N1 Fundamentos · Lección 1 de 8 · 25 min

USD/GJ y energía útil: la unidad que compara combustibles

Economía y mercados de la biomasa

Equipo docente de biomasa360 · Responsable: Dirección de oferta, calidad y Academia · Revisada el 25 de octubre de 2026 (revisión científica de cálculos y citas)

Al terminar podrás

Convertir el precio de cualquier combustible (por galón, kilogramo, tonelada o MMBtu) a USD por GJ en base PCI.
Distinguir entre el costo del GJ comprado y el del GJ útil, y explicar el papel de la eficiencia de la caldera.
Explicar por qué los fósiles se comparan sin IVA en la industria ecuatoriana.
Calcular el costo del calor útil de la cascarilla y del bunker con datos verificados de 2026.

Conviene saber antes

Curso 2, N1 (humedad y bases de reporte)
Manejo de unidades SI (MJ, GJ, kWh)

Una caldera no compra galones ni toneladas: compra energía. Para comparar un combustible líquido con uno sólido hay que llevarlos a la misma unidad, el dólar por gigajulio (USD/GJ), y siempre en la misma base de poder calorífico. En esta Academia la base es el PCI en base recibida. Como 1 MJ/kg equivale a 1 GJ/t, el PCI en MJ/kg da directamente los GJ que entrega cada tonelada.

c_{E} = \frac{p}{e}

Costo de la energía comprada: precio por unidad física dividido por la energía (PCI) que contiene esa unidad.

Variables de la ecuación 1
Símbolo	Significado	Unidad
$c_{E}$	Costo de la energía comprada	USD/GJ
$p$	Precio por unidad física, sin IVA si es recuperable	USD/gal, USD/kg o USD/t
$e$	Energía por unidad (PCI)	GJ/gal, GJ/kg o GJ/t

c_{U} = \frac{c_{E}}{\eta}

Costo de la energía útil: la que llega al vapor o al proceso. La eficiencia η se mide sobre el PCI.

Variables de la ecuación 2
Símbolo	Significado	Unidad
$c_{U}$	Costo del GJ útil	USD/GJ
$\eta$	Eficiencia de la caldera (base PCI)	adimensional

¿Por qué sin IVA? El IVA del 15 % que paga una industria por el combustible es crédito tributario: lo recupera al facturar su producción. Su costo económico es el precio sin IVA. El precio de la biomasa residual se toma tal como se pacta en origen (la tarifa de IVA aplicable a cada residuo debe confirmarla un contador: la investigación del proyecto recomienda confirmarla con el SRI).

Ejemplo resuelto 1

Costo del GJ de bunker en octubre de 2026

Calcule el costo de la energía del fuel oil N.º 6 industrial (bunker) con el precio oficial vigente y el PCI de GREET.

Datos del ejemplo 1
Dato	Valor	Unidad	Fuente
$p_{IVA}$	2,832503	USD/gal con IVA	EP Petroecuador, 12-oct al 11-nov-2026
$IVA$	15	%	SRI
$e$	0,14808	GJ/gal	GREET 1.8d.1: 140.353 Btu/gal × 1,055056 kJ/Btu

Precio sin IVA.
$p = \frac{2{,}832503}{1{,}15} = 2{,}4630\ \mathrm{USD/gal}$
Dividir para la energía por galón.
$c_{E} = \frac{2{,}4630}{0{,}14808} = 16{,}63\ \mathrm{USD/GJ}$
Energía útil con una eficiencia supuesta de 85 %.
$c_{U} = \frac{16{,}63}{0{,}85} = 19{,}57\ \mathrm{USD/GJ_{\text{útil}}}$

Resultado

c_{U,\,bunker} \approx 19{,}6\ \mathrm{USD/GJ_{\text{útil}}}

Interpretación: Este es el número contra el que compite cualquier biomasa en una caldera de vapor que hoy quema bunker.

Ejemplo resuelto 2

Costo del GJ útil de la cascarilla en origen

Calcule el costo del GJ útil de la cascarilla a USD 15/t en origen (dentro del rango verificado de 14,3–16,7 USD/t) con su PCI de 12,89 MJ/kg.

Datos del ejemplo 2
Dato	Valor	Unidad	Fuente
$p$	15	USD/t en origen	Arteaga (2020): ≈USD 100 por camionada de 6–7 t → 14,3–16,7 USD/t
$e$	12,89	GJ/t (PCI a 10 % bh)	Tipanluisa et al. (2015), Tabla 2
$\eta$	0,75	adimensional	Supuesto del ejemplo

Costo de la energía comprada.
$c_{E} = \frac{15}{12{,}89} = 1{,}164\ \mathrm{USD/GJ}$
Costo del GJ útil.
$c_{U} = \frac{1{,}164}{0{,}75} = 1{,}55\ \mathrm{USD/GJ_{\text{útil}}}$
Relación con el bunker.
$\frac{19{,}57}{1{,}55} = 12{,}6$

Resultado

c_{U,\,cascarilla} \approx 1{,}55\ \mathrm{USD/GJ_{\text{útil}}}\ \text{(sin flete)}

Interpretación: La brecha es enorme, pero todavía faltan el flete, la manipulación, la ceniza y, sobre todo, la inversión en la caldera. Las lecciones siguientes los suman.

Figura 1Costo de la energía comprada en Ecuador, octubre de 2026 (USD/GJ, base PCI, sin IVA)

El calor fósil cuesta entre 5,4 y 30,3 USD/GJ; la cascarilla en origen, ≈1,16. El gas natural es el fósil más barato, pero solo está disponible donde hay red de suministro.

Ver los datos en una tabla

Datos de la figura 1: Costo de la energía comprada en Ecuador, octubre de 2026 (USD/GJ, base PCI, sin IVA)
Combustible	USD/GJ
Diésel 2 industrial	30,3
GLP industrial	18,13
Bunker (fuel oil N.º 6)	16,63
GNL (precio en terminal)	10,55
Gas natural (precio en terminal)	5,41
Cascarilla en origen (USD 15/t)	1,16

Fuente: Derivado: EP Petroecuador (oct-2026, sector industrial) ÷ 1,15 ÷ PCI de GREET 1.8d.1; gas en MMBtu convertido a GJ (1,055056) y a base PCI con la relación 983/1.089 de GREET. Cascarilla: Arteaga (2020) y Tipanluisa et al. (2015).

La trampa del MMBtu. El gas natural se cotiza por millón de Btu, y por convención esa unidad suele ir en base PCS. El IPCC (2006, vol. 2, cap. 1) recuerda que el PCI del gas es cerca de un 10 % menor que el PCS (un 5 % en carbón y petróleo). Si se compara un gas en PCS con una biomasa en PCI, el gas parece un 10 % más barato de lo que es. Aquí se convirtió con la relación de GREET (983/1.089 = 0,9027), un supuesto que debe confirmarse con el contrato de suministro de gas.

Figura 2Comparación visual entre un tambor de bunker y un montículo de cascarilla que entregan la misma energía útil a una caldera

Ejercicios

Cálculo●○○
Con el precio del GLP industrial de oct-2026 (USD 0,971744/kg con IVA) y su PCI de 0,046607 GJ/kg (GREET), calcule su costo en USD/GJ sin IVA y en USD por GJ útil con una eficiencia de 0,88 (supuesto).
Ver la solución
Sin IVA: 0,971744 ÷ 1,15 = 0,8450 USD/kg. Por GJ: 0,8450 ÷ 0,046607 = 18,13 USD/GJ. Útil: 18,13 ÷ 0,88 = 20,60 USD/GJ útil.
Cálculo●●○
Un proveedor ofrece una biomasa a USD 30/t con 35 % bh y otro a USD 40/t con 12 % bh. Si el PCI seco de ambas es 16,0 MJ/kg (supuesto), ¿cuál es más barata por GJ? Use $\mathrm{PCI}_{bh} = \mathrm{PCI}_{bs}\,(1 - w) - 2{,}443\,w$ .
Ver la solución
PCI a 35 %: $16{,}0 \times 0{,}65 - 2{,}443 \times 0{,}35 = 9{,}545\ \mathrm{MJ/kg}$ , así que $30 \div 9{,}545 = 3{,}14\ \mathrm{USD/GJ}$ . PCI a 12 %: $16{,}0 \times 0{,}88 - 2{,}443 \times 0{,}12 = 13{,}787\ \mathrm{MJ/kg}$ , así que $40 \div 13{,}787 = 2{,}90\ \mathrm{USD/GJ}$ . La más cara por tonelada es la más barata por energía.
Criterio●●○
Explique por qué no es correcto comparar el precio del gas natural en USD/MMBtu directamente con el de una biomasa en USD/GJ calculado con el PCI.
Ver la solución
Hay dos conversiones: de MMBtu a GJ (× 1,055056) y de base PCS a PCI (el PCI del gas es ≈10 % menor según el IPCC 2006). Omitir la segunda subestima el costo del gas en ≈10 %.

Autoevaluación

¿Qué unidad permite comparar el bunker con la cascarilla?
1. USD/t
2. USD/gal
3. USD/GJ en la misma base de poder calorífico
4. USD/m³
Ver la respuesta
Respuesta: C. Solo una unidad de energía con la misma base (PCI) hace comparables un líquido y un sólido.
Si 1 MJ/kg equivale a 1 GJ/t, una biomasa con PCI de 12,89 MJ/kg entrega…
1. 0,01289 GJ/t
2. 12,89 GJ/t
3. 1.289 GJ/t
4. Depende del IVA
Ver la respuesta
Respuesta: B. 1 MJ/kg × 1.000 kg/t = 1.000 MJ/t = 1 GJ/t.
¿Por qué se usa el precio del fósil sin IVA en la comparación industrial?
1. Porque el IVA no existe en Ecuador
2. Porque la industria lo recupera como crédito tributario
3. Porque la biomasa no paga impuestos
4. Por convención internacional
Ver la respuesta
Respuesta: B. El IVA pagado en insumos se compensa con el IVA cobrado en ventas; no es un costo económico para la planta.
La eficiencia de la caldera…
1. No afecta el costo del GJ útil
2. Divide al costo del GJ comprado
3. Multiplica al precio por tonelada
4. Solo importa en el gas
Ver la respuesta
Respuesta: B. $c_U = c_E/\eta$ : con menor eficiencia, cada GJ útil necesita más GJ comprados.

Referencias

EP Petroecuador. (2026b). Precios de venta en terminal para las comercializadoras calificadas y autorizadas a nivel nacional: período de vigencia del 12 de octubre al 11 de noviembre de 2026. https://www.eppetroecuador.ec/wp-content/uploads/2026/10/ESTRUCTURA-DE-PRECIOS-DEL-12-DE-OCTUBRE-AL-11-DE-NOVIEMBRE-DE-2026.pdf
Argonne National Laboratory. (2010). Lower and higher heating values of gas, liquid and solid fuels (GREET 1.8d.1). En Biomass Energy Data Book, apéndice A. https://courses.grainger.illinois.edu/npre470/sp2018/web/Lower_and_Higher_Heating_Values_of_Gas_Liquid_and_Solid_Fuels.pdf
Arteaga Quintana, J. F. (2020). Caracterización de cascarilla de arroz como biomasa residual para combustible [Tesis de maestría, Universidad Internacional SEK]. https://repositorio.uisek.edu.ec/jspui/bitstream/123456789/3742/1/JUAN%20FRANCISCO%20ARTEAGA%20QUINTANA.pdf
Tipanluisa, L., et al. (2015). Estudio experimental de la combustión de la cascarilla de arroz en una cámara de lecho fijo. Revista de la Facultad de Ciencias Químicas, Universidad de Cuenca. https://publicaciones.ucuenca.edu.ec/ojs/index.php/quimica/article/download/337/284/1143
Garg, A., Kainou, K., & Pulles, T. (2006). Introduction. En 2006 IPCC guidelines for national greenhouse gas inventories (Vol. 2, cap. 1). IGES. https://www.ipcc-nggip.iges.or.jp/public/2006gl/pdf/2_Volume2/V2_1_Ch1_Introduction.pdf

Para profundizar

Argonne National Laboratory. (2010). Lower and higher heating values of gas, liquid and solid fuels (GREET 1.8d.1). En Biomass Energy Data Book, apéndice A. — La tabla de poderes caloríficos inferiores y superiores de GREET es la referencia más citada para convertir fósiles; úsela siempre en la misma base.
International Energy Agency. (2025). Renewables 2025: Renewable heat. IEA. — Contexto mundial: el calor industrial sigue dominado por fósiles y la bioenergía es la principal fuente renovable de calor en la industria.

Cómo citar esta lección

APA 7, para tu tesis o tu informe:

Equipo docente de biomasa360. (2026). USD/GJ y energía útil: la unidad que compara combustibles (Versión 2026-10) [Lección del curso «Economía y mercados de la biomasa»]. Academia 360, biomasa360. Recuperado el 26 de octubre de 2026, de https://biomasa360.com/academia/economia-y-mercados/usd-por-gj-y-energia-util/

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