudios de factibilidad química. Además, se tiene tiempo para la construcción de la planta, la creación de acuerdos con las municipalidades, y para la puesta en marcha de un plan de marketing que permita dar a conocer el producto y crear la confianza de los clientes.

La biomasa ha sido una fuente muy importante de recursos energéticos a lo largo de la historia. Principalmente se ha usado con fines térmicos mediante su incineración directa de modo de extraer calor; sin embargo, la tecnología actual ha permitido que la biomasa se use de distintas maneras alternativas, como por ejemplo, la extracción de metano producto de la descomposición anaeróbica de ésta, en lo que se conoce como biogás. En el país existe un gran potencial de generación de energía eléctrica en base a biogás. En términos netos, a lo largo de Chile se podrían generan alrededor de 1.800 GWh/año, lo cual se traduciría en una potencia instalada de 247 MW. De ese potencial de generación, casi un 50% proviene de la descomposición anaeróbica del estiércol avícola. Este alto porcentaje se debe a la gran concentración de recursos avícolas en el país, que se concentra en un 90% entre las regiones de Valparaíso y del Libertador Bernardo O´Higgins. De este modo, se hace altamente atractiva la recolección del estiércol avícola para fines energéticos. A su vez, dentro de la misma industria avícola existen aproximadamente 7 empresas productoras de aves, siendo Agrosuper la que maneja cerca del 50% del mercado. En la actualidad, estas empresas venden su biomasa a productores de fertilizantes y abono para la agricultura. Por esta razón es poco probable que se destine la totalidad de la biomasa avícola hacia fines energéticos, debido a que será más conveniente un cambio paulatino en la destinación de la biomasa. Así, la central diseñada usa sólo una porción de la biomasa producida para su transformación en biogás, y posteriormente, mediante un generador a gas natural adaptado, su respectiva transformación en energía eléctrica. Dado estos supuestos, la central diseñada alcanzaría cerca de los 9 MW de potencia instalada en el año 2030, debido a la cantidad creciente de recursos de biomasa disponibles año a año. En cuanto al factor de planta que tendrá la central se estima que alcanzará un valor igual a un 69%. Sobre la potencia firme se estimó que alcanza aproximadamente a un 70% de la potencia instalada. Para realizar una evaluación económica de la central diseñada, se supone que toda la energía producida es vendida en el mercado Spot a precio marginal en su barra de conexión, y que no se firma ningún tipo de contrato bilateral que incluso podría hacer subir los ingresos de la empresa. Considerando una inversión de aproximadamente 25 millones de dólares y un período de evaluación de 20 años, el valor actual neto del proyecto alcanza los 7,3 millones de dólares y una tasa interna de retorno igual a un 13,8%, dada una tasa de descuento del 10%. Así, estos resultados hacen concluir que en Chile es bastante factible instalar una central a biogás, y que económicamente es rentable. Sin embargo, un inversionista siempre buscará proyectos con tasas internas de retorno más altas, por lo cual el gobierno tiene un rol fundamental: el de proponer incentivos económicos claros para que los inversionistas decidan invertir en este tipo de proyectos energéticos.