Informe de análisis del tamaño, la cuota de mercado y las tendencias del mercado de bioenergía por tipo de producto (biomasa sólida, biocombustible líquido, biogás, otros), por tecnología (procesos termoquímicos, procesos bioquímicos, otros), por materia prima (residuos agrícolas, residuos de madera, residuos sólidos, otros), por aplicación (generación de energía, generación de calor, transporte, otros) y por región (América del Norte, Europa, Asia-Pacífico, Oriente Medio y África, Latinoamérica). Previsiones para el periodo 2025-2033.

Factores de crecimiento del mercado de la bioenergía

Aumento de la participación de las mezclas de biocombustibles

Varios países desarrollados y en desarrollo están adoptando políticas obligatorias de biocombustibles y han establecido objetivos de biocombustibles para mejorar la seguridad energética y contribuir a la mitigación del cambio climático, además de ayudar a desarrollar el sector agrícola. Mandatos e incentivos para la mezclabiocombustiblesLa combinación con combustibles fósiles contribuye significativamente al crecimiento continuo de la producción y el uso de biocombustibles. La mayoría de los biocombustibles se consumen actualmente combinándolos con combustibles fósiles en porcentajes bajos (normalmente menos del 10% en volumen o energía). La demanda de biocombustibles ha aumentado significativamente en la última década debido a políticas como laEnergía renovableLa Directiva (RED) y la Directiva sobre la calidad de los combustibles de la Unión Europea han regulado la proporción necesaria de biocombustibles para el sector del transporte.

Además, las organizaciones gubernamentales buscan aumentar la proporción de biocombustible en la mezcla de combustible para aviones. En octubre de 2018, el gobierno noruego anunció que las aerolíneas que operan en Noruega deberán mezclar un 0,5 % de biocombustible avanzado con combustible de aviación a partir de 2020. El objetivo del gobierno es que para 2030, el 30 % del combustible de las aerolíneas sea sostenible y contribuya a la lucha contra el cambio climático. El gobierno garantiza un mercado para los combustibles alternativos de aviación al establecer un requisito de mezcla. Esto podría facilitar el desarrollo tecnológico e industrial en Noruega, impulsando así el mercado de la bioenergía durante el período previsto.

Mayor despliegue de tecnología de conversión de residuos en energía

Se espera que las políticas y los objetivos gubernamentales desempeñen un papel crucial en el desarrollo de la bioenergía. En 2019, China reguló diversas estrategias para aumentar la generación de energía a partir de bioenergía. Por ejemplo, introdujo una nueva iniciativa de calefacción limpia que se prevé impulse la instalación de plantas de cogeneración alimentadas con biomasa y residuos. Se anticipa que la mayor expansión se producirá en zonas con acceso a recursos de biomasa y políticas para eliminar gradualmente las calderas de carbón con el fin de mejorar la calidad del aire, impulsando así la demanda del mercado de la bioenergía.

Además, el despliegue de la valorización energética de residuos (EfW, por sus siglas en inglés) está experimentando un fuerte crecimiento, dado que la urbanización y el desarrollo económico generan una mayor cantidad de residuos sólidos urbanos (RSU). La tecnología EfW ofrece una solución superior a los vertederos para la gestión de residuos sólidos urbanos en las ciudades, y China cuenta con la mayor capacidad instalada de EfW a nivel mundial.

La adopción global de estrategias integradas de gestión de recursos podría incrementar drásticamente el despliegue de incineradoras y tecnologías avanzadas de conversión. Este desarrollo reduciría los vertederos y las emisiones de metano asociadas, mientras que la mayor captación de gas de vertedero y la producción de energía podrían reducir aún más la huella de carbono de las prácticas de gestión de residuos. Se espera que estos beneficios del aumento y desarrollo del despliegue de la valorización energética de residuos (WTE) impulsen el mercado de la bioenergía durante el período previsto. Por lo tanto, las tecnologías WTE implementadas en vertederos, plantas de tratamiento y explotaciones agrícolas ofrecen una ventaja. Pueden formar parte de una operación municipal o agrícola en curso, impulsando así la demanda del mercado de la bioenergía.

Restricciones del mercado

Restricciones logísticas en la cadena de suministro de biomasa

La cadena de suministro de biomasa es uno de los factores más importantes para la producción de bioenergía a gran escala. En muchos casos, constituye una barrera crítica para obtener financiación inicial para nuevos desarrollos en cultivos energéticos específicos. La mayoría de las producciones dependen de complejas cadenas de transformación vinculadas a los mercados de alimentación y alimentos. La cadena de suministro abarca diversos aspectos, desde el cultivo y la cosecha de biomasa hasta su tratamiento, transporte y almacenamiento. Unas cadenas de suministro eficientes son de vital importancia para la producción de bioenergía, ya que la biomasa suele tener ciclos de producción estacionales complejos y reduce su masa, energía y densidad aparente.

Además, la demanda de productos finales suele estar dispersa, lo que complica aún más la cadena de suministro y, a su vez, limita el crecimiento del mercado. Junto con los desafíos identificados, esta complejidad se refleja en las deficiencias de los modelos actuales de la cadena de suministro de biomasa, ya sean integrales o centrados en un único componente. Estos modelos requieren un volumen considerable de datos. Sin embargo, en muchos casos, el análisis modelado no se ha probado en condiciones reales a una escala suficiente para recopilar datos de rendimiento. Dicha recopilación de datos es costosa y requiere mucho tiempo, lo que repercute negativamente en el mercado de la bioenergía durante el período previsto.

Oportunidades clave del mercado

Innovaciones emergentes en tecnologías de conversión de residuos en energía

La valorización energética de residuos (VER) transforma los residuos orgánicos en calor o electricidad para alimentar vehículos, a la vez que protege el medio ambiente. La principal razón de su popularidad radica en que convierte residuos sólidos, como papel y plástico, en energía de forma rentable y sostenible. La tecnología Dendro Liquid Energy (DLE) genera electricidad cuatro veces más que la digestión anaeróbica (DA) y resulta más económica. Representa un avance significativo en el mercado global de la valorización energética de residuos, ya que no genera residuos. Además, al no producir emisiones contaminantes, las instalaciones de la planta quedan libres de residuos y no son aptas para su uso. Con la implementación de esta innovadora tecnología de cero residuos en Alemania, los participantes del mercado prevén mejores oportunidades de crecimiento.

Información sobre tipos de productos

El mercado global de bioenergía se segmenta en biomasa y residuos municipales renovables, biogás y biocombustibles líquidos. La biomasa y los residuos municipales renovables constituyen el segmento más grande, con más del 34 % de la capacidad instalada total de bioenergía en 2021. La biomasa en este segmento se refiere a los residuos utilizados para la generación de calor o electricidad mediante combustión. Por otro lado, los residuos municipales renovables se refieren a la basura orgánica compuesta por vegetales, frutas y otros alimentos en descomposición. Los residuos orgánicos, una fracción de los residuos sólidos urbanos (RSU), generan metano a través de procesos como la pirólisis/gasificación, la incineración, la digestión anaeróbica y el vertido. El aumento de la tecnología de conversión de residuos en energía y la demanda de biomasa, como los pellets en las plantas de cogeneración, son los principales factores que explican la mayor cuota de mercado.

BiogásEl biogás es una mezcla de gases producida por la descomposición de materia orgánica sin oxígeno. Procesos como la digestión anaeróbica y los vertederos generan biogás, que contiene principalmente metano y dióxido de carbono. La aplicación del biogás presenta varias ventajas sobre el uso de diversos combustibles fósiles en múltiples aplicaciones, como estufas domésticas, plantas de cogeneración, transporte y diversos servicios comerciales, como invernaderos, lo que impulsa el crecimiento del mercado del biogás. Regiones como Europa y Norteamérica son algunas de las regiones más destacadas que han introducido comercialmente biocombustibles líquidos en el sector del transporte para reemplazar combustibles fósiles convencionales como el diésel y la gasolina.

Además del sector del transporte, el biodiésel y el etanol se utilizan en generadores y centrales eléctricas. Se espera que el estricto control de emisiones en diversos países y regiones, como Europa, explique la adopción del biodiésel en los generadores eléctricos. Normas como los límites de emisiones de la Etapa V para motores en maquinaria móvil no vial, como grupos electrógenos de más de 560 kW en Europa, y los límites de emisiones para motores diésel utilizados en grupos electrógenos de hasta 800 kW en India, son algunas de las normas que probablemente impulsarán el uso de biodiésel en los generadores eléctricos durante el período previsto.

Perspectivas tecnológicas

El mercado global de bioenergía se segmenta en gasificación, pirólisis rápida, fermentación y otras tecnologías. La fermentación dominó el mercado de bioenergía, con más del 34 % de la capacidad instalada total en 2021. Además, es probable que siga dominando el mercado durante el período de pronóstico debido a su tecnología madura y ampliamente aceptada a nivel mundial. Gracias a su amplio uso en la industria y a que requiere procesos de baja temperatura y presión, la fermentación produce un rendimiento superior al 98 %, con opciones de materias primas alternativas en auge, como la jatrofa, las grasas animales, los lodos o el aceite de cocina usado, junto con el valor comercial de los coproductos y los incentivos fiscales para el biodiésel; estas tecnologías están ganando popularidad en los primeros años del período de pronóstico.

Los principales consumidores del segmento de gasificación de biomasa son las pequeñas y grandes industrias, el sector comercial y las comunidades rurales. Se prevé que la región de Asia-Pacífico experimente un crecimiento significativo, impulsado por economías industrializadas como Japón, Corea del Sur, India y China. El impacto de este crecimiento se ve incrementado por los cambios en el consumo de energía, dado que la mitad de la población mundial reside en esta región. Una parte importante vive en zonas rurales, donde la biomasa ha sido una fuente de energía predominante, principalmente para uso doméstico. Se ha constatado que la gasificación de biomasa a pequeña escala suministra electricidad en las zonas rurales.

• Por ejemplo, en India, el Ministerio de Energías Nuevas y Renovables (MNRE) ha desarrollado diversas políticas de cogeneración de biomasa y bagazo que utilizan ampliamente la gasificación para la generación de energía. Estos incentivos gubernamentales han impulsado la demanda de gasificación durante el período previsto. Se espera que el segmento de pirólisis rápida en calderas experimente un auge, ya que el uso de aceite de pirólisis puede reducir las emisiones de carbono en un 90 %. Este aceite puede sustituir al gas natural y a los fuelóleos pesados ​​y ligeros, lo que incrementa la demanda en el mercado estudiado.

Además, el uso de la pirólisis en turbinas de gas y motores diésel para generar calor y energía eléctrica ofrece un gran potencial para el mercado. La implementación de plantas distribuidas para el procesamiento de biomasa genera beneficios económicos para la industria rural y la agricultura. Están surgiendo mercados para productos de pirólisis de biomasa, especialmente en Asia y Europa. Se prevé que la creciente aplicación de la tecnología de pirólisis para reemplazar una cantidad significativa de carbono fósil impulse la demanda de este mercado durante el período de pronóstico.

Información sobre materias primas

El mercado global de bioenergía se segmenta en residuos agrícolas, residuos de madera, residuos sólidos y otros. Los residuos sólidos constituyen el segmento dominante en el mercado de bioenergía. En 2023, este segmento lideró el mercado global en términos de participación, impulsado por el aumento en la generación de residuos sólidos provenientes de los sectores residencial, comercial e industrial, los cuales se utilizan cada vez más para la producción de bioenergía. Además, se prevé que la creciente demanda de electricidad sostenible, combustibles para el transporte, generación de calor y otras aplicaciones impulse el crecimiento del mercado de residuos sólidos durante el período de pronóstico. Este segmento es esencial para las áreas urbanas que enfrentan desafíos en la gestión de residuos y buscan soluciones de conversión de residuos en energía más limpias y sostenibles.

Los residuos agrícolas, como los restos de cultivos y el estiércol, constituyen una valiosa fuente para la producción de bioenergía. Su aprovechamiento no solo mitiga los problemas de eliminación de residuos, sino que también proporciona a los agricultores una fuente de ingresos adicional, contribuyendo significativamente al sector de las energías renovables. Este segmento de materia prima es especialmente importante en regiones con una intensa actividad agrícola.

Además, los residuos de madera, incluidos los restos forestales, el serrín y las astillas, han sido tradicionalmente una fuente de bioenergía. Son altamente eficientes en la generación de calor y electricidad y abundan en las zonas forestales. Sus propiedades sostenibles y neutras en carbono los convierten en una opción preferida para los proyectos de bioenergía, impulsando así el crecimiento del mercado en el sector forestal.

Información sobre la aplicación

El mercado global de bioenergía se segmenta en generación de electricidad, generación de calor, transporte y otros. El segmento de transporte es el dominante en el mercado de bioenergía. El papel de la bioenergía en el transporte está creciendo, especialmente con el desarrollo de biocombustibles avanzados. Biocombustibles como el biodiésel y el bioetanol se mezclan con combustibles convencionales para reducir las emisiones. Además, la generación de electricidad se ve impulsada por la creciente transición hacia fuentes de energía renovables para reducir las emisiones de carbono y alcanzar los objetivos de sostenibilidad. Por último, la generación de calor se ve impulsada por la demanda de soluciones de bioenergía en aplicaciones de calefacción industrial y residencial.

Análisis regional

América del Norte dominó el mercado de la bioenergía, con más del 35 % de la capacidad instalada total en 2021. En Estados Unidos, se prevé que el creciente consumo de biocombustibles y las políticas gubernamentales favorables impulsen el mercado. El Laboratorio Nacional de Energías Renovables (NREL) y el Departamento de Energía de EE. UU. han emprendido diversas iniciativas en el sector de la bioenergía. En julio de 2020, el Departamento de Energía (DOE) anunció una financiación de más de 97 millones de dólares para 33 proyectos, que impulsarían la investigación y el desarrollo. Estos proyectos mejorarán el rendimiento y reducirán el coste y el riesgo de las tecnologías que generan biocombustibles, bioenergía y bioproductos a partir de biomasa y residuos. Por lo tanto, se espera que el mercado de la bioenergía siga creciendo, respaldado por los avances tecnológicos.

Tendencias del mercado de bioenergía en Asia-Pacífico

La región de Asia-Pacífico es la de mayor crecimiento en el mercado de la bioenergía, con más del 33 % de la capacidad instalada total en 2021. Se espera que China e India sean actores clave en el sector de las energías renovables debido a su enorme población y la creciente demanda de energía. En 2019, China era líder mundial en el despliegue de energías renovables. En julio de 2020, China se unió al Programa de Tecnología de Bioenergía (TCP) de la AIE para liderar una nueva era de desarrollo de la bioenergía en el país, lo que se prevé que impulse la participación de la bioenergía en la matriz energética renovable total del país.

Japón es uno de los mayores mercados de energías renovables de Asia-Pacífico. La energía solar, hidroeléctrica, eólica y la bioenergía constituyen las principales fuentes de energía renovable del país. Entre las fuentes de bioenergía se incluyen el metano, la madera no utilizada o de desecho, la madera común, los residuos agrícolas y una fracción biogénica de los residuos. Se prevé que factores como las políticas y los programas gubernamentales de apoyo, así como los objetivos de energías renovables, impulsen la capacidad instalada de bioenergía en Japón durante el período de pronóstico.

Tendencias del mercado europeo de bioenergía

Europa es el tercer mercado más grande, con más del 16 % de la capacidad instalada total de bioenergía en 2021. Alemania es uno de los mayores mercados de bioenergía en Europa en términos de capacidad instalada. La capacidad instalada de bioenergía en Alemania alcanzó los 8,92 GW en 2019, lo que representa un aumento del 3,8 % con respecto al año anterior. Además, el único factor positivo que puede influir en el crecimiento del sector de la bioenergía en Alemania es el cierre progresivo de todas las instalaciones nucleares del país para 2022. Se espera que los planes del país para desmantelar todas las centrales nucleares y aumentar la participación de las energías renovables en la matriz energética impulsen el sector de la bioenergía en Alemania durante el período previsto.