Avaliação do Impacto Ambiental da Produção de Biodiesel de Soja no Brasil

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2 Avaliação do Impacto Ambiental da Produção de Biodiesel de Soja no Brasil Otávio Cavalett e Enrique Ortega Laboratório de Engenharia Ecológica e Informática Aplicada

3 Produção de biocombustíveis A produção de biocombustíveis tem se tornado um tópico muito importante na discussão mundial em recursos energéticos. O biodiesel de soja ocupa um papel central na discussão sobre biocombustíveis no Brasil. É apresentado como uma opção adequada para suprimento energético a medida que poderia substituir uma parte da demanda de petróleo.

4 Porque biodiesel? Os principais motivos apresentadas para promover a produção de biodiesel são: (a) É uma energia limpa produzida a partir de recursos renováveis veis e desta forma poderia suprir uma quantidade virtualmente infinita de energia; (b) Pode reduzir as emissões de CO 2 pela substituição de combustíveis fósseis; f (c) Pode ser usado como uma estratégia para desenvolvimento rural.

5 Impactos ambientais Com uma visão mais criteriosa de todas as etapas de produção de biodiesel estes benefícios jáj não aparecem mais tão claros. A produção de biodiesel necessita de uma grande quantidade de materiais e energia fóssil f nas etapas agrícola, industrial e de transporte. Os benefícios econômicos, sociais e ambientais da produção de biodiesel vão depender da escala e do modo de produção adotados.

6 Metodologias usadas Análise Energética: Energia comercial usada - (Slesser, 1974 Herendeen, 1998) Análise de Intensidade de Materiais: Massa indireta degradada no processo - ( Ecological back-pack Hinterberger and Schiller, 1998) Nutrients Materials Services Biodiversity Rain Wind Sun Soil Legal reserve Soybean Corn $ Farmer loses Environmental services $ Soybean $ Corn Análise Emergética: Contribuições diretas e indiretas em energia solar equivalente - (Odum, 1983; 1996) Loses

7 Ciclo de vida da soja Soybean production Soy meal Truck transport Soybean crushing proceess Soy oil Farelo de soja Óleo de soja Biodiesel Train transport Refining soy oil process Biodiesel process Ocean freigter transport Truck transport Soy meal delivered to feed industry in Europe Refined soy oil Biodiesel Market

8 Contabilizar entradas e saídas Entrada Combustível Água Aço Eletricidade Fertilizante Pesticidas Trabalho Serviços.. Soy meal Train transport Ocean freigter transport Truck transport Soybean production Truck transport Soybean crushing proceess Refining soy oil process Soy meal delivered to feed industry in Europe Market Soy oil Refined soy oil Biodiesel process Biodiesel Saída Produto principal CO 2 Efluentes industriais Solo Resíduos..

9 Diagrama sistêmico CO 2 Materials & services Materials & services Materials & services Materials & services Rain Environ. resources Soy meal Soy meal Sun Soybean Transp. Crushing process Biodiesel conversion Biodiesel Soy oil Biodiesel production process from soybean Emissions Figura 1: Diagrama sistêmico resumido do processo de produção de biodiesel de soja

10 Produzir 1 kg de soja: Requer: 4,6 kg material abiótico 5,8 ton de água 0,13 kg fertilizante 3,4 m 2 superfície cultivada 0,09 kg petróleo equivalente Libera: 283 g CO 2 5,8 kg solo Energia Output/Input = 6,07

11 Produzir 1 litro de biodiesel: Requer: 7,1 kg material abiótico 8,6 ton de água 0,20 kg fertilizante 5,04 m 2 superfície cultivada 0,29 kg petróleo equivalente Libera: 917 g CO 2 8,57 kg solo 1,26 kg efluentes Energia Output/Input = 2,34

12 Relação de energia A relação de energia de 2,34 significa 1,34 de energia líquida. Petróleo = 10 a 15 J/J Energia eólica e = 8 J/J Sem combustíveis fosseis: É necessário produzir 1,75 litros de biodiesel para cada litro de biodiesel entregue para o consumidor. A demanda de área, água, energia, etc. deve ser 75% maior.

13 Relação de energia Nurtientes 0,43 litro Combustível fossil Comb. fósseis Chuva Solo Sol Produção de soja Transporte Esmagamento Extração Conversão 1 litro de biodiesel (a) Produção do biodiesel de soja usando-se combustíveis fósseis no processo Nurtientes Chuva Solo 1,75 litro de biodiesel 0,75 litro de biodiesel Sol Produção de soja Transporte Esmagamento Extração Conversão 1 litro de biodiesel (b) Produção do biodiesel de soja sem o uso de combustíveis fósseis no processo Figura 2: Comparação da produção de biodiesel de soja com o uso de combustíveis fosseis no processo (a) e sem o uso de combustíveis fosseis no processo (b).

14 Ciclo de vida do biodiesel 2,00E+04 1,50E+04 Fluxo de materiais Abiótico Água Ar kg 1,00E+04 5,00E+03 0,00E+00 Agricultura Transp. Rod. I Esmagamento e Extração Transesterificação J 1,20E+10 1,00E+10 8,00E+09 6,00E+09 4,00E+09 2,00E+09 0,00E+00 Ene rgia Agricultura Transp. Rod. I Esmagamento e Extração Transesterificação sej 1,00E+16 8,00E+15 6,00E+15 4,00E+15 2,00E+15 0,00E+00 Em e rgia Agricultura Transp. Rod. I Esmagamento e Extração Transesterificação 1,00E+03 CO2 liberado kg CO2/ha/ano 8,00E+02 6,00E+02 4,00E+02 2,00E+02 0,00E+00 Agricultura Transp. Rod. I Esmagamento e Extração Transesterificação

15 Energia e Emergia kg 6,00E+03 5,00E+03 4,00E+03 3,00E+03 2,00E+03 1,00E+03 0,00E+00 Análise de fluxo de materiais Abiótico Água Ar Ambientais Combustíveis Eletricidade Maquinário Bens M.O. e Serviços J 7,00E+09 6,00E+09 5,00E+09 4,00E+09 3,00E+09 2,00E+09 1,00E+09 0,00E+00 Análise de requerimento bruto de energia Ambientais Combustíveis Eletricidade Maquinário Bens M.O. e Serviços sej 3,50E+15 3,00E+15 2,50E+15 2,00E+15 1,50E+15 1,00E+15 5,00E+14 0,00E+00 Análise emergética Ambientais Combustíveis Eletricidade Maquinário Bens M.O. e Serviços

16 Analise emergética Indicador Valor Unidade Transformidade 4,59E+05 sej/j Emergia específica 1,47E+13 sej/kg Emergia específica 1,29E+13 sej/l Razão de rendimento líquido de emergia =Y/(M+S) 1,46 Razão de carga ambiental = (N+M+S)/R 2,97 Renovabilidade (100*R/Y) 25,2% % Concentração de potência emergética = (Y/área) 9,12E+11 sej/m 2 Razão de investimento de emergia = (M+S)/(N+R) 2,18 Indicador de sustentabilidade de emergia = EYR/ELR 0,49

17 Analise emergética Produto Transformidade (sej/j) Referência Carvão 6,70E+04 (Odum, 1996) Gás natural 8,04E+04 (Odum, 1996) Petróleo 9,05E+04 (Odum, 1996) Diesel, gasolina 1,11E+05 (Odum, 1996) Etanol de cana de açúcar 1,86 E+05-3,15E+05 (Giampietro e Ulgiati, 2005) Biodiesel de girassol 2,31E+05 (Giampietro e Ulgiati, 2005) Biodiesel de soja 4,59E+05 Este estudo Eletricidade no Brasil 4,65E+05 (Odum, 1996)

18 Conclusões 1/3 Levando em conta a avaliação de intensidade de materiais, energia, emergia e de emissões de CO 2 pode-se afirmar que a produção de biodiesel de soja não é uma alternativa viável. vel. A poluição direta e os outros danos ambientais decorrentes da produção de biodiesel indicam que a sua produção exerce uma grande pressão no meio ambiente.

19 Conclusões 2/3 O saldo de energia do biodiesel de soja é baixo quando comparado aos combustíveis fosseis. A produção de biodiesel é fortemente dependente do uso de recursos não renováveis veis. Enquanto a produção agrícola e a conversão em biocombustível for sustentada por combustiveis fósseis a fração de energia renovável vel no biodiesel é a na verdade muito baixa.

20 Conclusões 3/3 O O biodiesel pode ser uma opção para um futuro de diminuição na disponibilidade de combustíveis fosseis. A A sustentabilidade do biodiesel está ligada a integração com a produção de alimentos, água e serviços sócios cio-ambientais, aproveitamento dos co- produtos, aumento da reciclagem e adoção das técnicas de produção orgânica e agroecológica gica.

21 Obrigado!

22 Produzir 1 kg de óleo de soja Requer: 8,3 kg material abiótico 10,4 t de água 0,24 kg fertilizante 0,22 kg óleo equivalente 6,07 m 2 superfície cultivada Libera: 696 g CO2 0,41 kg solo 2,0 kg efluentes Energia Output/Input = 3,81

23 Produzir 1 kg de farelo de soja Requer: 5,9 kg material abiótico 5,8 t de água 0,13 kg fertilizante 0,20 kg óleo equivalente 3,41 m2 superfície cultivada Libera: 628 g CO2 0,23 kg solo 0,26 kg efluentes Energia Output/Input = 1,88

24 Produção de biodiesel Processo de produção de metil éster (biodiesel) a partir de óleos vegetais