MÉTODO DE DETERMINACIÓN DE NIVEL DE SOSTENIBILIDAD DE BIOPRODUCTOS.

Método de determinación de nivel de sostenibilidad de bioproductos.

Se describe un método para determinar el nivel sostenibilidad de bioproductos finales, resultado de una mezcla de n bioproductos, a partir de imágenes georeferenciadas de zonas geográficas de producción de materia prima a transformar en cada n bioproducto, y de localizar geográficamente la planta de transformación. Dichas imágenes se procesan y asimismo se calculan niveles de emisiones de GEI para cada proceso relacionado con: producción de materia prima, transformación en cada n bioproducto y la logística asociada. Esto permite establecer unas características de sostenibilidad de zona geográfica de producción de materia prima, transformación y logística en función de una correlación entre sostenibilidad y niveles de emisiones. Una vez asignadas las respectivas características de sostenibilidad, y a la vista de la composición del bioproducto final, se calcula el nivel de sostenibilidad del bioproducto por correspondencia ponderada entre cantidades de cada uno de los n bioproductos y sus respectivas características de sostenibilidad.

Objeto de la invención

La presente invención se relaciona con el campo de la sostenibilidad y los biocombustibles, aunque se hace extensible a cualquier tipo de bioproducto.

El objeto principal de la invención es un método para determinar el nivel de sostenibilidad (término que se detalla a lo largo de la memoria) de un determinado bioproducto una vez producido estableciendo así distintos tipos del mismo según unos baremos establecidos fácilmente identificables.

Antecedentes de la invención

Actualmente, es bien sabido que el clima global está siendo alterado significativamente como resultado de las concentraciones incrementadas de gases de invernadero tales como dióxido de carbono, metano, óxidos nitrosos y clorofluorocarbonos. Estos gases están atrapando una porción creciente de la radiación infrarroja terrestre y se espera que aumenten las temperaturas globales (los denominados Efecto Invernadero y Calentamiento Global). Por eso la enorme importancia que están tomando actualmente todas las iniciativas para el uso de bioproductos, y más particularmente biocombustibles. Cabe anotar que el término "bioproductos" incluye materiales de construcción, pulpa y papel, productos forestales, biocombustibles, etanol con base en celulosa y con base en almidón, adhesivos basados en productos biológicos, bioquímicos, bioplásticos, etc. Los bioproductos son sujetos activos de investigación y desarrollo, y estos esfuerzos se han desarrollado significativamente en la transición siglo 20/21, impulsados principalmente por el impacto ambiental del uso del petróleo. Los bioproductos derivados de los biorrecursos pueden reemplazar la mayor parte de los combustibles, productos químicos, plásticos, etc. que se derivan actualmente del petróleo. Por ejemplo, la bioenergía es la clase de bioproducto que proporciona una fuente de energía renovable disponible a partir de materiales derivados de fuentes biológicas.

Dichos bioproductos utilizados como una alternativa real deben ser sostenibles. Para obtener bioproductos sostenibles, debe asegurarse que tanto el origen de las materias primas como la transformación de las mismas sea sostenible, pero la verificación in situ es muy difícil.

Como un ejemplo de bioproducto, los biocombustibles han llamado la atención de científicos y del público en general, influenciados por factores tales como el incremento de precios del petróleo, la necesidad de seguridad energética incrementada y la preocupación por las emisiones de gas de efecto invernadero de los combustibles fósiles. Los biocombustibles se utilizan entre otras cosas para la producción de ETBE (aditivo para gasolina), o para mezcla directa con gasolina o diesel. Siendo fuentes de energía renovable, los biocombustibles reducen las emisiones de CO2 y contribuyen a la seguridad y diversificación del suministro de energía, a la vez que reducen la dependencia de los combustibles fósiles en el transporte y ayudan en el cumplimiento del protocolo de Kioto.

Con el fin de producir el bioproducto, tal como biocombustibles como bioetanol y biodiesel, se necesitan llevar a cabo algunos procesos, produciendo dichos procesos emisiones tales como gases de efecto invernadero (GEI).

Los gases de efecto invernadero (abreviados GEI) son gases en la atmósfera que absorben y emiten radiación dentro del rango infrarrojo térmico que es la causa fundamental del efecto invernadero. Los gases de efecto invernadero principales en la atmósfera de la tierra son dióxido de carbono, metano, óxido nitroso, entre otros.

Los bioproductos se han promovido como una solución climática así como también por su seguridad energética y los beneficios económicos domésticos; frecuentemente los analistas asumen que, a diferencia de las emisiones de los procesos los bioproductos no emiten CO2 neto ya que su carbono biogénico ha sido absorbido recientemente de la atmósfera.

Por lo tanto, parece ser claro que se pueden utilizar bioproductos como una alternativa para otros combustibles fósiles derivados produciendo así menos GEI, pero hay que saber cómo las emisiones de GEI están implicadas en la producción de dichos bioproductos con el fin de determinar si el uso de bioproducto en lugar de otros combustibles fósiles pudiera beneficiar la reducción de emisiones que afectan el calentamiento global, necesitando por lo tanto tener la capacidad de calcular exactamente un nivel de emisión GEI asociado al proceso completo de producir dicho bioproducto, es decir el nivel de emisiones GEI derivado de las emisiones GEI relacionadas con cada proceso individual utilizado para la transformación de materias primas.

En este sentido se encuentran en el arte previo distintos documentos como la solicitudes americanas US 2009/287520 donde se describe un sistema de para la determinación de gases de efecto invernadero GEI como resultado del uso de carbón como combustible renovable para la producción de energía en sustitución de un combustible fósil, US 2008/195329 donde se describe un método y sistema para la detección, cuantificación o caracterización de las fuentes que emiten gases donde dicha fuente de emisión se monitoriza mediante el control de un área donde se dispone una serie de sensores, US 2003/120444 y US 2009/303058.

El problema técnico planteado aquí es proporcionar un método que permite determinar la sostenibilidad de un bioproducto, es decir cuánto afecta al medio ambiente la producción de un bioproducto expedido al aplicar cálculos de balance de masas y obtener datos necesarios para el cálculo de dicho balance de masa en productos que son fácilmente mesurables pues no vienen en lotes como puede ser flujos de combustible, para ello se hace necesario obtener datos relacionados con zonas geográficas de áreas de producción de materia prima, transformación de las misma y posiblemente si se hace necesario la logística asociada a la misma.

Descripción de la invención

La presente invención resuelve las desventajas mencionadas anteriormente al proporcionar un método que además de posibilitar el cálculo de balances de masa de una manera adecuada y definida, también mezclar las partidas de materias primas o bioproductos como pueden ser biocombustibles con características diferentes de sostenibilidad, obtener información relativa a las características de sostenibilidad ambiental y al volumen de las partidas a que se refiere cada una para que permanezcan asociadas a la mezcla, y prevea que la suma de todas las partidas retiradas de la mezcla tenga las mismas características de sostenibilidad, en las mismas cantidades, que la suma de todas las partidas añadidas a la mezcla.

Para llevar a cabo dicho método se implementa una captura de datos mediante teledetección que permite identificar, georeferenciar y delimitar lugares de producción de materias primas en bioproductos, dichas áreas geográficas consideradas como sostenibles para la producción de materias primas destinadas para la producción de bioproductos se determinan como tal mediante técnicas de detección remotas; más específicamente, este método es particularmente aplicable para identificar aquellas áreas que cumplen con requerimientos de sostenibilidad previamente definidos. Dichos requerimientos de sostenibilidad establecen que las materias primas destinadas para su transformación en bioproductos no se deben hacer a partir de tierras con una alta biodiversidad, otras existencias de carbono o turberas, y tienen en cuenta adicionalmente el requerimiento de uso de tierras mencionado anteriormente entre otros requisitos.

En la invención aquí descrita se tienen como requerimientos de sostenibilidad aquellos que se pueden exigir de las materias primas o de las plantas de producción y transformación de dicha materias primas en bioproducto, estando entre los primeros: el requerimiento de biodiversidad, el requerimiento de reservas de carbono, y el requerimiento de turbera.

El requerimiento de biodiversidad está relacionado con bosques primarios y otras superficies boscosas, a saber bosques y otros terrenos boscosos de especies nativas, en donde no hay indicación claramente visible de la actividad humana y los procesos ecológicos no están significativamente interrumpidos. Zonas designadas, que son áreas designadas por la ley o por autoridades competentes importantes para propósitos de protección de la naturaleza; o la protección de ecosistemas raros, en peligro o amenazados o especies reconocidas por convenios internaciones, o incluidos en listas elaboradas por organizaciones intergubernamentales como la Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza (IUCN). Asimismo se incluyen prados y pastizales con una rica biodiversidad natural: a saber, los pastizales que seguirán siéndolo en ausencia... [Seguir leyendo]

I.- Método de determinación de nivel sostenibilidad de un bioproducto final consistente en una mezcla de n bioproductos, donde el método comprende:

i. capturar imágenes georeferenciadas mediante un sistema de teledetección de una zona geográfica de producción de materia prima a transformar en cada uno de los n bioproductos,

¡i. localizar geográficamente al menos una planta de transformación de materia prima en cada uno de los n bioproductos,

iii. procesado de las imágenes mediante al menos una unidad de procesamiento, para delimitar y establecer las zona de producción de materia prima a transformar para cada uno de los n bioproductos,

iv. calcular unos datos referidos a niveles de emisiones de GEI para cada proceso relacionado con: la producción de materia prima, su transformación en cada uno de los n bioproductos y una logística respectivamente asociada a cada uno de dichos procesos,

v. establecer unas características de sostenibilidad de zona geográfica de producción de materia prima, transformación y logística en función de una correlación definida entre sostenibilidad y datos referidos a niveles de emisiones de GEI donde se establece que a menor nivel (de GEI) mayor sostenibilidad,

vi. asignar a cada uno de los n bioproductos las características de sostenibilidad correspondientes en función de la producción de materia prima a partir de la cual se ha producido, la planta de transformación donde ha sido producido y la logística empleada en el transporte de materia prima a planta y de distribución de bioproducto final,

vii. calcular la composición del bioproducto final donde dicho cálculo comprende datos referidos a cantidades respectivas de cada uno de los n bioproductos que forman el bioproducto final, y

viii. calcular el nivel de sostenibilidad del bioproducto final donde dicho cálculo comprende una correspondencia ponderada entre cantidades de cada uno de los n bioproductos de la mezcla y las respectivas características de sostenibilidad de cada uno de los n bioproductos.

2 - Método según reivindicación 1 caracterizado porque adicionalmente comprende recuperar Imágenes de bases de datos correspondientes a la zona geográfica de producción materia prima para su posterior procesado junto con las imágenes captadas.

3.- Método según reivindicación 2 donde la zona geográfica de producción de materia prima se delimita y establece mediante cartografía obtenida de bases de datos.

4.- Método según reivindicación 3 donde la cartografía se procesa mediante al menos una unidad de procesamiento para adecuarla al sistema de referencia y proyección de Interés.

5.- Método según reivindicación 1 donde el bioproducto final es una mezcla de al menos un primer y un segundo bioproducto procedentes de al menos una primera y segunda zona geográfica, siendo la segunda distinta de la primera, y la determinación de composición de bioproducto final comprende calcular la cantidad de los bioproductos en la mezcla.

6.- Método según reivindicación 1 ó 6 donde el bioproducto final es una mezcla de un primer y un segundo bioproducto respectivamente procedentes de una primera y una segunda planta de transformación, siendo la segunda distinta de la primera, donde la determinación de composición de bioproducto comprende calcular la cantidad del primer y segundo bioproducto en la mezcla.

7.- Método según reivindicación 1 ó 6 donde el bioproducto final es una mezcla de un primer y un segundo bioproducto respectivamente procedentes de una primera y una segunda materia prima siendo la segunda distinta de la primera y la determinación de composición de bioproducto comprende calcular una cantidad de primer y segundo bioproducto en la mezcla.

8.- Método según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores donde el cálculo de la composición del bioproducto final se realiza mediante aplicación de balance de masas.

9.- Método según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores donde el bioproducto comprende un coproducto.

10.- Método según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores donde el bioproducto es un blocombustible.

II.- Método según reivindicación 10 donde el blocombustible es bloetanol.

12.- Método según reivindicación 10 donde el blocombustible es blodlesel.

OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS

ESPAÑA

INFORME SOBRE EL ESTADO DE LA TECNICA

N.° solicitud:

Fecha de presentación de la solicitud: 08.05.2012

Fecha de prioridad: 09-05-2011

09-05-2011 09-05-2011

© Int. Cl.: G06F19/00 (2011.01)

DOCUMENTOS RELEVANTES

Categoría

Documentos citados

Reivindicaciones

afectadas

The International Sustainability and Carbón Certification. ISCC 205 GHG Emissions Calcularon Methodology and GHG Audit. Versión 1.15, 2010, páginas 1-19 [en línea], [recuperado el 24.06.2014], Recuperado de Internet

<URL: http://web.arch ive.org/web/20140630143612/ http://www . iscc- system.org/uploads/media/ISCC205GHGEmissionCalculationMethodologyandGHGAudit.pdf>

The International Sustainability and Carbón Certification. ISCC 204 Mass balance calcularon methodology. Versión 1.15, 2010, páginas 1-13 [en línea], [recuperado el 24.06.2014]. Recuperado de Internet

<URL: http://web.archive.org/web/20140630143338/http://www.iscc- system.org/uploads/media/ISCC204MassBalanceCalculationMethodology.pdf >

BAUEN, A et al. The RSB GHG accounting scheme. Feasibility of a metamethodology and way forward. A report prepared by E4tech Forthe Roundtable on Sustainable Biofuels. Versión 4.1,

8 de octubre de 2009, páginas 17-24 [en línea], [recuperado el 24.06.2014] Recuperado de Internet <URL: http://web.archive.Org/web/20140630145032/http://iet.jrc.ec.europa.eu/remea/sites /remea/files/rsb_ghg_accounting.pdf>

US 5652717 A (MILLER et al.) 29.07.1997,

resumen; columna 2, línea 15 - columna 6, línea 20; figuras 1-2.

1-12

1-12

1-4

Categoría de los documentos citados X: de particular relevancia

Y: de particular relevancia combinado con otro/s de la misma categoría A: refleja el estado de la técnica

O: referido a divulgación no escrita P: publicado entre la fecha de prioridad y la de presentación de la solicitud

E: documento anterior, pero publicado después de la fecha de presentación de la solicitud

INFORME DEL ESTADO DE LA TÉCNICA

N° de solicitud:

Documentación mínima buscada (sistema de clasificación seguido de los símbolos de clasificación)

G06F, G06Q, Y02E

Bases de datos electrónicas consultadas durante la búsqueda (nombre de la base de datos y, si es posible, términos de búsqueda utilizados)

INVENES, EPODOC, WPI, TXTE, Internet