Mudança do Paradigma Energético no Sector Agrícola
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- Heloísa Figueiroa Philippi
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1 Mudança do Paradigma Energético no Sector Agrícola At Artur Amaral Escola Superior Agrária de Santarém Sumário Introdução Fontes de energia renovável na agricultura Enquadramento legislativo Mercado europeu O mercado em Portugal Trabalhos de experimentação na ESAS Conclusões 1
2 Introdução PARADIGMA Sistema ou modelo conceptual que orienta o desenvolvimento posterior de pesquisas, estando na base da evolução científica 3 Introdução Desenvolvimento Socioeconómico Eficiência dos recursos Eficiência Material: Menor utilização de input em relação ao output Ecossistemas: Redução dos impactos, minimizar resíduos e poluição Capital Natural: Minerais, Terra, Água; Biodiversidade, etc Preservação dos Ecossistemas Adaptado: EEA,
3 Introdução Impacto social das FER As tecnologias associadas às energias renováveis empregam, actualmente, cerca de 1,5 milhões de pessoas no espaço da EU e Prevê-se que até 2020 este sector poderá empregar mais 3 milhões Fonte: Comissão Europeia, Introdução Compromisso para a eficiência dos recursos: Implicações para as ER/Bioenergia Reduções dos GEE A produção de ER não poderá causar impactos negativos no capital natural Reduções pequenas de GEE em relação às ENR não são suficientes Floresta Produtividade dos solos Biodiversidade Recursos Hídricos 6 3
4 Introdução Medidas sustentáveis combatíveis com a Bioenergia Floresta: permanência de Agricultura de conservação: uma % mínima de resíduos Mobilização de conservação na parcela após as práticas Cobertura de pelos menos 30% florestais (limpeza; da superfície com resíduos: MR; desramações; picadas; ) ML; SD; Boas Práticas Agrícolas 7 Fontes de energia renovável na Agricultura Energia Solar Energia Eólica Pequenas CH Bioenergia 8 4
5 Fontes de energia renovável na Agricultura - Bioenergia Menores emissões de GEE Energia renovável Cumprimento dos compromissos internacionais redução GEE Bionergia Energia que deriva da biomassa 9 Fontes de energia renovável na Agricultura - Bioenergia Culturas oleaginosas (colza; girassol; etc) resíduos de óleos e gordura animal; Culturas ricas em amido e açúcar; Biomassa lenho - celulósica: (palha; madeira; culturas energéticas); RSU biodegradáveis; Estrumes; Resíduos líquidos; Algas; Micro-organismos: i microalgas e bactérias Matéria Prima Processos de Conversão Preparação + Combustão Transesterificação (FAME); Hidrogenação (HVO); Gaseificação; Pirólise; Digestão anaeróbica; Outros processos químicos/biológicos. Energia calorífica Energia elétrica Transportes: Biocombustíveis líquidos: Bioetanol Biodiesel; Metanol; Bio- EETB(ETBE); Tipos de Energia 10 5
6 Fontes de energia renovável na Agricultura - Bioenergia Tipos de Bioenergia Eletricidade Biomassa sólida: Estilha de madeira; palha; Estrume seco Biogás e biometano Aquecimento Queima de biomassa ( ) em pequenas unidades e diferentes escalas Biogás e biometano Transportes Combustíveis de 1ª geração Combustíveis de 2ª geração 11 Fontes de energia renovável na Agricultura - Bioenergia Combustíveis para transportes Combustíveis de 1ª geração Combustíveis de 2ª geração Matérias primas ricas em açúcar/amido Produção de Bietanol Culturas oleaginosas Produção de Biodiesel Tecnologia ainda não completamente madura; Expectável grande desenvolvimento no futuro Utiliza matéria lenho-celulósica; obtida de resíduos florestais, agrícolas; culturas energéticas;
7 Fontes de energia renovável na Agricultura - Bioenergia BIETANOL CANA DE AÇUCAR MILHO SORGO BETERRABA BATATA CEREAIS pragana VINHO MOSTO DE UVA 13 Fontes de energia renovável na Agricultura - Bioenergia BIODIESEL COLZA GIRASSOL; SOJA ÓLEO DE PALMA ÓLEO DE RÍCINO (Mamona) ÓLEO DE PURGUEIRA (Jatropha) 14 7
8 Fontes de energia renovável na Agricultura -Bioenergia Cana: Arundo donax L. Culturas Energéticas Miscanthusxgiganteus 15 Choupo: Populus sp. Eucalipto globulus L.. Fontes de energia renovável na Agricultura-Resíduos Resíduos das culturas agrícolas 16 8
9 Fontes de energia renovável na Agricultura-Resíduos Conversão da biomassa em combustíveis líquidos Conversão termoquímica: Conversão bioquímica: É feita a gaseificação da biomassa a 600º-1100ºC Pré-tratamento da biomassa e hidrólise enzimática Conversão a biodiesel utilizando a síntese de Fischer-Tropsch h Subsequente fermentação com conversão da hemicelulose e açúcar em etanol Exemplos: Prmenergy AGT Management Engineering Unidades em Dinamarca; Espanha; Suécia e Canadá 17 Fontes de energia renovável na Agricultura Rácio produto/biocombustível 1 t de óleo 1 t éster colza metílico 1 ha colza = 1350L Éster metílico 1 t de grão de milho 400 L de bietanol 1 t de palha de milho Celuloses; Hemiceluloses; Até 280 L bioetanol [1] 18 9
10 Enquadramento legislativo 2008 Quadro legislativo vago Objetivos não vinculativos Diretiva Eletricidade 2001/77/CE 21% na EE até 2010 Diretiva Biocombustíveis 2003/30/CE 5,75% nos Transportes até Alteração da abordagem política DER 2009/28/CE Promoção da utilização da E proveniente das FER Abrange o consumo de energia como um todo Estabelece objetivos juridicamente vinculativos Obrigação dos EM estabelecerem planos de ação 19 Enquadramento legislativo Diretiva 2009/28/CE (Objetivos): Atingir os 20% de FER no total de consumo final de energia na EU; Estabelece quotas individuais nacionais para cada país; Incorporação no mínimo de 10% de biocombustíveis no consumo de gasolina e gasóleo; Redução de 20% no consumo final de energia através da eficiência energética; Redução em 20% das emissões dos GEE (tendo por base o ano de 2005)
11 Mercado europeu Evolução da Produção Primária de Energia Renovável na EU (ktep) Anos Eurostat, Mercado europeu Repartição percentual e em volume (ktep) dos biocombustíveis na UE (2010) Biodiesel; 9938; 78% Bioetanol; 2800; 22% Fonte: CE,
12 Mercado europeu (Mtep) Repartição do consumo total de biocombustíveis nos transportes ( ) 1,3 1,2 4,3 0,9 1,8 68 6,8 0,5 2,3 9,1 0,5 2,8 9,9 Outros biocombustíveis Biogasolina Biodiesel (Anos) Fonte: CE, Mercado europeu 350 Consumo total de energia fóssil e biocombustíveis nos transportes na UE ( ) 300 6,7 9,6 11,9 13,3 250 (Mtep) ,5 295,2 287,6 285,1 Total biocombustíveis nos transportes Consumo total de ENR em transportes (Anos) Fonte: CE,
13 Mercado europeu Origem do biodiesel consumido na UE em 2010 Argentina 10% EUA 1% Indonesia 3% Malásia 1% China 1% Indonesia EU % Fonte: CE, Mercado europeu Origem do bietanol consumido na UE em 2010 Brasil 8% Bolivia 1% EUA 4% Peru 1% Outros 5% Cazaquistão 1% EU % Fonte: CE,
14 Mercado europeu UK SE FI SK SI RO PT PL AT NL MT HU LU LT LV CY IT FR ES EL IE EE DE DK CZ BG BE Objetivos globais nacionais para a quota de ER no consumo final de energia em ,0 Objectivo ER no consumo final bruto 2020 Quota ER no consumo final bruto ,0 10,0 20,0 30,0 40,0 50,0 60,0 (%) Fonte: Comissão Europeia, Mercado europeu Perspectivas de evolução Aumento do consumo total de energias renováveis: 103 Mtep em Mtep em 2020 (consumo bruto final de energia). O sector da eletricidade deverá representar 45% deste aumento (51,3Mtep); O aquecimento 37% (42,2Mtep); 2Mtep); Os transportes 18% (20,5Mtep)
15 Mercado europeu Perspectivas de evolução Desenvolvimento das fontes de energia renováveis na electricidade na UE Marés, ondas, oceanos Electricidade geotérmica Electricidade solar GWh % Electricidade de biomassa Eólica Centrais hidroeléctricas Fonte: Comissão Europeia, Mercado europeu Perspectivas de evolução Desenvolvimento das fontes de energia renováveis nos transportes na UE ktep Hidrogénio Outros biocombustíveis Electricidade nos transportes Bioetanol Biodiesel Fonte: Comissão Europeia,
16 Mercado europeu Evolução comparativa da tendência estimada (linha tracejada) com o previsto (linha azul) para o sector das ER na EU ktep Fonte: Comissão Europeia, Mercado nacional Fonte:DGEG 32 16
17 Mercado nacional Repartição do consumo total de eneria por sectores de actividade (2005) Serviços 13% Agr.Pescas. Construção 7% Industria 28% Doméstico 17% Repartição do consumo total de energia por sectores de actividade (2011) Agr.Pescas. Construção Serviços 2% 11% Industria 34% Transportes 35% Doméstico 17% Transportes 36% Fonte:DGEG 33 Mercado nacional Potência Instalada em FER (2011) Geotérmica 0% Fotovoltaica 2% Eólica 41% Hidrica 50% Biomassa 7% MW Fonte:DGEG 34 17
18 Trabalhos de experimentação na ESAS Experimentação colza 2007/2008 Avaliação do interesse técnico-económico do cultivo da colza para biodiesel, como cultura intercalar: Ensaio de datas de sementeira: Factor: Datas; Tratamentos: 4 Outubro; 31 Outubro; 12 de Dezembro Ensaio de variedades: Factor: Variedades; Tratamentos: Recital; Alba; Ready; Lucia; Nelson; Kuibik; Petrol; Jetix; Fair Ensaio de resposta ao azoto: Factor: Doses de azoto Tratamentos: N0; N40; N80; N120; N Trabalhos de experimentação na ESAS Experimentação colza 2007/2008 Potencial interesse da inserção da cultura da colza nos sistemas de monocultura de milho: Bom precedente cultural e cultura de cobertura ( Catch crop ); Efeito positivo sobre determinadas pragas do solo (ex. nemátodos); Alternativa de Inverno nos sistemas de produção; Custos reduzidos de implantação e condução; Garantia de escoamento. Vantagens Desvantagens 18
19 Trabalhos de experimentação na ESAS Experimentação colza 2007/2008 Ensaio de datas de sementeira Factor: Datas de sementeira; Tratamentos: D1 4 de Outubro; D2 31 de Outubro; D3 12 de Dezembro Variedade: Lucia Delineamento experimental: Parcelas simples (5 000m 2 ) Colheita: D1 13 de Maio D2 12 de Junho D3 27 de Junho 37 Trabalhos de experimentação na ESAS Experimentação colza 2007/2008: Datas de sementeira Efeito da data de sementeira na produção de grão (corrigido a 10%) (kg/ha) D 4Out D 31Out D 7Dez de Maio 12-Jun 27-Jun Data de colheita 38 19
20 Trabalhos de experimentação na ESAS Experimentação colza 2007/2008: Variedades 3500 Produção de grão corrigida a 10% humidade 3000 (kg/ha) Lucia Nelson Recital Fair Petrol Ready Kuibik Jetix Alba Média 39 Trabalhos de experimentação na ESAS Experimentação colza 2007/2008: Resposta ao N 2500 Efeito da dose de azoto na produção de grão (corrigida a 10% humidade) 2000 (kg/ha) N0 N40 N80 N120 N160 Doses de azoto 40 20
21 Trabalhos de experimentação na ESAS Análise do potencial de produção de resíduos: Milho Repartição da biomassa do milho Índice de colheita Eficiências de colheita Impacto ambiental Matéria orgânica do solo Exportação dos nutrientes Proteção contra a erosão Dados de Produtividade da cultura Remoção dos resíduos Fertilidade do solo Exportações de nutrientes e MO Conclusões O sector da Bioenergia assume-me como um sector importante no conjunto das fontes de energia renovável; O sector dos transportes é um dos sectores que mais contribui para o consumo de energia primária fóssil, não só a nível da EU como de Portugal; Perspectiva-se um maior incremento dos biocombustíveis de 2ªgeração; A dimensão e situação económica do nosso país obriga: Esforço acrescido na criação de conhecimento; Aumento de eficiências; Desenvolvimento de modelos conceptuais adaptados à enormes potencialidades e diversidade de situações para produção de Energia Renovável. O baixo grau de aprovisionamento de cereais e oleaginosas implicará a uma alteração do paradigma da energia renovável no sector agrícola, implicando uma maior aposta em fontes não concorrenciais com a produção de alimentos: Energia Solar; e Resíduos de Culturas, Florestais e Pecuária
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