Sustentabilidade da cana-deaçúcar, etanol e energia no Brasil Prof. Dr. Edgar G. F. de Beauclair Departamento de Produção Vegetal ESALQ / USP

Transcrição

1 Sustentabilidade da cana-deaçúcar, etanol e energia no Brasil Prof. Dr. Edgar G. F. de Beauclair Departamento de Produção Vegetal ESALQ / USP Universidade de São Paulo

2 MATRIZ ENERGETICA Biomassa e outros Cana-de-açúcar Petróleo e derivados Fontes renováveis 45.3 % Hidroeletricidade Gás natural Urânio Carvão mineral % Renovável Não Renovável Fonte: EPE, Mundo Brasil

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4 RELATÓRIO ÚNICA 2010

5 SUSTENTABILIDADE!

6 CERTIFICAÇÃO

7 PADRÃO BONSUCRO O objetivo é reduzir o impacto da produção de cana-de-açúcar no meio ambiente de formas mensuráveis, ao mesmo tempo contribuindo para os benefícios sociais e econômicos para produtores de cana-de-açúcar e todos aqueles envolvidos com a cadeia de suprimento de açúcar. Acesse padrão em

8 Princípios Padrão Bonsucro Princípio 1 Princípio 2 e trabalhistas Cumprir a Lei Respeitar os direitos humanos Princípio 3 Gerenciar a eficiência dos insumos, da produção e do processamento para aumentar a sustentabilidade Princípio 4 Gerenciar ativamente a biodiversidade e ecossistemas Princípio 5 - Melhorar continuamente as áreas chave do negócio

9 Cana-de-açúcar no Brasil em ,7 MILHÕES DE HECTARES 629 MILHÕES DE TON CANA 36 MILHÕES DE TON DE AÇÚCAR 27,8 BILHÕES DE LITROS DE ETANOL 81 t cana/ha Fonte: MAPA

10 Cana-de-açúcar em São Paulo, 2008/09 4,2 MILHÕES DE HECTARES 364 MILHÕES DE TON CANA 22,3 MILHÕES DE TON AÇÚCAR 15,5 BILHÕES DE LITROS DE ETANOL 87 t cana/ha Fonte: MAPA

11 Região Centro-Sul concentra 87% da produção de cana ÁREAS DE CULTIVO

12 ECOFISIOLOGIA C4 ÁGUA TEMPERATURA SOLO

13 Fonte: INPE

15 Novas áreas no NE

16 Áreas para expansão da agricultura no Brasil 106 milhões de hectares para agricultura

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18 Desenvolvimento: Paulo Correia Terminal de São Luiz Cerrado Terminal de Maceió Terminal Ilha D Água Terminal de São Sebastião Terminal de Paranaguá Mapa da Produção de Etanol Usinas de açúcar e etanol no Brasil Frigoríficos de bovinos de corte (SIF) Fonte: NIPE-UNICAMP, IBGE e CTC

19 Projeto Integração Usina + Frigorífico + Confinamento Resíduos Compostagem Cana/Capim Mercado crescente e Sustentabilidade na Cadeia Integrada Fertilizante de baixo custo e Ecologicamente Correto Alta produtividade com baixo custo de produção Fonte: Dr. Paulo Correia

20 milhões hectares Agricultura Pastagem e terras não usadas Brasil EUA Russia India China Australia Canada Argentina Indonesia Colombia Ucrania Venezuela Mexico França Nota: Area colhida em Fonte: FAO, Land Resource Potential and Constraints at Regional and Country Level (2000); FAO (2007). Elaborado pelo ICONE.

21 Área cultivada no Brasil ( ) Grãos Soja Cana

22 ZONEAMENTO AGROECOLOGICO Restrição de 92,5% da área do Brasil 81,5% (proibido) inclui: Vegetação nativa Amazônia Pantanal Bacia do Alto Paraguai Unidades de conservação Territórios indígenas 11,0% das terras não é recomendado 64 milhões de hectares sobrando - atualmente atingindo cerca de 8,9 milhões

23 PROTOCOLOS Protocolo social Condições de trabalho Protocolo ambiental Conservação de solo e água; Proteção de florestas; corredores de matas ciliares; redução de emissões Tecnologia de produção sustentável DISPONÍVEL

24 Fração Colhida Sem Queima 20% Redução da Queimada da Cana 30% 40% 50% Lei /02 60% 70% 80% 90% Protocolo Agroambiental 100% Ano Calendário Fonte: Secretaria de Desenvolvimento de São Paulo

33 Ganhos de produtividade

34 Processo de fermentação industrial Evolução Parâmetros Rendimento na fermentação 75-80% 90-92% Rendimento na destilação 95% >99% Contaminação do vinho (n. bactérias) /ml /ml Tempo de fermentação h 6-10 h Recirculação da levedura ~70% >90% Fermentação do vinho 4-6% 8-17%

35 Sustentabilidade das práticas agrícolas Melhoramento e Controle biológico de pragas Erosão do solo nos cultivos Uso de fertilizantes nos cultivos Fonte: UNICA 2007

36 Maçã Tomate Batata Laranja Algodão Uva Alho Cebola Banana Soja Amendoim Café Cana Trigo Milho Arroz Tabaco Sustentabilidade das práticas agrícolas Uso de defensivos nos cultivos KG DE INGREDIENTE ATIVOS/HA (2006)

37 SUSTENTABILIDADE DA INDÚSTRIA Eficiência Energética Limpeza a seco da cana Uso da palha Reúso da água

38 Resíduos = Reutilização Biofertilizante Vinhaça Torta de filtro cinzas e fuligem Uso da água reúso e irrigação Palha e bagaço Energia elétrica

39 Produção de biomassa para etanol e energia elétrica 15 a 20 t de palha / ha. ano

40 AGRICULTURA DE PRECISÃO

41 Variedades novos ambientes e fronteiras (frio e seca) doenças geneticamente modificadas quebra de paradigma (rusticidade x qualidade) Controle biológico pragas de solo

42 PROMOÇÃO DO CRESCIMENTO Fonte:

43 Produção de Etanol a partir do bagaço Potencial de conversão de bagaço em etanol Kg Kg litros hidrolise fermentação celulose 200 glicose 209 etanol 123 hemicelulose 158 lignina 100 xilose proteinas 17 arabinose 126 etanol 63 cinza 25 agua 500 total 186

44 Processo de Hidrólise Protótipo de Dedini 5000L/dia Pré-tratamento Hidrólise química Hidrólise enzimática Ácido concentrado Ácido diluído Solvente orgânico TECNOLOGIA DHR

45 Novas tecnologias para a produção de etanol Hidrólide do bagaço Tecnologia l/tc l/ha l/tc l/ha l/tc l/ha Convencional 85 6, , ,400 Hidrólise , ,500 Total 85 6, , ,900

46 Energia de cana x Energia do petróleo 150 kg de açúcar ,400 MJ 140 kg de bagaço ,500 MJ 140 kg de palha ,500 MJ 1 ton de colmos 7,400 MJ 1 barril de petróleo 6,000 MJ 1 ton de cana-de-açúcar = 1,25 barril de petróleo 85 ton cana/ha = 630GJ / ha ou 105 barris de petróleo 470 milhões de ton cana = 587 milhões de barril de petróleo

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48 Fonte: Aneel/Unica

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50 BALANÇO ENERGETICO Resultado da energia gerada para cada unidade de combustível fóssil

51 EMISSÕES DE GASES POR SETOR Emissões evitadas pelo setor em 2003 foram as seguintes: - Para o etanol substituir a gasolina: 27,5 milhões de toneladas de equivalente CO2 - bagaço de cana em substituição de combustíveis fósseis na produção de açúcar: 5,7 milhões de toneladas de CO2 equivalente. Por cada adicional de 100 milhões de toneladas de cana, 12,6 milhões de toneladas de CO2 valor equivalente de emissões poderiam ser evitadas durante os próximos anos, usando etanol, o bagaço de cana e o excedente de energia elétrica adicional.

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53 Emissões para os diferentes tipos de etanol Sugarcane ethanol Corn ethanol Wheat straw ethanol Beet ethanol Cereal ethanol Fonte: Macedo et. alii, 2004, UK DTI, 2003 and USDA, kg CO2eq./GJ fuel

54 As emissões evitadas devido ao uso do etanol (t CO2 eq/m3 hidratado ou anidro; critério de substituição para os co-produtos). Uso do etanol Emissões evitadas Emissão liquidas 2006 E eletricidade E E FFV -1,8-2.2 E etanol E FFV E E100=hidratado etanol; E25=mistura (anidro + gas) elimina ChumboTetra etila (Pb); FFV=hidratado em carro flex Fonte: Macedo and Seabra

55 Cana-de-açúcar Componentes do etanol CARB GREET UNICA STATE OF ART g CO 2 eq/mj Sugarcane Farning 1,74 1,74 1,50* Queimada 8,20 2,90 Impactos de produção e uso Cana-de-açúcar (transporte) 8,70 8,59 8,0 2,0 1,80 1,0 to1,6 Produção de etanol 1,90 1,10 1,0 Etanol T&D 4,10 4,10 4,10 Total 26,6 20,23 16,20 LUC/ILUC 46,8 Para discutir TOTAL EMISSÕES 73,4 21,03 16,20 Créditos de bagaço Co-geração - 1,8 a 3,6-3,60 TOTAL 73,40 19,23 12,60

56 Área em hectares e porcentagens das classes de uso da terra deslocada para a expansão da cana no mais relevantes estados produtores de cana no centro-sul em 2007 e Expansão total: ,022, ,162,203 Outros Agricultura Pastagem Citros Fonte: Nassar et al.

57 Teor de carbono do solo para diferentes culturas (t C / ha) Crop Padrões IPCC Experimental Valores selecionados LAC HAC HAC Outros Pastagens degradadas Pastagens naturais Pastagens cultivadas Lavoura de soja Lavoura de milho Lavoura de algodão Cerrado Campo limpo Cerradão Cana queimada Cana crua LAC: Low activity clay HAC: High activity clay Fonte: Macedo e Seabra

58 Estoques de carbono no solo (t C / ha) Pastagens degradadas 1.3 Pastagens cultivadas 6.5 Cultivo de soja 1.8 Cultivo de milho 3.9 Cultivo de algodão 2.2 Cerrado 25.5 Campo limpo 8.4 Cerradão 33.5 Cana crua 17.8 Fonte: Macedo e Seabra

59 Cana: Máquina de absorção de carbono FONTE: Pólo de Bicombustíveis, Esalq; vandillewjin

60 METAS EUROPÉIAS PARA 2020

61 METAS BRASILEIRAS? REDUÇÃO DO DESMATAMENTO TECNOLOGIAS DISPONÍVEIS PARA PRODUÇÃO DE CANA: - Plantio direto - Agricultura de precisão - Maior eficiência no transporte de cana e produtos - Mini destilarias com alta eficiência de extração - Uso racional de resíduos reduzindo fertilizantes - Uso de condicionadores orgânicos - Uso de bactérias fixadoras de N - Integração cana-pecuária e rotação de culturas RECUPERAÇÃO DE PASTAGENS DEGRADADAS

62 Rastrear e monitorar a degradabilidade do Carbono no ambiente. Confirmar seqüestro e carbon footprint.

63 Manter e ampliar os estudos de impactos ambientais e sociais. Estudos de emissões por mudança de uso da terra (LUC e ILUC) 22 g CO2 eq/mj na produção (com queimada) 47 g CO2 eq/mj em LUC e ILUC (CARB, 2009)

64 CONCLUSÕES Desde 1975, quando o programa de etanol brasileiro foi lançado, ele continua a ser a maior e mais bem sucedida aplicação comercial de biomassa para a produção e utilização de energia no mundo Ao longo dos últimos 22 anos, a economia foi de 1,8 bilhões de US$/ano com o substituição de ~ barris de gasolina/dia Impactos Sociais - Mais de empregos diretos e empregos indiretos em áreas rurais - diminuindo os problemas sociais e ambientais nas grandes cidades inclusão social

65 CONCLUSÕES Produção sustentável com viabilidade técnica e econômica, responsabilidade social e respeito ao meio ambiente. Uma solução real com contribuição para as alterações climáticas e do ambiente. Um know-how de produção com novos conceitos e preocupações. Nova usina de açúcar e destilarias de usinas vai produzir: açúcar, etanol, energia elétrica, (bio)diesel, derivados de sacarose e outras substâncias, cadeias e polímeros de C = BIORREFINARIAS Futuro - novas tecnologias: gaseificação de resíduos de celulose, hidrólise, otimização, automação industrial, processo de fermentação e criação de levedura, NFB, sistemas integrados de produção, agricultura de precisão, cana geneticamente modificada, etc. O Brasil está interessado em ESTABELECER um mercado global de etanol como estratégia de mitigação do clima?.

66 MENSAGEM FINAL Dr. Ignacy Sachs - ecossocioeconomista Desenvolvimento baseado em uma convergência entre: - Economia - Ecologia - Antropologia Cultural - Ciência política Melhor compreendida no cenário de mudanças climáticas O etanol de cana-de-açúcar pode ser o início de uma nova era para a humanidade, o surgimento da CIVILIZAÇÃO DA BIOMASSA".