Mercado de generación de calor y energía a partir de biolíquidos: tamaño de la industria global, participación, tendencias, oportunidades y pronóstico, segmentado por tipo de combustible (bioetanol, biodiésel y otros), por tecnología (motor, turbina y otros), por región, competencia 2018-2028

Descripción general del mercado

El mercado global de generación de calor y energía a partir de biolíquidos se valoró en USD 1.92 mil millones en 2022 y se espera que crezca a una CAGR del 7,91% durante el período de pronóstico. El creciente apoyo del gobierno a la energía verde está impulsando una expansión significativa en el mercado de generación de calor y electricidad a partir de biolíquidos. Uno de los factores clave que impulsa el crecimiento del mercado es la creciente producción de biolíquidos para la generación de calor y energía. El mercado se está expandiendo a medida que más países apuntan a combatir el calentamiento global y reducir las emisiones de gases de efecto invernadero al reducir la dependencia de los combustibles fósiles. Los avances tecnológicos que convierten las materias primas en biocombustibles líquidos y el aumento del reciclaje de desechos para respaldar la fabricación de biolíquidos están impulsando la expansión del mercado. El fortalecimiento del entorno regulatorio para los biolíquidos y la energía renovable está creando una oportunidad sustancial para el mercado.

Principales impulsores del mercado

Aumento de los objetivos de energía renovable y de sostenibilidad

Uno de los factores clave que impulsan el mercado mundial de generación de calor y energía a partir de biolíquidos es el cambio global hacia fuentes de energía renovable y el establecimiento de ambiciosos objetivos de sostenibilidad. Los gobiernos, las empresas y las organizaciones de todo el mundo están fijando objetivos para reducir las emisiones de carbono y aumentar la proporción de energía renovable en sus carteras energéticas.

Muchos países se han comprometido con ambiciosos objetivos de energía renovable como parte de sus esfuerzos por combatir el cambio climático. Estos objetivos a menudo incluyen objetivos específicos para aumentar el uso de energía renovable en los sectores de calor y energía. Los biolíquidos, derivados de materiales orgánicos como la biomasa y los residuos, desempeñan un papel fundamental en la consecución de estos objetivos. Se consideran una fuente de energía renovable porque el dióxido de carbono liberado durante su combustión es parte del ciclo natural del carbono, compensando las emisiones y reduciendo la huella de carbono de la generación de energía.

Los gobiernos están implementando políticas de apoyo, como tarifas de alimentación, subsidios e incentivos, para promover la utilización de biolíquidos en la generación de calor y energía. Estas políticas crean un entorno favorable para el desarrollo de plantas de energía y sistemas de calefacción basados en biolíquidos, impulsando así el crecimiento del mercado.

La segunda fuerza impulsora detrás del mercado mundial de generación de calor y energía con biolíquidos es el avance continuo de las tecnologías relacionadas con la producción y conversión de biolíquidos. Las innovaciones en la producción y procesamiento de biolíquidos han mejorado su eficiencia, rentabilidad y accesibilidad.

Avances tecnológicos

El avance de las tecnologías de conversión de vanguardia, incluidas la pirólisis, la gasificación y la licuefacción hidrotermal, ha reforzado significativamente la eficacia de la conversión de biomasa y desechos orgánicos en biolíquidos. Estas tecnologías permiten mayores rendimientos energéticos y menores emisiones.

Los amplios esfuerzos de investigación y desarrollo se han concentrado principalmente en optimizar la mezcla de biolíquidos con combustibles fósiles y asegurar su compatibilidad con los sistemas de generación de energía y calefacción existentes. Esto ha ampliado enormemente el alcance de las aplicaciones de biolíquidos y ha aumentado su aceptación dentro de la industria energética.

La implementación de esquemas de certificación de sustentabilidad, diseñados específicamente para biocombustibles y biolíquidos, garantiza el cumplimiento de estrictos criterios ambientales y sociales. El proceso de certificación mejora la credibilidad de la generación de energía basada en biolíquidos y fomenta el crecimiento del mercado.

Creciente conciencia del impacto ambiental

El tercer impulsor del mercado global de generación de calor y energía con biolíquidos es la creciente conciencia del impacto ambiental asociado con los combustibles fósiles convencionales. A medida que las personas, las empresas y los gobiernos se vuelven cada vez más conscientes de la necesidad imperiosa de reducir las emisiones de gases de efecto invernadero y combatir la contaminación del aire, se observa un cambio perceptible hacia fuentes de energía más limpias y sostenibles.

Los biolíquidos se consideran una fuente de energía con bajas emisiones de carbono o neutral en carbono debido a que el dióxido de carbono liberado durante su combustión se compensa con el carbono absorbido durante el crecimiento de la materia prima de biomasa. Este beneficio ambiental está en consonancia con los objetivos de reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero. En comparación con los combustibles fósiles, la combustión de biolíquidos suele generar menos contaminantes, como dióxido de azufre y partículas. A medida que aumentan las preocupaciones por la calidad del aire y la salud pública, los biolíquidos se consideran cada vez más una alternativa más limpia. La utilización de biolíquidos derivados de biomasa de origen local reduce la dependencia de combustibles fósiles importados, mejorando así la seguridad energética y apoyando las economías locales.

En conclusión, el mercado mundial de generación de calor y energía con biolíquidos está impulsado por el creciente énfasis en los objetivos de energía renovable, los avances en las tecnologías de producción y conversión de biolíquidos y el creciente reconocimiento del impacto ambiental de los combustibles tradicionales. Estos factores están fomentando la adopción de biolíquidos en la generación de calor y energía, lo que contribuye al crecimiento sostenido del mercado.

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Principales desafíos del mercado

Competitividad en costos y viabilidad económica

Uno de los principales obstáculos que impiden la adopción generalizada de biolíquidos en la generación de calor y energía son los considerables costos de inversión inicial asociados con el desarrollo y la implementación de instalaciones e infraestructura basadas en biolíquidos.

La producción de materia prima de biomasa, las plantas de procesamiento de biolíquidos y la modernización o construcción de nuevas plantas de energía capaces de utilizar biolíquidos a menudo implican inversiones de capital sustanciales. Estos costos pueden disuadir a los inversores del sector público y privado de adoptar proyectos de biolíquidos. La viabilidad económica de la generación de calor y electricidad a partir de biolíquidos está intrínsecamente vinculada al precio y la disponibilidad de la materia prima de biomasa.

Los precios de las materias primas están sujetos a fluctuaciones influidas por factores como las condiciones climáticas, la demanda del mercado y la competencia de otras industrias, como los sectores de los biocombustibles y los alimentos. Estas fluctuaciones de precios pueden introducir incertidumbre en los proyectos de biolíquidos, lo que dificulta la predicción de la rentabilidad a largo plazo y la obtención de financiación.

Las instalaciones de generación de calor y electricidad a partir de biolíquidos suelen funcionar a menor escala en comparación con las centrales eléctricas convencionales de combustibles fósiles e incluso con otras fuentes de energía renovable como los parques eólicos y solares. Esta escala limitada puede afectar a las economías de escala y la competitividad. Además, la creciente presencia de otras energías renovables puede crear competencia por los incentivos gubernamentales, los subsidios y la atención de los inversores.

Preocupaciones ambientales y de sostenibilidad

La producción sostenible de materia prima de biomasa para biolíquidos plantea preocupaciones con respecto a la competencia por el uso de la tierra y los posibles conflictos con la producción de alimentos. Si no se gestiona con diligencia, la expansión del cultivo de biomasa para biolíquidos podría provocar deforestación, pérdida de biodiversidad y conflictos por los recursos de tierra y agua.

Si bien los biolíquidos se reconocen como una fuente de energía con bajas emisiones de carbono, el impacto neto en las emisiones de gases de efecto invernadero depende de varios factores, incluidas las prácticas de producción de materia prima, los cambios en el uso de la tierra y las emisiones de la cadena de suministro. Garantizar un balance de carbono positivo a lo largo de todo el ciclo de vida de la producción y utilización de biolíquidos presenta un desafío complejo que requiere evaluaciones integrales de sostenibilidad y el desarrollo de cadenas de suministro eficientes y con bajas emisiones.

Marcos regulatorios y de políticas

El panorama regulatorio para la generación de calor y energía a partir de biolíquidos varía considerablemente entre regiones y países. La falta de coherencia en las normas, los estándares y los procesos de certificación pueden crear barreras para la entrada al mercado, aumentar los costos de cumplimiento y obstaculizar el comercio transfronterizo de biolíquidos. El crecimiento del mercado depende en gran medida de las políticas gubernamentales y los mecanismos de apoyo, incluidos los subsidios, los incentivos fiscales, las tarifas de alimentación y los objetivos de energía renovable. Sin embargo, la estabilidad y la previsibilidad a largo plazo de estas políticas pueden ser inciertas, lo que plantea riesgos para los inversores y los desarrolladores de proyectos.

La aceptación de la generación de calor y energía a base de biolíquidos por parte del público y las comunidades locales puede verse influida por factores como las preocupaciones sobre el cambio de uso de la tierra, los posibles impactos ambientales y la falta de familiaridad con las tecnologías de biolíquidos. Abordar estas preocupaciones a través de una comunicación transparente y la participación de la comunidad es un desafío constante que requiere generar confianza.

En conclusión, el mercado mundial de generación de calor y energía a partir de biolíquidos es muy prometedor para la producción de energía sostenible. Sin embargo, enfrenta desafíos sustanciales relacionados con la competitividad de costos, la sostenibilidad y los marcos regulatorios. Para superar estos obstáculos será necesaria la colaboración entre los gobiernos, las industrias y las partes interesadas para desarrollar soluciones innovadoras, mejorar la viabilidad económica y garantizar la sostenibilidad medioambiental de la generación de energía basada en biolíquidos.

Tendencias clave del mercado

Integración con sistemas de energía descentralizados

Una tendencia notable en el mercado mundial de generación de calor y energía mediante biolíquidos es la integración de sistemas basados en biolíquidos en modelos de generación de energía descentralizada. Los sistemas de energía descentralizados implican la generación de energía y la producción de calor a menor escala que se encuentran muy cerca de los usuarios finales.

Los sistemas de calor y energía combinados (CHP), también conocidos como cogeneración, producen de manera eficiente tanto electricidad como calor utilizable a partir de una única fuente de energía.

Los biolíquidos son particularmente adecuados para aplicaciones de CHP, especialmente en industrias y comunidades que buscan optimizar la eficiencia energética y reducir las emisiones de gases de efecto invernadero. Las microrredes son sistemas de energía autónomos que pueden funcionar de forma independiente o en conjunto con la red principal.

Las microrredes basadas en biolíquidos ofrecen resiliencia durante cortes de la red y pueden proporcionar energía limpia de origen local a áreas remotas o fuera de la red. Los proyectos descentralizados de biolíquidos en áreas rurales y comunidades permiten la autosuficiencia energética, la creación de empleo y la utilización de recursos de biomasa que se encuentran localmente. Esta tendencia se alinea con el creciente interés en la seguridad energética, la resiliencia de la red y la integración de fuentes de energía renovables en la combinación energética.

Tecnologías de conversión avanzadas

Una de las tendencias destacadas en el mercado mundial de generación de calor y energía a partir de biolíquidos es la adopción de tecnologías de conversión avanzadas para la producción de biolíquidos. Los métodos tradicionales de conversión de biomasa, como la combustión y la fermentación, se están complementando y, en algunos casos, reemplazando por técnicas más sofisticadas. La pirólisis implica un proceso de descomposición que convierte la biomasa en biocombustible, biocarbón y gas de síntesis. La pirólisis ofrece mayores rendimientos energéticos, emisiones reducidas y el potencial de utilizar una gama más amplia de materias primas. La adopción de estas tecnologías de conversión avanzadas está impulsada por la necesidad de una mayor eficiencia, menores emisiones y mayor flexibilidad en la utilización de materias primas. Estas tecnologías contribuyen significativamente a la sostenibilidad de la producción de biolíquidos. La gasificación convierte la biomasa en un gas de síntesis (gas de síntesis) compuesto de hidrógeno y monóxido de carbono. El gas de síntesis se puede utilizar para la producción de electricidad, calor o biocombustibles. La licuefacción hidrotermal emplea alta temperatura y presión para convertir la biomasa húmeda en petróleo crudo biológico, que se puede refinar aún más en varios biolíquidos.

Información segmentaria

Información sobre el tipo de combustible

El segmento de bioetanol tiene una participación de mercado significativa en el mercado global de generación de calor y energía a partir de biolíquidos. El segmento de bioetanol desempeña un papel importante en el mercado global de generación de calor y energía a partir de biolíquidos, ofreciendo una fuente de energía sostenible y renovable principalmente para la generación de calor y energía. El bioetanol se produce mediante la fermentación de azúcares o almidones que se encuentran en las materias primas de biomasa, lo que lo convierte en un componente valioso del mercado de biolíquidos.

La producción de bioetanol puede utilizar una amplia gama de materias primas. Los cultivos como el maíz, el trigo y la cebada se utilizan comúnmente para la producción de bioetanol, especialmente en regiones como América del Norte y Europa. La caña de azúcar y la remolacha azucarera son ricas en azúcares, lo que las convierte en materias primas ideales para el bioetanol en regiones tropicales y subtropicales, como Brasil y partes de Europa. Las tecnologías de bioetanol de segunda generación, como la producción de etanol celulósico, han ganado terreno. Estos procesos utilizan los componentes de celulosa y hemicelulosa de la biomasa, lo que permite el uso de materias primas no alimentarias y reduce la competencia con la producción de alimentos.

El bioetanol se considera un combustible con bajo contenido de carbono porque el dióxido de carbono (CO2) liberado durante su combustión es parte del ciclo natural del carbono. El carbono absorbido por los cultivos de materias primas durante el crecimiento compensa las emisiones, lo que resulta en una huella de carbono neta reducida. Esto alinea al bioetanol con los objetivos de reducción de gases de efecto invernadero y los objetivos de sostenibilidad. El bioetanol ya está integrado en la infraestructura existente, particularmente en el sector del transporte como un aditivo de biocombustible en la gasolina (por ejemplo, E10, E15). Esta integración puede facilitar el uso de bioetanol en la co-combustión con combustibles fósiles en la generación de energía y sistemas de calefacción urbana.

Tecnología

Segmento de turbinas

Los biolíquidos son adecuados para aplicaciones de cogeneración, ya que aprovechan de manera efectiva el calor generado durante la producción de electricidad. Las turbinas de gas, reconocidas por su alta eficiencia y flexibilidad, se utilizan comúnmente en la generación de energía basada en biolíquidos. Pueden operar con una amplia gama de combustibles líquidos y gaseosos, lo que las hace adecuadas para biolíquidos con diversas propiedades.

Las turbinas empleadas en sistemas basados en biolíquidos contribuyen significativamente a la eficiencia energética al convertir una parte sustancial de la energía contenida en los biolíquidos en electricidad y calor. El método de cogeneración maximiza el uso de energía de los biolíquidos, lo que da como resultado una eficiencia general superior en comparación con la generación separada de electricidad y calor. Las turbinas se pueden integrar sin problemas en sistemas híbridos de energía renovable, combinando biolíquidos con otras fuentes renovables, como la eólica y la solar. Estos sistemas híbridos refuerzan la estabilidad de la red y proporcionan un suministro de energía constante y confiable.

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Información regional

Se espera que la región de Europa domine el mercado durante el período de pronóstico. La región europea desempeña un papel importante en el mercado global de generación de calor y energía con biolíquidos, impulsada por un fuerte compromiso con la energía renovable, la sostenibilidad y la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero.

Europa ha estado a la vanguardia de la adopción de biolíquidos para la generación de calor y energía, lo que ha dado forma a la dinámica del mercado. Ha establecido un marco de políticas integral, que incluye la Directiva de energías renovables (RED) y su sucesora, la Directiva de energías renovables II (RED II), para promover el uso de biolíquidos. Estas directivas establecen objetivos de cuota de energía renovable y proporcionan criterios de sostenibilidad para los biolíquidos.

La Unión Europea (UE) aspira a alcanzar al menos un 32% de cuota de renovables en el consumo final de energía para 2030, impulsando la inversión y el crecimiento en el sector de los biolíquidos. Europa se beneficia de una amplia gama de fuentes de materia prima de biomasa, lo que apoya la producción sostenible de biolíquidos. Se está invirtiendo en tecnologías avanzadas como la pirólisis, la gasificación y la licuefacción hidrotermal para lograr una mayor eficiencia energética y menores emisiones.

Los países europeos están incorporando cada vez más biolíquidos en sistemas de calefacción urbana bien establecidos, promoviendo la eficiencia energética y reduciendo la dependencia de los combustibles fósiles. Europa también pone un fuerte énfasis en la certificación de sustentabilidad para biolíquidos, asegurando que se cumplan criterios rigurosos, incluyendo reducciones de emisiones de gases de efecto invernadero y abastecimiento responsable, a través de certificaciones como la ISCC EU (Certificación Internacional de Sostenibilidad y Carbono).

Acontecimientos recientes

• En 2020, el gobierno de los Estados Unidos tomó la decisión de extender la disposición de crédito fiscal para la producción de biodiésel y diésel renovable. Esta medida tiene como objetivo impulsar la producción de estos combustibles en diferentes sectores. En consecuencia, el crédito fiscal para el biodiésel (BTC) también se ha extendido hasta 2022.

Principales actores del mercado

• Albioma SA
• Archer-Daniels-Midland Co
• Ameresco Inc
• Envitec Biogas AG
• Enviva Inc.
• Drax Group
• Strabag SE
• Pinnacle Renewable Energy Inc.
• Enerkem
• Green Plains Inc.