PANORAMA DOS BIOCOMBUSTÍVEIS NO BRASIL: NORTE/NORDESTE

Transcrição

1 PANORAMA DOS BIOCOMBUSTÍVEIS NO BRASIL: NORTE/NORDESTE Sérgio Peres, Ph.D. Universidade de Pernambuco* Núcleo Vinculado do CENBIO Escola Politécnica de Pernambuco POLICOM Laboratório de Combustíveis e Energia

2 ESTRUTURA DA PALESTRA -Produção de Etanol na região Norte-Nordeste -Cana de Açúcar -Hidrólise Enzimática -A partir de amiláceos -Biodiesel - culturas -Aproveitamento de resíduos -Pellets e Briquettes -Biogás e Biometano

3 PRODUÇÃO DE CANA-DE-AÇÚCAR N/NE Fonte: CONAB 2009 SAFRA 2008

4 ESTIMATIVA DE PRODUÇÃO E DESTINAÇÃO DA CANA-DE-AÇÚCAR N/NE SAFRA 2008 (1000 t) (m 3 ) Fonte: CONAB 2009 SAFRA 2008

5 PRODUÇÃO DE ETANOL TOTAL Fonte: CONAB 2009 SAFRA 2008

6 PRODUÇÃO DE ETANOL ANIDRO Fonte: CONAB 2009 SAFRA 2008

7 PRODUÇÃO DE ETANOL HIDRATADO Fonte: CONAB 2009 SAFRA 2008

8 PERSPECTIVAS DE AUMENTO DE PRODUÇÃO DE ETANOL -ATRAVÉS DE HIDRÓLISE ENZIMÁTICA -ATRAVÉS DE UTILIZAÇÃO DE AMILÁCEOS (SACARIFICAÇÃO + FERMENTAÇÃO)

9 ESTIMATIVA DE PRODUÇÃO DE ETANOL COM AVANÇO TECNOLÓGICO Hidrólise do Bagaço e Palhas FONTE: UNICAMP- PROJETO ETANOL

10 PREVISÃO DA PRODUÇÃO DE ETANOL DA CANA DE AÇÚCAR a 2025 CANA ETANOL ATUAL FERMENTAÇÃO FERMENTAÇÃO + HIDRÓLISE FERMENTAÇÃO + HIDRÓLISE Cálculos da estimativa baseados na Safra de 2008 FONTE: CONAB, UNICAMP Cálculos efetuados no POLICOM UPE (Prof. Dr. Sérgio Peres)

11 ECONOMIA Nordeste fica de fora da festa do álcool NOTÍCIAS FOLHA DE PERNAMBUCO Berço da cana-de-açúcar no Brasil, o Nordeste assiste à distância à explosão de investimentos em novos projetos para a produção de álcool. O Nordeste não é convidado na festa do álcool, diz o presidente do Sindicato da Indústria do Açúcar e do Álcool de Alagoas, Pedro Robério Nogueira, referindo-se à falta de perspectiva de crescimento do setor na região. Enquanto no centro-sul surgem novas usinas (30, nos últimos dois anos), o Nordeste tem movimento inverso. Em Pernambuco, 18 fecharam as portas nos últimos 15 anos. Em Alagoas, foram 10 que fecharam ou foram transferidas para o Sudeste e o Centro-Oeste. A última usina aberta em Alagoas, a Agrisa, inaugurada em 2000, mal chegou a funcionar. Ocupada por movimentos de sem-terra, parou a produção. O Nordeste tem custo mais elevado de produção da cana, porque parte do plantio é em área montanhosa, o que dificulta a mecanização e exige mais mão-de-obra. O Nordeste tem 12% da produção e 35% da mão-de-obra empregada Autor: Marco Bahé - 08/07/07

12 NOVA REALIDADE NORDESTINA

13 PROJEÇÕES DE AUMENTO DE PRODUÇÃO DE CANA-DE-AÇÚCAR NO NORDESTE -COM CANA IRRIGADA: -CANAL DO SERTÃO PERNAMBUCO -PÓLO GUADALUPE - PIAUÍ

14 CANAL DO SERTÃO PERNAMBUCANO (1) Localização: Abrange Casa Nova, na Bahia e 16 municípios do estado de Pernambuco Objetivo : Promover o desenvolvimento sustentável da região; Aumentar a disponibilidade de recursos hídricos em quantidade e qualidade para usos múltiplos dos recursos naturais. Sistema de Captação: estação de bombeamento com vazão total de 140 m 3 /s no reservatório de Sobradinho. Usos: - Abastecimento humano (urbano e rural); - Dessedentação animal; - Agricultura irrigada 140 mil ha e de sequeiro; - Pecuária e aqüicultura; - Agroindústria e mineração; FONTE: CODEVASF (2009)

15 CANAL DO SERTÃO PERNAMBUCANO (2) Características Técnicas : Fonte Hídrica: Rio São Francisco Suprimento Elétrico: 320 MVA Sistema de Adução: 457 km de canal principal e 120 km de canais secundários Benefícios esperados com a conclusão do projeto Empregos gerados: Municípios beneficiados: 17 População beneficiada : 640 mil pessoas. Período de implantação : Construção de 7 usinas de açúcar e álcool : 10 milhões de ton de cana Produtividade da Cana: até 100 ton/cana/ha (= Agrovale) FONTE: CODEVASF (2009) e SINDAÇÚCAR

16 NOTÍCIA - Junho 2007

17 -USINA COMVAP PÓLO SUCROALCOOLEIRO GUADALUPE - PIAUÍ -Moagem atual 700 mil toneladas de cana -Produção de 60 milhões de litro de etanol -Projeto : -Moagem de 1 milhão de toneladas de cana - Irrigação de hectares -FGV e CODEVASF -Pólo pode produzir 8 bilhões de toneladas de cana em 12 anos -Pode produzir de 720 milhões de litros de álcool FONTE: CODEVASF (2009) e SINDAÇÚCAR

18 COMPARAÇÃO DE PRODUÇÃO DE ETANOL VÁRIAS FONTES

19 COMPARAÇÃO DE CULTURAS PARA ETANOL

20 CULTIVO DA MANDIOCA (Fatos 2007) A região Nordeste produziu 9,7 milhões de toneladas (36% da produção nacional); A região Norte produziu 7,6 milhões de toneladas (28,5% da produção nacional); Portanto, 64,5% da produção brasileira encontra-se nas regiões Norte e Nordeste. Vocação para o plantio da mandioca. Possibilidade de produção de etanol na região Norte e no sertão Nordestino onde a produção de etanol de cana de açúcar é mínima.

21 REGIÃO NORDESTE* BIODIESEL (1) (m 3 ) Fonte: ANP (2009)

22 PRODUÇÃO DE BIODIESEL (3) REGIÃO NORTE Fonte: ANP (2009)

23 QUEDA DE PRODUÇÃO DO BIODIESEL NO NORDESTE A produção na região Nordeste caiu 27% de 2007 para Enquanto a produção na região Norte caiu 40% no mesmo período. A usina de biodiesel da Brasil Ecodiesel, em Crateús, no sertão central cearense, fechou suas portas por problemas financeiros e ambientais. Inaugurada, em janeiro de 2007, pelo presidente Luiz Inácio Lula da Silva, a unidade estava parada havia seis meses. Tinha capacidade instalada de produção para 10 milhões de litros de óleo por mês. Começou a funcionar com 20 mil toneladas de mamona estocadas, quantidade suficiente para somente 80% da capacidade total de produção de um mês. Como o plantio de mamona não deslanchou no município, a unidade passou a adquirir, então, soja e dendê no Piauí e na Bahia. (Em 13/07/2009 Jornal do Comércio)

24 QUEDA DE PRODUÇÃO Notícia no portal Ecodebate (01/04/2009) : Apesar da atuação no mercado, a mamona não será transformada em biodiesel tão cedo. Com valor muito maior no mercado da indústria ricinoquímica, a parcela da oleaginosa adquirida pelas empresas de biodiesel também acaba destinada a ele, mesmo porque, no caso da Petrobras, as três usinas da empresa -Candeias, BA, Montes Claros, MG e Quixadá, CE não tem equipamentos de esmagamento, operando apenas com óleo de soja comprado no mercado. Falta de investimento no setor; Experiências frustradas no Nordeste fizeram que o agricultor desistisse de plantar oleaginosas, como a mamona.

25 SOLUÇÃO. DIVERSIFICAÇÃO DA MATÉRIA-PRIMA A diversificação de óleos vegetais para a produção do biodiesel foi um dos assuntos tratados pelos representantes da Câmara Setorial de Oleaginosas e Biodiesel reunidos nesta quarta-feira (19/08/09), em Brasília. O Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (Mapa) está coordenando os estudos das potencialidades agrícolas regionais e fortalecimento da pesquisa para aumentar a utilização de palmáceas consideradas estratégicas, como o inajá, macaúba, tucumã, além do pinhão-manso, desenvolvidas pela Empresa de Pesquisa Agropecuária (Embrapa).

26 OUTRAS OPÇÕES PARA PRODUÇÃO DE BIODIESEL Sebo de boi Gordura de Frango Óleo de fritura Pinhão-manso

27 SEBO DE BOI POTENCIALIDADE DE USO NO NORDESTE O biodiesel no nordeste não está sendo utilizado para produção de biodiesel; Mercado ainda a ser explorado; Cada bovino abatido possui entre 10 a 15 kg de sebo (PROMATA); Rebanho Nordestino conta com cabeças de gado (IBGE-2007) Foram produzidas toneladas de carne bovina equivalendo a abates (ANUALPEC 2003) Produção de aproximadamente kg de sebo, que poderia ser convertido em biodiesel.

28 BIODIESEL DE SEBO DE BOI Fonte: POLICOM- UPE Mini-usina de Biodiesel

29 PROCESSOS DE PRODUÇÃO DO BIODIESEL

30 BIODIESEL DE SEBO DE BOI

31 ÓLEO DE FRANGO Em 2008 foram abatidas 131,46 milhões de cabeças na região Nordeste e 63,546 na região Norte 1 ; O teor de gordura de frango varia de 25 a 43 gramas 2 (1 a 1,8% do peso das carcaças); Produção estimada entre mil a mil toneladas de gordura de frango/ano nas regiões N/NE, que poderiam ser convertidas em biodiesel. Fonte: Potencialidade da Gordura de Frango Para a Produção de Biodiesel (Rodrigues, K et al)

32 ANÁLISE DO BIODIESEL DE ÓLEO DE FRANGO Fonte: UFPE-LCI/UPE-POLICOM

33 PINHÃO - MANSO

34 COMPOSIÇÃO DO BIODIESEL DE PINHÃO-MANSO FONTE: LABORATÓRIO DE CROMATOGRAFIA INSTRUMENTAL/UFPE POLICOM LABORATÓRIO DE COMBUSTÍVEL E ENERGIA/UPE

35 APROVEITAMENTO DA BIOMASSA RESIDUAL

36 Aproveitamento da Biomassa Densificação A densificação (ou compactação) é caracterizada pela formação de blocos energéticos cilíndricos de tamanhos variados (pellets e briquetes); Pellets: diâmetro entre 0,5 e 1,8 cm e comprimento máximo de 4 cm; Briquetes: diâmetro entre 4 e 10 cm e comprimento entre 10 e 40 cm;

37 DENSIFICAÇÃO DA BIOMASSA Consiste na aplicação de pressão a uma massa de partículas com ou sem a adição de ligantes ou tratamento térmico; A pressão aplicada eleva a temperatura do processo provocando a plastificação da lignina (±85ºC), substância que atua como elemento aglomerante das partículas vegetais; Pode ser realizada praticamente com qualquer resíduo sólido de origem vegetal.

38 BRIQUETES e PELLETS

39 PELLETS E BRIQUETTES Principais vantagens do processo de densificação da biomassa: Facilita a estocagem e o transporte; Aumenta a densidade energética; Melhora a eficiência da queima e da gaseificação; Permite a mecanização da alimentação de equipamentos como caldeiras e fornos; Agrega valor a um material que, em geral, é descartado no meio-ambiente;

40 DENSIDADES NATURAL X BRIQUETTE Após o processo de compactação, os briquetes e pellets equivalem a uma lenha seca de elevada densidade e de forma extremamente homogênea. Características de alguns resíduos ligno-celulósicos Tipo de Resíduo Densidade natural do Densidade à granel do resíduo (Kg/m 3 ) briquete (Kg/m 3 ) Palha de milho Pó de serra Aparas de madeira Casca de arroz Bagaço-de-cana

41 ASPECTO AMBIENTAL - Os briquetes de mamona podem ser utilizados em substituição à lenha nativa. Para Pernambuco, isto tem um impacto ambiental bastante benéfico, pois, poderá ser utilizado nos fornos de calcinação do gesso, impedindo a destruição da caatinga, e parando o processo de desertificação que sofre a região do Pólo Gesseiro do Araripe.

42 Biogás O Biogás é um gás inflamável produzido por microorganismos, no processo de fermentação anaeróbia, quando matérias orgânicas são fermentadas dentro de determinados limites de temperatura, teor de umidade e acidez. O metano, é o principal componente do biogás, não tem cheiro, cor ou sabor, mas os outros gases presentes, como o ácido sulfídrico, conferem-lhe um ligeiro odor desagradável. O Biometano é um gás resultante da purificação do biogás, ou seja, após a retirada do dióxido de carbono e contaminantes, como o gás sulfídrico.

43 Biogás Principais Constituintes % Molar Metano Dióxido de carbono Nitrogênio 0-20 Poder calorífico 14,9 a 20,5 MJ/m 3 Biometano MJ/m³

44 Biogás Glicerina + nutrientes Fonte: Wikipedia

45 CARACTERÍSTICAS DO BIOGÁS Composição do Biogás Constituintes Fórmula Massa % Molar Molar Metano CH ,45 Dióxido de Carbono CO ,55 Água (Umidade) H 2 O 18 0,00 Sulfeto de Hidrogênio H 2 S 34 0,00 BIOGÁS PCS = 20,13 MJ/m 3 PCI = 18,10 MJ/m 3

46 POTENCIAL NÃO UTILIZADO DE BIOGÁS Aterros sanitários Potencial de geração de mais de 60 MW somente nas capitais do Nordeste.

47 BIODIGESTOR E O SISTEMA DE PURIFICAÇÃO DO BIOGÁS Escala Laboratorial Sistema de Purificação BIOMETA NO Biodigestor contaminantes

48 CARACTERÍSTICAS DO BIOMETANO Biometano Constituintes Fórmula Massa % Molar Molar Metano CH ,06 Dióxido de Carbono CO ,94 Água (Umidade) H 2 O 18 0,00 Sulfeto de Hidrogênio H 2 S 34 0,00 Fonte: LCI-UFPE e POLICOM - UPE PCS = 35,93 MJ/m 3 PCI = 32,61 MJ/m 3 O sistema de Purificação aumentou: -O teor de metano no biogás de 50,05 % para 90,06% -O Poder Calorífico em 78,56%

49 CONCLUSÕES - Se devidamente utilizada, a energia proveniente dos biocombustíveis poderá contribuir significantemente para a modificação da matriz energética brasileira, economizando divisas (evitando-se a importação de petróleo), gerando empregos e renda, obtendo créditos de carbono, além de contribuir com a recuperação do meio ambiente, pela redução de emissão de gases do efeito estufa;

50 AGRADECIMENTOS

51 OBRIGADO!

52 Universidade de Pernambuco Escola Politécnica de Pernambuco POLICOM - Laboratório de Combustíveis e Energia Contato: Prof. Sérgio Peres, Ph.D. Fone: (81) Fax: (81) policom@upe.poli.br sergperes@gmail.com Homepage: