II Encontro de Tendências de Biocombustíveis da Área Internacional. versus Sustentabilidade

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1 II Encontro de Tendências de Biocombustíveis da Área Internacional Biocombustíveis versus Sustentabilidade Profa. Suani Teixeira Coelho CENBIO Centro Nacional de Referência em Biomassa Instituto de Eletrotécnica e Energia Universidade de São Paulo Rio de Janeiro, 27 de Novembro de 2007

2 Índice Panorama da Oferta de Energia Vantagens das Energias Renováveis Biocombustíveis Líquidos Sustentabilidade do Etanol de Cana-de-Açúcar Perspectiva mundial para os biocombustíveis

3 Panorama da Oferta de Energia Vantagens das Energias Renováveis Biocombustíveis Líquidos Sustentabilidade do Etanol de Cana-de-Açúcar Perspectiva mundial para os biocombustíveis

4 Energia Primária, , e Cenários para 2100

5 Biomassa Moderna vs Biomassa Tradicional (Karekezi, Lata & Coelho, 2004) Tecnologias tradicionais de uso da biomassa ( biomassa tradicional ): Combustão direta (ineficiente) de madeira, lenha, carvão vegetal, resíduos agrícolas, resíduos de animais e urbanos. Usos: cocção, aquecimento, secagem e produção de carvão. Principalmente Africa, Asia, AL/C

6 Biomassa Moderna vs Biomassa Tradicional (Karekezi, Lata & Coelho, 2004) Tecnologias modernas de uso da biomassa ( biomassa moderna ): tecnologias avançadas de conversão de biomassa Geração de eletricidade a partir de madeira e resíduos rurais/urbanos Uso de biocombustíveis Programa do Álcool no Brasil.

7 Oferta mundial de energia primária

8 Oferta de Energia Primária África, 2002 Carvão 15,1% Petróleo 26,5% Gás Natural 9,5% Nuclear 0,5% Hidro 1,2% Biomassa Moderna 4,6% Biomassa Tradicional 42,5% Outras Renováveis 0,1% Fonte: IEA, 2004

9 Oferta de Energia Primária Ásia, 2002 Carvão 40,3% Petróleo 25,1% Gás Natural 7,2% Biomassa Moderna 0,5% Biomassa Tradicional 23,7% Hidro 1,6% Outras Renováveis 0,6% Nuclear 0,9% Fonte: IEA, 2004

10 Oferta de Energia Primária América Latina, 2002 Petróleo 53,3% Carvão 3,7% Gás Natural 15,7% Biomassa Moderna 2,7% Biomassa Tradicional 14,8% Outras Renováveis 0,4% Hidro 8,5% Nuclear 0,9% Fonte: IEA, 2004

11 Oferta Total de Energia Primária no Brasil Petróleo 47,1% Nuclear 1,2% Carvão 7,4% Gás Natural 5,5% Biomassa tradicional (não-sustentável) 3,4% Novas renováveis 2,2% Biomassa moderna 11,3% Novas fontes renová veis de energia 13,5% Grandes hidros 12,8% Biomassa Tradicional (renovável) 9,1% Fontes Renováveis de Energia 35,4% Fonte: Balanço Energético Nacional, 2002

12 Panorama da Oferta de Energia Vantagens das Energias Renováveis Biocombustíveis Líquidos Sustentabilidade do Etanol de Cana-de-Açúcar Perspectiva mundial para os biocombustíveis

13 Vantagens das Energias Renováveis Aumento da diversidade de mercados fornecedores de energia, bem como da segurança de suprimento, pois não depende da combustíveis fósseis importados. Fluxos de petróleo no mundo. Fonte: UNDP, UNDESA, WEC, 2002

14 Vantagens das Energias Renováveis Redução dos impactos ambientais locais, regionais e globais;

15 Vantagens das Energias Renováveis Criação de novas oportunidades de emprego através da possibilidades de produção local de bens e insumos (principalmente biomassa); Coal 4 Ethanol Agroindustry + Industry Consumer Goods Hydroelectric Pow er 3 Intermediate Industry 70 Automotive Industry 91 Oil 1 Capital goods 98 Ethanol 152 M etallurgy Chem/ Petrochemistry Source: Goldemberg, jobs/energy (oil=1) US$/job

16 Setor Sucroalcooleiro Oportunidade de emprego no campo: 2004, Brasil: empregos diretos e 3,5 milhões de empregos indiretos (produção de 350 milhões de toneladas de cana)

17 Vantagens das Energias Renováveis Garantia de suprimento de energia sustentável de longo prazo; Bagaço

18 Contribuição dos gases do efeito estufa para o aquecimento global em 2000

19 Maiores emissores de gases causadores do efeito estufa Queima de combustíveis, processos industriais e outras Emissões de Gases de Efeito Estufa (Mt CO2 eq) Mudança de uso do solo Estados Unidos China Brasil Rússia Japão Índia Alemanha Canadá Indonésia Reino Unido México Austrália Itália França Ucrânia Total Fonte: UNFCCC (2005) GHG Inventory Data

20 Panorama da Oferta de Energia Vantagens das Energias Renováveis Biocombustíveis Líquidos Sustentabilidade do Etanol de Cana-de-Açúcar Perspectiva mundial para os biocombustíveis

21 Biocombustíveis Líquidos Única opção disponível para o setor de transportes. Tecnologia disponível, comercializada.

22 Uso do etanol em veículos Álcool combustível em veículos combustível renovável mitiga a emissão de carbono por combustíveis fósseis substitui o chumbo (aditivo na gasolina) e não contem enxofre acetaldeídos são menos tóxicos que os formaldeídos redução das emissões de particulados e CO causa (pequeno) aumento de NOx

23 O Programa Brasileiro do Álcool Maior programa comercial de biomassa no mundo. Iniciado pelo Governo Federal em Decisão do Governo Federal de produzir etanol e açúcar (de cana-de-açúcar): objetivo reduzir as importações de petróleo. Combustível de alta substituiu chumbo e MTBE. 1,3 milhões de veículos a álcool puro no Brasil 2,3 milhões veículos bi-combustível Etanol (anidro) adicionado a toda gasolina: 20 a 26% de etanol (em volume) gasohol Atualmente economicamente competitivo com a gasolina, sem subsídios.

24 Perspectivas de Exportação Exportação de Etanol Safra 06/07: exportação de 3,42 bilhões de litros. Barreiras Comerciais ao etanol produzido nos países em desenvolvimento Barreiras comerciais protecionistas. Alto custo de produção local. Diretiva da União Européia Substituição de 5,75% de petróleo em Suprimento? Local ou importado?

25 Evolução da frota de automóveis no mundo

26 Frota Brasileira de Automóveis Em unidades Álcool Gasolina Projeções da Fecombustíveis

27

28 set/06 nov/06 jan/07 Mercado brasileiro de veículos bicombustível Venda de Veículos Bicombustível no Brasil jul/06 mai/03 jul/03 set/03 nov/03 jan/04 mar/04 mai/04 jul/04 set/04 nov/04 jan/05 mar/05 mai/05 jul/05 set/05 nov/05 jan/06 mar/06 mai/06 Fonte:

29 Efeito Flex Fuel 2007: veículos bicombustível representam 87% dos veículos fabricados. Crescimento de 20% a.a. entre 2003 e Previsão das montadoras: a curto prazo 90% dos veículos (leves) no Brasil serão flex.

30 Evolução das vendas de etanol hidratado 7,00 6,00 6,12 milhões de litros 5,00 4,00 3,00 2,00 1,00 4,60 2,45 0,23 1,92 3,50 1,92 0,16 1,42 3,79 1,90 0,16 1,73 3,25 1,71 0,10 1,43 4,36 2,05 0,11 2,20 4,65 2,08 0,18 2,39 2,21 0,22 3, Fonte: ANP, 2007 São Paulo Rio de Janeiro Outros Estados

31 Cenário de aumento na demanda de álcool anidro e hidratado Série de Produção de Álcool Etílico Brasil Anidro Hidratado Total 08/09 10/11 12/13 66/67 68/69 70/71 72/73 74/75 76/77 78/79 80/81 82/83 84/85 86/87 88/89 90/91 92/93 94/95 96/97 98/99 00/01 02/03 04/05 06/07 64/65 milhão de litros

32 Balanço da oferta e demanda de etanol por estado Produção de etanol mil m3 % total Sudeste São Paulo Centro-oeste Goiás % 5% 1% 4% Mato Grosso do Sul Nordeste % 61% 6% 6% Bahia Sul Norte 47 0 Balanço de etanol Exportador Total Importador Fonte: ANP/ SAB

33 Demanda brasileira de etanol milhões de litros 20,00 18,00 16,00 14,00 12,00 10,00 8,00 6,00 11,56 11,80 12,40 13,50 14,91 16,43 17,94 4,00 2, Fonte: Grupo Setorial de Açúcar e Álcool

34 Cenários para o Álcool Brasileiro Combustivel Industrial Exportação 30,0 Milhões de m3 25,0 20,0 15,0 2,4 0,9 2,9 0,9 3,5 0,9 4,0 0,9 4,6 1,0 5,2 1,0 10,0 13,7 14,8 16,3 17,8 19,4 21,1 5,0 0,0 2005/ / / / / /11 Câmara do Açúcar e Álcool - MAPA

35 Projeção de Crescimento do Setor Fonte: UNICA, 2006

36 Competitividade Econômica do Etanol em Comparação com a Gasolina 1000 price paid to ethanol producers; gasoline prices (2004) US$ / m Ethanol Cumulative Production (thousand m 3 ) Ethanol prices in Brazil Rotterdam regular gasoline price BR regular gasoline price

37 O etanol brasileiro possui o menor custo de produção no mundo Etanol - Custos de produção Gasolina (Porto de NY) Gasolina (FOB Rotterdam) Etanol Brasil (cana) Etanol Tailândia (Mandioca) Etanol Estados Unidos (milho) Etanol UE (trigo) Etanol UE (beterraba) US$ cents/litro Source: BCB

38 3 m Cana-deaçúcar no Brasil 2 m 1 m 0 m 1 m 2 m 3 m Fábrica de energia 1/3 sacarose 1/3 fibras 1/3 folhas 1ha de cana = 60 barris de petróleo 6 milhões ha = 50% do consumo de petróleo / ano no Brasil 6 milhões ha de cana-deaçúcar = captura de 20% das emissões brasileiras de combustíveis fósseis/ano 4 m

39 5,4 milhões ha 72 mil agricultores Cadeia de valor da cana-de-açúcar (safra 2005/2006) Colheita 380 milhões de t 334 usinas e destilarias (operação e projetadas) ETANOL 16 bilhões de litros AÇÚCAR 25,8 milhões de t BAGAÇO Bioplástico Etanol Alimento Farmacêutico Derivado Lisina Créditos de Carbono

40 Balanço Energético do Etanol de cana-de-açúcar

41 Biocombustíveis - Etanol Balanço de Energia: Cana-de-açúcar (BR): 8,3 : 1 Milho: 1,3-1,8 : 1 Beterraba: 1,9 : 1 Trigo: 1,2 : 1

42 Balanço energético do etanol produzido a partir de diferentes matérias-primas Fração energy de Energia output/input produzida ratio / consumida Cana-de-açúcar Sugarcane Beterraba Sugar beet Palha Wheat de straw trigo Corn Milho Madeira Wood ethanol feedstock Fontes: (Macedo et alii, 2004; UK DTI, 2003 and USDA, 1995)

43 Curvas de produtividade do etanol e cana-de-açúcar no Brasil 85,00 80,00 75,00 70,00 65,00 60,00 55,00 50,00 45,00 40,00 lts de álcool/tc tc/hectare m3 /hectare 3,00 % a.a 1,90 % a.a 5,66% a.a 1,83 % a.a 2,33 % a.a 75/ / /05 (Rodrigues, Unicamp 2005). 7,50 7,00 6,50 6,00 5,50 5,00 4,50 4,00 3,50 3,00 2,50

44 Emissões de gases de efeito estufa de diferentes tipos de etanol Sugarcane ethanol Corn ethanol Wheat straw ethanol Beet ethanol Cereal ethanol kg CO2eq./GJ fuel Sources: Macedo et. alii, 2004, UK DTI, 2003 and USDA, 2004

45 Panorama da Oferta de Energia Vantagens das Energias Renováveis Biocombustíveis Líquidos Sustentabilidade do Etanol de Cana-de-Açúcar Perspectiva mundial para os biocombustíveis

46 Impactos potenciais da cultura da cana (licenciamento ambiental SP) Desmatamento e Erosão (licenciamento pela SMA) remoção de matas em áreas sensíveis de alta declividade matas ciliares exposição do solo às intempéries pressão sobre outras culturas remoção de árvores isoladas e outros corredores biológicos (ex. laranjais) cana na Amazônia: pequena escala e baixa produtividade usada localmente soluções zoneamento e licenciamento Decreto da reserva legal (20% de mata nativa preservada)

47 Uso de Água Irrigação: a maior parte da cana produzida no Brasil não necessita de irrigação. Processos industriais: Quantidade de água coletada: 1997: 5 m 3 / tonelada de cana 2004: 1,83 m 3 /tonelada de cana (amostragem em São Paulo). Alto nível de reuso de água. Tratamento de água com alta eficiência: 98% O processo de lavagem da cana, que consome 5m 3 /tc, está sendo substituido pela lavagem a seco.

48 Uso da Terra - Culturas Alimentícias Área Colhida - Brasil (hectares) hectares Anos Arroz em casca Café Cana-de açúcar Feijão Laranja Mandioca Milho Soja Trigo

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50 Áreas de pastagens Área de pastagens (milhões de hectares) Localidade Brasil 179,20 176,75 174,29 172,70 176,27 Bahia 14,49 14,50 14,51 14,47 14,52 Goiás 19,40 19,12 18,83 18,78 18,85 Mato Grosso 21,45 20,70 19,95 20,06 20,24 Mato Grosso do Sul 21,81 21,54 21,27 21,09 21,47 Minas Gerais 25,35 25,18 25,01 23,79 24,50 Pará 7,46 7,49 7,52 8,00 8,11 Paraná 6,68 6,11 5,54 5,36 5,52 Rio Grande do Sul 11,68 11,35 11,01 10,58 11,07 Rondônia 4,42 4,45 4,48 4,53 4,59 São Paulo 10,11 9,99 9,61 9,61 9,85 Tocantins 11,08 11,05 10,98 10,98 11,24

51 Pastagens: Evolução no Estado de São Paulo Gado (cabeças) Pastagem (hectares) Densidade (cabeças de gado/hectare) ,28 1,33 1,36 1,36 1,41 Mudança para pecuária menos extensiva Fonte: Secretaria de Agricultura do Estado de São Paulo (

52 Impactos potenciais da cultura da cana Uso de produtos químicos fertilizantes reduzidos pelo aproveitamento da vinhaça (ferti-irrigação) lançamento no campo deve ser controlado (regulamentação pela CETESB) pesticidas reduzidos por melhoramentos genéticos controle biológico Queimada de cana-de-açúcar Emissões de Material Particulado, CO e CH 4 Lei Estadual nº11.241, de 19 de setembro de 2002.

53 Elimination of sugarcane harvest burning in Sao Paulo (Law 11241/2002) 100% 90% 80% burning phase-out in land area 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% year legal phase-out, mechanizable area mechanized area legal phase-out, slope above 12% or areas below 150ha verified elimination in non-mechanizable areas

54 Impactos da cultura da cana Emissões atmosféricas em processos industriais de produção de açúcar e álcool emissões atmosféricas (MP e NOx) em caldeiras processos de fermentação: odor e CO 2 controle Cetesb (Agência Ambiental do Estado de São Paulo)

55 Impactos da cultura da cana Efluentes líquidos vinhaça e soda cáustica Vinhaça : fertirrigação (Norma Técnica Cetesb P4.231 / 2005) altíssima carga orgânica (DQO/DBO): evitar impacto sobre corpos d água controle de nitratos, que causam eutrofização contaminação de águas subterrâneas fermentação controlada pode recuperar CH 4 energético e propiciar créditos de carbono Resíduos sólidos torta de filtro: disposição controlada protege o solo / fertilização bagaço de cana: reaproveitamento energético (caldeiras)

56 Floresta Amazônica Pantanal Mata Atlântica Plantações de cana

57 Panorama da Oferta de Energia Vantagens das Energias Renováveis Biocombustíveis Líquidos Sustentabilidade do Etanol de Cana-de-Açúcar Perspectiva mundial para os biocombustíveis

58 Perspectivas de produção de etanol no mundo (10 maiores produtores de cana-de-açúcar) País Área colhida 2004 (10 3 ha) 1 Brasil Índia Tailândia Paquistão Cuba México Austrália Colômbia África do Sul Indonésia 420 Fonte: faostat.fao.org

59 Perspectivas para Países em Desenvolvimento

60 Possíveis Políticas para Países em Desenvolvimento Há dois pontos principais a serem considerados: Países que já plantam cana-de-açúcar para produção de açúcar e têm interesse em produzir etanol para consumo local, redução da importação de petróleo e derivados: esses países podem iniciar um programa de biocombustíveis utilizando parte da produção existente de cana-de-açúcar para produção de etanol. Países que não produzem cana-de-açúcar mas possuem áreas desflorestadas: esses países devem começar pela melhor cultura para ser utilizada na produção de biocombustíveis.

61 Possíveis Políticas para Países em Desenvolvimento Para países produtores de cana: Estabelecimento de políticas para o uso obrigatório de até 5% etanol na gasolina, o que não exige adaptações na frota existente; Malaui já está fazendo a mistura. Discussão de políticas fiscais (se necessário) sobre competitividade econômica do etanol combustível.

62 Possíveis Políticas para Países em Desenvolvimento Em ambos os casos, a exportação de etanol pode ser considerada em uma segunda fase do programa, incluindo a discussão de barreiras comerciais nos países desenvolvidos, especialmente taxas de importação, alocação de cotas e subsídios domésticos danosos que vão contra as regras da OMC.

63 Uso da terra para produção de etanol Consumo mundial de petróleo: bilhões litros/ano Consumo mundial de gasolina: bilhões litros/ano Produção de Etanol Área agrícola (bilhões de litros /ano) (milhões de barris/dia) (milhões de ha) Produção atual no Brasil 16 0,28 2,5 Produção atual nos EUA 18 0,32 5 Para substituir 10% do consumo de petróleo Para substituir 10% do consumo de gasolina Área agriculturável mundial ~ 1.000

64 Principais países com interesse no uso de biocombustíveis Brasil Estados Unidos União Européia China Índia África do Sul Malásia Colômbia Filipinas Tailândia Maláui Gana

65 Bioenergia Por que não? Obrigada!