A DIRETIVA DAS ENERGIAS RENOVÁVEIS E A SUA APLICAÇÃO EM PORTUGAL

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1 Sociedade de Ciências Agrárias de Portugal NOVAS ALTERNATIVAS PARA A PRODUÇÃO DE BIOSUBSTITUTOS DE COMBUSTÍVEIS FÓSSEIS Sala de Atos do ISA 1 junho 2016 A DIRETIVA DAS ENERGIAS RENOVÁVEIS E A SUA APLICAÇÃO EM PORTUGAL Fernando Bianchi de Aguiar Professor Universitário

2 2 Foram atingidos os 400 ppm de CO2 na atmosfera

3 Emissões de GEE 3 in: PORTUGUESE NATIONAL INVENTORY REPORT ON GREENHOUSE GASES,

4 Emissões de GEE por gás 4 in: PORTUGUESE NATIONAL INVENTORY REPORT ON GREENHOUSE GASES,

5 Emissões sectoriais de GEE em Portugal, dados de in: PORTUGUESE NATIONAL INVENTORY REPORT ON GREENHOUSE GASES,

6 Evolução dos níveis de emissões de GEE entre , em % (s/ LULUCF) in: PORTUGUESE NATIONAL INVENTORY REPORT ON GREENHOUSE GASES, in: PORTUGUESE NATIONAL INVENTORY REPORT ON GREENHOUSE GASES,

7 Tendência das emissões totais de GEE por subsector, expressas em CO2e 7 in: PORTUGUESE NATIONAL INVENTORY REPORT ON GREENHOUSE GASES,

8 Evolução do consumo de combustíveis nas refinarias 8 in: PORTUGUESE NATIONAL INVENTORY REPORT ON GREENHOUSE GASES,

9 Enquadramento UE Os biocombustíveis terão um papel decisivo no cumprimento das metas estabelecidas a nível europeu para a redução de emissões de GEE, garantindo a sustentabilidade a médio-longo prazo. Objectivo Implicações 9 Renewable Energy Directive (RED) 2009/28/CE Fuel Quality Directive (FQD) 2009/30/CE Promover o uso da energia renovável, com ênfase no sector dos transportes. Verificar avanços dos países e analisar viabilidade das soluções existentes Criar mecanismos para controlar e incentivar a redução de GEE emitidos pelo sector dos transportes Meta de 10% de energias renováveis nos transportes Obrigatoriedade transversal a todos os Estados Membros de atingirem os objetivos Concorrência entre diferentes tipos de alternativas para o cumprimento das metas Imposição de critérios de sustentabilidade dos biocombustíveis Revisão das metas com base nas medidas já adotadas e resultados obtidos nos diferentes Estados Membros Recomendação de redução de 10% das emissões de GEE dos combustíveis (não obrigatório) 6% através do uso de biocombustíveis e outros combustíveis e através de aumentos de eficiência na produção; 2% pela captura de carbono, tecnologia de armazenamento e veiculo elétrico; 2% pela transação de créditos de emissão

10 Consumo de Biocombustíveis no Mundo Atualmente, a Diretiva das Renovaveis (RED) e a Diretiva Qualidade de Combustíveis (FQD) foram revistas. A Comissão Europeia, o Parlamento e os Estados- Membros concordado em limitar a 7% o uso de biocombustíveis convencionais (culturas agroalimentares) para a meta de 10% de energias renováveis a ser atingida em Este valor foi superior ao adiantado em 2012 que limitava o valor de utilização a 5%. 10 Fonte:

11 Vetores principais das políticas de biocombustíveis DESENVOLVIMENTO RURAL Malasia INSTRUMENTOS POLÍTICOS SOBRE A PROCURA Indonésia França Argentina India EU US Brasil Filipinas INSTRUMENTOS POLÍTICOS SOBRE A OFERTA China UK Coreia do Sul Nova Zelândia Japão SEGURANÇA ENERGÉTICA AMBIENTE 11 Fonte: WoodMackenzie Global Biofuels 2020 EU => 10% da energia dos combustíveis dos transportes em 2020

12 Argumentos para a utilização de Biocombustiveis 12 Fonte:

13 Evolução da procura de combustíveis A tendência para a chamada dieselização do mercado europeu de produtos refinados iniciou-se há 15 anos com incentivos fiscais que beneficiaram este produto, tendo resultado num aumento da procura de gasóleo à custa da gasolina. Estima-se que no curto prazo a procura de gasóleo atinja 3 vezes a de gasolina. EVOLUÇÃO DA PROCURA DE COMBUSTÍVEIS PARA TRANSPORTES NA UE-27 Fonte: Wood McKenzie 2010 EVOLUÇÃO DA DIESELIZAÇÃO NOS VEÍCULOS LIGEIROS NA UE-27 Fonte: PFC Energia/Fontes nacionais 13

14 Metas de Biocombustíveis na UE em 2015 REINO UNIDO 4,75% volume FRANÇA 7,0% energia HOLANDA 5,5% energia ALEMANHA 3,5% de redução de GEEl PORTUGAL 7,5% Energia min 2,5/ bioetanol ITÁLIA 5% energia ESPANHA 4,1% energia min 4,1 % biodiesel min 3,9 % etanol 14 Fonte: Kingsman e ENMC

15 Metas de Biocombustíveis na UE em Fonte:

16 Consumo de Biocombustíveis no Mundo 16 A América do Norte é atualmente o maior consumidor de biocombustíveis, seguida da América Latina em que é de realçar o peso do Brasil (2º maior consumidor) e da UE. Em 2030, está previsto que os maiores consumidores continuem a ser os países da OCDE, os países da América do Norte e a UE, sendo responsáveis por cerca de 40% e 20%, respetivamente. Em 2030, antevê-se que o consumo mundial de biocombustíveis atinga os 5% do volume total de combustível utilizado no setor dos transportes, como resultado da implementação de políticas ambientais de combate às alterações climáticas. Fonte:

17 Metas de Biocombustíveis no Mundo Nos EUA, que há muito procuram a redução da dependência de importação de petróleo. Apesar disso, o país nunca estabeleceu um percentual mínimo de incorporação nos combustíveis fósseis. No entanto, estabelece benefícios fiscais muito importantes à sua incorporação. Na América do Sul, além do Brasil, a Argentina e a Colômbia estabeleceram percentagens de incorporação dos biocombustíveis nos combustíveis fósseis muito baixas. Na Ásia, a Malásia e a Índia exigem 5% de incorporação de biocombustível no combustível mineral. 17 Fonte:

18 BIODIESEL - FAME Trans-esterificação de óleos vegetais 1 ª Geração Sementes Prensagem Óleo vegetal (1,05 ton) Transesterificação Biodiesel (1 ton) Metanol (0,11 ton) Glicerina (0,1 ton) Produtos Matérias-primas Características O R C O CH3 FAME Esteres Metílicos de Ácidos Gordos Colza Soja Girassol Palma Jatropha Rícino Produto quimicamente diferente do diesel mineral. EN590 limita na EU a incorporação no diesel banalizado a 7% (v/v) Conteúdo energético 14% inferior ao diesel, maior consumo unitário Processo industrial simples, com a qualidade do produto muito dependente do tipo de matérias primas (propriedades de frio limitadas sem uso de óleo de Colza) Produz Glicerina, um produto de baixo valor na Europa

19 ÓLEO VEGETAL HIDROGENADO (HVO) Hidrogenação e isomerização de óleos vegetais 2 ª Geração Sementes Prensagem Óleos Vegetais Hidrotratamento Isomerização Biodiesel Hidrogénio Água Produtos Matérias-primas Características R CH2 CH3 HVO n + i Alcanos (C n H 2n+2 ) Colza Soja Girassol Palma Jatropha Rícino Quimicamente semelhante ao diesel mineral (diesel vegetal), sem limites incorporação pela norma Europeia e pelas especificações de qualquer motor automóvel europeu Produto de elevada qualidade (índice cetano elevado, propriedades de frio elevadas e densidade mais baixa) Blending perfeito com estrutura logística atual Produtos secundários de alto valor (propano e nafta de origem vegetal) Flexibilidade total na utilização dos óleos vegetais

20 Produtos Processos e Matérias-Primas Características Bioetanol Sacarinas cereais Milho Trigo Sorgo Cana-deaçúcar sacarino Moagem Fermentação Cereais ou Sacarinas Amido Hidrolise BIOETANOL E BIOETBE Açúcar simples Fermentação CO2 Beterraba BioEtanol DDGS* (0,85Kg) EN 228 estabelece a incorporação máxima na gasolina banalizada até 10% (V/V) Aceite nos motores de veículos ligeiros até 10% (V/V) Composto higroscópio, que origina problemas de handling no sistema logístico e de distribuição. Necessário investimento avultado Tensão de vapor elevada na mistura de HC origina custos acrescidos no blend de gasolinas. Conteúdo energético inferior em 37% face a gasolina Competitividade da processo de cana no Brasil é difícil de atingir com processos tradicionais em cereais na Europa BioETBE *DDGS: Dried Distillery Grain Solubles Bioetanol Isobutilenos Iso-butilenos (Crakers de Nafta e refinarias) Síntese Química Síntese BioETBE Bioetanol EN 228 estabelece incorporação máxima até 22% (p/p) no blend de gasolinas Composto com elevado Índice de Octano ETBE é produzido a partir do bioetanol (47% v/v) e isobutileno (53% v/v) Produto é já hoje generalizadamente utilizado no blend de Gasolinas (até 12% em média) e não regista problemas de utilização no sistema logístico e de distribuição. Custo do produto superior à Gasolina tradicional

21 BIOMASS TO LIQUID (BTL) SÍNTESE FISCHER-TROPSCH Tecnologia ainda em Desenvolvimento 3 ª Geração Biomassa Gasificação Gás de sintese Síntese Gasolina Gasóleo Gomas + Produtos Matérias-primas Características R CH2 CH3 BTL n Alcanos (C n H 2n+2 ) Biomassa Quimicamente semelhante ao diesel mineral (diesel vegetal), sem limites incorporação pela norma Europeia e pelas especificações de qualquer motor automóvel europeu Produto de elevada qualidade (índice cetano elevado, propriedades de frio elevadas e densidade mais baixa) Blending perfeito com estrutura logística atual Conversão total de biomassa para biocombustíveis

22 22 Origem das matérias primas utilizadas para biodiesel na UE em 2012 (kton)

23 Origem das matérias primas utilizadas para bioetanol na UE em 2012 (kton) 23 Fonte: Ecofys 2015

24 Matérias-primas utilizadas na produção de FAME em Portugal (2012) Matéria-prima de produção agrícola 98,5% Fonte: Francisco Gíro, ECS-LNEG (2012) Outras 1,5% Soja 50% Gordura animal 1% Oleína de palma 15% Girassol 0% Colza 34% Biodiesel reprocessado 0,27% OAU 0,03% Destilado 0,004% 24

25 Metas ibéricas de biocombustíveis Hoje, em Portugal, introduz-se 7,5% em Energia (6,75% Biodiesel e pontualmente bioetbe em gasolinas vindas de Espanha). Desde 2015 que é obrigatório introduzir biosubstitutos na Gasolina, assim como introduzir HVO no Diesel para cumprir a meta. Em Espanha as metas globais são menos exigentes (4,1%), envolvendo substituição na gasolina com bioetbe e bioetanol, e FAME no diesel, aguardando-se o mandato para o pós Portugal Meta global em energia % 5,5% 5,5% 7,5% 7,5% 9% 9% % mínima de Volume nos Gasóleos 6,75% 6,75% % mínima de Energia nas Gasolinas Incumprimento taxado com coima de valor superior ao custo extra dos biocombustíveis* 2,5% 2,5% 2,5% 2,5% 10% ENERGIA Espanha Meta global em energia % 4,1% 4,1% 4,1% n/d n/d n/d % mínima de Energia nos Gasóleos 4,1 % 4,1 % 4,1 % n/d n/d n/d % mínima de Energia nas Gasolinas 3,9 % 3,9 % 3,9 % n/d n/d n/d 25 Fontes: D.L. 117/2010, Real Decreto 459/2011. * Em PT = 2000 /TEP e em ES = 350 /TEP

26 Energy % Energy % Como cumprir as metas em Portugal? CUMPRIMENTO DAS METAS POR PAÍS 26 Fonte: Galpenergia 7,5% 400 ktep 9,0% 500 ktep 10% 580 ktep 4,3% ktep 5,0% ktep 8,5% ktep 1,5% 1,5% 1,0% 1,8% 2,8% 0,8% 0,6% 0,6% 0,6% 7% máx. de M.P. agroalimentares 0,6% 0,6% 0,7% 0,7% 0,5% 1,8% 0,9% 7% máx. de M.P. agroalimentares 5,0% 5,1% 5,1% 3,7% 3,8% 5,3% Double Counting TDB - HVO 1G TDG TDB - FAME (1G + Residual) Double Counting HVO Bio Ethanol eq. FAME Cumprimento das metas dos próximos anos possível com mix hoje utilizado o Base continuará a ser FAME no Diesel, representando no máximo 5% energia do mix. o Etanol (direto ou via ETBE) representará 0,5% a 0,9% do mix (PT ou ES). o HVO será complementar, mas futura limitação de M.P. agrícolas poderá colocar limitações, podendo no entanto deslocar parte do FAME quando mais competitivo. o Bios double counting com importância decisiva, em especial após aplicar restrição dos 7% (a partir de 2017), visto serem forma disponível mais competitiva de cumprir metas. Source: Galp Energia

27 Capacidade instalada dos produtores nacionais de Biocombustivel Em Portugal existem 8 produtores de biodiesel, cuja capacidade de produção instalada anual é cerca de 731 mil toneladas, com 45% dela utilizada para o mercado nacional (sobre capacidade de produção de FAME). Propriedade e localização dos ativos Capacidade instalada (2014) Refinarias = 731 kton/ano Porto Brandão (Logística Galp) PRIO (Em operação desde 2007) TORREJANA 14% 4% 16% BIOVEGETAL IBEROL (Em operação desde 2005) BIOVEGETAL (Em operação desde 2007) IBEROL (Em operação desde 2006) SOVENA (Em operação desde 2008) 5% 15% 16% PRIO SOVENA TORREJANA Bioportdiesel Valouro BIOPORTDIESEL (Em operação desde 2011) ENERFUEL 14% 16% ENERFUEL (Em operação desde 2013) 27 Fonte: APPB

28 Biocombustíveis bonificados Em 2012, foram propostas diferentes matérias-primas (Anexo IX (COM 2012) 595 final) para bonificação (2x ou 4x contagem) para as metas de energias renováveis do setor de transportes e/ou contagem para as submetas de biocombustíveis avançados produzidos por novas tecnologias definidas para Ainda em 2012, foram também adicionadas a esta lista diferentes matérias-primas consideradas com baixo risco de alterações indiretas de solo (ILUC). Atualmente, diversos tipos de matérias-primas têm sido adicionados e removidos sem uma análise transparente e cientificamente sustentada. 28 Fonte:

29 Biocombustíveis bonificados A maioria dos biocombustíveis de dupla contagem na UE é produzida a partir de óleos alimentares usados (OAU) ou de gordura animal. Esta deveria ser o mecanismo que nos conduzisse ao desenvolvimento de bioetanol avançado possível se fosse introduzida uma submeta para este biocombustível. Devido a não existir uma definição clara de "detritos e resíduos" na Diretiva, o critério para a dupla contagem tem sido, até à data, implementado de forma inconsistente em toda a UE. 29 Fonte:

30 A dupla contagem O Parlamento Europeu elaborou um projeto de legislação no em que prevê uma lista de matériasprimas (Anexo IX), deviam ser consideradas para dupla-contagem em teor energético. Os biocombustíveis produzidos a partir de materiais lenho-celulósicos, celulósicos não alimentares, resíduos e detritos contarão a dobrar para a meta de 10% prevista na RED. Também é prevista a múltipla contagem para os biocombustíveis avançados nas metas dos transportes e meta geral de energias renováveis de 20% obrigatória para Fonte:

31 Visão do futuro Evolução tecnológica no Biodiesel Biomassa e Algas Outros Óleos (Jatropha 2 ) BTL - FT (Biomass o Liquid) Hidrogenação Óleos Vegetais (HVO) Biodiesel 2 e 3G (Diesel Vegetal) Hoje - Óleo Vegetal (tradicional 1 ) Trans- Esterificação Biodiesel 1G (FAME) Matérias - Primas Tecnologia Produtos 1) Matérias Primas tradicionais como Palma, Girassol, Colza, Soja 2) Jatropha não colide com a cadeia alimentar e adapta-se a condições precárias de solo e clima 31 Utilização principal Utilização alternativa

32 Dados de redução de emissões, em percentagem, de GEE para biocombustíveis, em relação aos combustíveis fosseis biodiesel (FAME e Trat. Hidrogénio/HVO) e Etanol 32

33 Dados de redução, em percentagem, estimada de emissões de GEE para biocombustíveis avançados (2G) a partir de diversas matérias-primas (resíduos agrícolas e florestais e material lenhoso cultivado). Redução de emissão de GEE 100% 90% Típicos Por defeito Valores típicos e por defeito estimados para futuros biocombustíveis produzidos s/iluc 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% madeira cultura resíduos madeira palha de trigo madeira cultura madeira cultura Fischer-Tropsch madeira cultura resíduos madeira Fischer-Tropsch resíduos madeira resíduos madeira Etanol Etanol Etanol Metanol DME Gasóleo Metanol Gasóleo DME 33

34 Biocombustíveis avançados em Portugal 34 Origem: Mafalda Sousa, Quercus (2014)

35 Matriz de Avaliação As matérias-primas melhor posicionadas são as não agrícolas (Gordura animal/óleos usados/biomassa). No entanto, a escassez das primeiras e a maturidade tecnológica da última não dão garantias de disponibilidade. Matriz de impacto - por matéria-prima Sustentabilidade Ambiental + Biomassa 2 Óleos usados 2 Gordura animal 2 Micro-algas Cana Palma Jatropha Sorgo Competição alimentar - Girasso l Soja + Milho Trigo Colza - Produtividade em litros de óleo por ha dada pela dimensão relativa - Em fase de maturação tecnológica Culturas com baixa produtividade em óleo porque ainda pouco exploradas. 2. Produtos residuais não agrícolas, logo, não faz sentido colocar a produtividade. 3. Não existe info sobre emissões de CO 2 na produção do Sorgo.

36 Obrigado pela Vossa atenção!

37 Os preços das commodities globais e o preço agregado, versus volume de produção global de biocombustíveis, ambos normalizados. Fonte: Hamelink,

38 Os mercados globais para a maioria dos géneros alimentícios são caracterizados por suprimentos abundantes e menos incerteza do que nos últimos anos, uma situação refletida no FAO Food Prices Index caindo para um mínimo de quatro anos. Principais exceções são os mercados dos produtos de origem animal, que terão de responder uma procura internacional correspondente a um 1 trilião de USD, pelo quinto ano consecutivo. Release date: 07/05/

39 O FAO Food Price Index atingiu uma média de 182,7 pontos em janeiro de 2015, 3,6 pontos (1,9 por cento) do seu valor de dezembro de 2014, revisto em baixa. Enquanto os preços do açúcar e produtos lácteos permaneceram praticamente inalterados, as outras commodities, incluídas no índice, caíram em Janeiro, com os cereais e os óleos a registrando quedas mais fortes. Com uma breve exceção em outubro de 2014, o FAO Food Price Index tem vindo a cair desde abril de Release date: 07/05/

40 O FAO Vegetable Oil Price Index atingiu uma média de 156,0 pontos em Janeiro, caindo 4,7 pontos (2,9 por cento) em relação a dezembro, com o seu nível mais baixo desde outubro de Os preços do óleo de palma e de soja caíram, refletindo uma fraca procura de óleo de palma e a perspetiva de uma boa produção de soja. Além disso, a persistente baixa dos preços do petróleo bruto continuou a pesar sobre as cotações do óleo vegetal, minando a competitividade dos óleos vegetais, como matériaprima do biodiesel. Release date: 07/05/

41 Release date: 07/05/2015 Previsão de mais recente da FAO para a produção de cereais do mundo em 2014 destaca-se por um novo recorde de quase milhões de ton, marginalmente superior ao estimado em dezembro e 0,5 por cento acima da produção de A pequena produção estimada, com a atualização de dezembro reflete uma revisão em alta, com exceção do trigo e arroz. As primeiras indicações para as culturas de 2015 são favoráveis. No hemisfério norte, as sementeiras de inverno concluíram-se geralmente em boas condições, com crescimento na América do Norte e no Médio Oriente, equilibrando as diminuições na Rússia e no Extremo 41 Oriente asiático.

42 Os preços das commodities primárias agrícolas não estão diretamente correlacionados com os preços dos alimentos Nas matérias-primas ricas em amido o mercado é determinado essencialmente (1) pela indústria dos alimentos compostos para animais (rações), (2) o consumo humano e (3) o seu uso para biocombustível. as últimas utilizações representam menos de 5% da utilização dominante. Nas matérias-primas ricas em açúcar o mercado é impulsionado (1) pela indústria do açúcar, propriamente dita, (2) os biocombustíveis são o segundo maior driver, embora na maioria dos casos ao nível nacional. 42

43 Os preços das commodities primárias agrícolas não estão diretamente correlacionados com os preços dos alimentos Para as sementes de oleaginosas, o comércio global é impulsionado, principal e novamente, (1) pela indústria das rações, (2) em segundo lugar pelo mercado da alimentação humana e (3) só em terceiro lugar pela procura como matéria-prima para biodiesel. Os subprodutos ricos em proteína, resultado tanto da produção de etanol como de biodiesel constituem importantes fontes proteicas para a indústria de alimentos compostos com impacto, não despiciente, nos mercados das rações. 43

44 Os preços das commodities agrícolas estão fortemente ligados ao preço da energia Relação dos preços com destaque para o preço do petróleo, seguemse outras variáveis tais como, (1) níveis de produção versus procura, (2) variação de stocks e taxas de câmbio, Com uma influência reduzida. (3) as taxas de juros, com algumas exceções, e (4) o crescimento do rendimento disponível pelos consumidores, No período recente, com um pico de preços em 2012, o petróleo teve uma importância ainda mais marcante, considerando o aumento muito elevado do barril de petróleo. Os dados dos últimos meses confirmam esta análise contribuindo, entre outras variáveis, para uma queda mais acentuada dos preços. 44