Universidade de Brasília - UnB Faculdade UnB Gama - FGA Curso de Engenharia de Energia CADEIA PRODUTIVA DA MACAÚBA PARA APROVEITAMENTO ENERGÉTICO

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1 Universidade de Brasília - UnB Faculdade UnB Gama - FGA Curso de Engenharia de Energia CADEIA PRODUTIVA DA MACAÚBA PARA APROVEITAMENTO ENERGÉTICO Autor: Vitor Magno Andrade Medeiros Orientadora: Maria Vitória Duarte Ferrari Co-orientadora: Paula Meyer Soares Brasília, DF

2 Vitor Magno Andrade Medeiros CADEIA PRODUTIVA DA MACAÚBA PARA APROVEITAMENTO ENERGÉTICO Monografia submetida ao curso de graduação em Engenharia de Energia da Universidade de Brasília, como requisito parcial para obtenção do Título de Bacharel em Engenharia de Energia. Orientadora: Profa. Dra. Maria Vitória Duarte Ferrari Co-Orientadora: Profa. Dra Paula Meyer Soares Brasília, DF

3 CIP Catalogação Internacional da Publicação* Andrade Medeiros, Vitor Magno. Cadeia Produtiva de Macaúba para Aproveitamento Energético / Vitor Magno Andrade Medeiros. Brasília: UnB, p.; 29,5 cm. Monografia (Graduação) Universidade de Brasília Faculdade do Gama, Brasília, Orientação: Maria Vitória Duarte Ferrari. 1. Macaúba. 2. Ciclo de vida de biocombustíveis. 3. Biodiesel 4. Bioquerosene. 5. Impactos ambientais do ciclo de vida de biocombustível Duarte Ferrari, Maria Vitória. Doutora em Agronomia, Solos e Nutrição de Plantas. CDU Classificação 3

4 CADEIA PRODUTIVA DA MACAÚBA PARA APROVEITAMENTO ENERGÉTICO Vitor Magno Andrade Medeiros Monografia submetida como requisito parcial para obtenção do Título de Bacharel em Engenharia de Energia da Faculdade UnB Gama - FGA, da Universidade de Brasília, em 27/11/2014 apresentada e aprovada pela banca examinadora abaixo assinada: Profa. Dra. Maria Vitória Duarte Ferrari, UnB/ FGA Orientadora Profa. Dra Paula Meyer Soares, UnB/ FGA Co-orientadora Prof. Dra. Juliana Petrocchi Rodrigues, UnB/ FGA Membro Convidado Brasília, DF

5 Dedico este trabalho a minha mãe Maria de Lourdes. 5

6 AGRADECIMENTOS Agradeço primeiramente a Deus pelas bênçãos que tive durante todo o percurso da minha graduação. A minha mãe Maria de Lourdes Sales de Andrade, pela imensa dedicação, carinho, cumplicidade, integridade, apoio e amor incondicional, pela ótima educação, que fizeram de mim o homem responsável que sou hoje, por ter sido a grande responsável pela minha permanência na universidade e por ter me proporcionado todos os recursos necessários para que hoje eu pudesse defender minha formação acadêmica. Ao meu grande amigo e irmão Weber Magno Andrade Medeiros, pelo apoio e incentivo durante o árduo caminho da graduação, me incentivando e dando forças para continuar em frente. A minha grande amiga e namorada Mariana Andrade Rodrigues de Oliveira, pelo imenso amor e paciência durante o período de graduação, pelo apoio incondicional e pela motivação durante todo caminho até aqui. A todos os amigos que fiz durante essa trajetória, em especial, aos meus grandes amigos Luiz Eduardo e Rodrigo Silva, que sempre me apoiaram em momentos de dificuldades acadêmicas, e com quem compartilhei diversos momentos de descontração e alegria, momentos estes que guardarei para sempre em minha memória. A equipe de trabalho da MRS Estudos Ambientais, em especial ao Sylvio e a Helena, que me apoiaram e facilitaram a flexibilização do meu horário para que essa jornada se tornasse mais tranquila e possível. Ao Rafael Viana que me auxiliou na confecção das figuras do estado da arte e do levantamento dos atores apresentadas neste trabalho. A minha orientadora Maria Vitória Duarte Ferrari, que me ajudou a construir e consolidar este trabalho, tornando possível a defesa da minha formação acadêmica. À Universidade de Brasília e aos mestres e doutores da Faculdade UnB Gama, pelo aprendizado e construção intelectual. Vitor Magno Andrade Medeiros 6

7 Toda experiência, não importa quão ruim pareça, tem em si uma bênção de algum tipo. O objetivo é encontrá-la. Buddha. 7

8 RESUMO Tendo em vista o aumento da adição obrigatória de biodiesel ao óleo diesel comercializado para 7% e a permissão da adição de 50% em volume de bioquerose ao querosene de aviação comercializado atualmente, a demanda pelo estudo de oleaginosas nativas de plantas de ciclo anual e com grande produtividade vem sendo considerada pelo setor agroenergético. Eeste trabalho aborda o potencial do aproveitamento energético da macaúba para produção de biodiesel, e de bioquerosene como combustível para a aviação. O objetivo é a caracterização do arranjo produtivo e esquematização da cadeia produtiva da macaúba, por meio do levantamento e classificação de atores e mapeamento do estado da arte da pesquisa e produção de óleo da macaúba para fins energéticos no Brasil. Para alcançar os objetivos propostos, foi feita uma fundamentação teórica com caracterização dos cenários de produção do diesel, biodiesel,, uerosene de aviação e bioquerosene, e o levantamento dos atores, assim como o mapeamento do estado da arte da utilização da macaúba para fins energéticos no Brasil. Como resultado foi feita a caracterização do arranjo produtivo e a dos atores de acordo com sua participação na cadeia produtiva, nas cadeias principal, de fornecedores e auxiliar. Palavras-chave: Biodiesel, Bioquerosene, Impactos ambientais do ciclo de vida de biocombustíveis. 8

9 ABSTRACT With the increase in the mandatory adition of biodiesel to the diesel fuel sold in Brasil to 7% of total volume, and the permission to add up to 50% of biokerosene to the commercial aviation kerosene, the demand for studies on native, annual cycle oilseeds with high productivity is growing in the field of bioenergy. This paper considers the energy potential of (scientific name) seeds for the production of biodiesel and biokerosene. The goal is to characterize and diagram the productive chain of the (scientific name) seed, via survey and classification of the agents involved and identification of the state of the art of the research on, and production of, (scientific name) seed. To reach the stated goal, a bibliography review was conducted characterizing the scenarios of diesel, biodiesel and aviation kerosene and biokerosene production, and a survey of the agents involved, as well as a map of the state of the art of the (scientific name) seed processing in Brazil. As a result a characterization of the production chain and agents involved as created. Key words: biodiesel, biokerosene, environmental impacts of biofuels lifecycle 9

10 LISTA DE FIGURAS Figura 1 - Reação de Transesterificação Figura 2 - Mapa das Plantas de Biodiesel Autorizadas por Capacidade de Produção em Figura 3 - Produção, Demanda Compulsória e Capacidade Nominal Autrizada de Biodiesel por Região em Setembro de Figura 4 - Matérias-Primas Utilizadas na Produção de Biodiesel no Brasil Figura 5 - Projeção da Produção e Consumo de Querosene de Aviação no Brasil Figura 6 - Contribuição Global dos Setores na emissão de CO Figura 7 - (A) Despopador D80, (B) Despolpador D Figura 8 Cozinhador Figura 9 - Prensa Contínua Figura 10 - Estado da arte da pesquisa e produção de óleo da macaúba para fins energéticos no Brasil Figura 11 - Levantamento dos atores da cadeia produtiva da macaúba

11 LISTA DE TABELAS Tabela 1 - Produção de Óleo Diesel pelas Refinarias Brasileiras (m³) Tabela 2 - Vendas Nacionais, pelas Distribuidoras, dos Principais Derivados de Petróleo Tabela 3 - Produção de Biodiesel pelos produtores Brasileiros (m³) Tabela 4 - Matérias-primas utilizadas na produção de biodiesel (B100) no Brasil, no período de Tabela 5 - Produção, Demanda Compulsória e Capacidade Nominal Autrizada de Biodiesel por Região em Setembro de Tabela 6 - Produção de Querosene de Aviação pelas Refinarias Brasileiras (m³) Tabela 7 - Testes de vôo com composições biocombustíveis Tabela 8 - Número de Publicações por Estado Tabela 9 - Levantamento dos Atores Tabela 10 - Classificação das publicações segundo o tipo de estudo Tabela 11 - Classificação das instituições segundo o tipo de ator

12 LISTA DE SIGLAS ANP - Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural E Biocombustíveis CGEE - Centro de Gestão e Estudos Estratégicos CO2 - Dióxido de Carbono CONAMA - Conselho Nacional do Meio Ambiente CPM - Cadeia Produtiva da Macaúba IATA - International Air Transport Association MAPA - Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento MDA - Ministério do Desenvolvimento Agrário MJ - Mega Joule MME - Ministério de Minas e Energia P&D - Pesquisa e Desenvolvimento PNPB - Programa Nacional de Produção e Uso de Biodiesel REMAPE - Rede Macaúba de Pesquisa RSB - Roundtable on Sustainable Biofuels SEAPA - Secretaria de Secretaria de Estado de Agricultura, Pecuária e Abastecimento TCC1 - Trabalho de Conclusão de Curso 1 TCC2 - Trabalho de Conclusão de Curso 2 UNIPAM - Centro Universitário de Patos de Minas USDA - Departamento de Agricultura dos Estados Unidos 12

13 SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO CONSIDERAÇÕES INICIAIS OBJETIVOS E METAS DO TRABALHO FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA CENÁRIOS DE PRODUÇÃO DE BIODISEL E BIOQUEROSENE DE MACAÚBA PETRODIESEL BIODIESEL QUEROSENE DE AVIAÇÃO BIOQUEROSENE CARACTERIZAÇÃO DA MACAÚBA PROCESSAMENTO DA MACAÚBA PARA PRODUÇÃO DE ÓLEO METODOLOGIA METODOLOGIA UTILIZADA NO TCC METODOLOGIA PARA O TCC RESULTADOS ESTADO DA ARTE DA PESQUISA E PRODUÇÃO DE ÓLEO DA MACAÚBA PARA FINS ENERGÉTICOS no Brasil CADEIA PRODUTIVA MAPEAMENTO ESTADO DA ARTE DA PESQUISA E PRODUÇÃO DE ÓLEO DA MACAÚBA PARA FINS ENERGÉTICOS NO BRASIL LEVANTAMENTO DOS ATORES CONSIDERAÇÕES FINAIS REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ANEXOS

14 1 INTRODUÇÃO 1.1 CONSIDERAÇÕES INICIAIS O Programa Nacional de Produção e Uso de Biodiesel (PNPB) regulamentado pela Lei /2005, que fixa em 5%, em volume, a adição de biodiesel ao óleo diesel comercializado fomenta a produção e uso de biodiesel com o uso de novas técnicas, inclusão social e desenvolvimento econômico regional. Com a implantação da Medida Provisória nº 647, de 28 de Maio de 2014, que dispõe sobre a adição obrigatória de biodiesel ao óleo diesel comercializado ao consumidor final, houve um aumento de 5% para 7% de adição obrigatória de biodiesel ao óleo diesel comercializado. O aumento ocorreu de forma gradativa, saindo de 5% para 6%, etapa já realizada em 1 de julho de 2014, e chegando a 7% em 1º de novembro de Em relação ao bioquerosene, a Resolução da Agência Nacional de Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis ANP, Nº 20 de 2013, autoriza sua adição ao querosene de aviação comercializado até o limite máximo de 50% em volume. Dessa forma, a demanda pelo estudo por oleaginosas nativas de plantas de ciclo anual e com grande produtividade vem sendo considerada pelo setor agroenergético (MME, 2014). Uma das plantas promissoras como matéria prima, tanto para biodiesel, como bioquerosene é a palmeira macaúba (Acrocomia aculeata (Jacq.) Lodd), pertencente à família Arecaceae, de ocorrência natural nas florestas tropicas e savanas da América. Essa planta tem sido utilizada para diferentes fins, tais como as folhas para nutrição animal, o endocarpo para produção de carvão vegetal, e a polpa e amêndoa dos frutos para a produção de farinhas e óleos (RAMOS, 2007). A macaúba pode se adaptar a diversas condições edafoclimáticas e apresenta elevada potencialidade de fornecimento de óleo, podendo gerar cerca de dez vezes mais óleo do que a soja em uma mesma área por ano (ROSCOE et al., 2007). Tendo em vista o cenário brasileiro de produção de biodiesel, o aumento da proporção do biodiesel adicionado ao óleo diesel comercializado, e que esse aumento será diretamente refletido em uma maior demanda em volume de biodiesel no mercado brasileiro, além da possibilidade do uso de bioquerosene em mistura com o querosene de aviação já comercializado, é oportuno o estudo do aproveitamento energético da macaúba, que é objeto de estudo desse Trabalho de Conclusão de Curso. 1.2 OBJETIVOS E METAS DO TRABALHO O objetivo geral deste trabalho de conclusão de curso (TCC 1) é a caracterização do arranjo produtivo e esquematização da Cadeia Produtiva da Macaúba para aproveitamento energético, por meio do levantamento e classificação de atores e mapeamento do estado da arte da pesquisa e produção de óleo da macaúba para fins energéticos no Brasil. Como objetivos específicos desse projeto tem-se a caracterização da macaúba: (a) como uma alternativa para produção de biodiesel em nível comercial, em relação ao biodiesel produzido por outras oleaginosas, (b) como potencial para produção de bioquerosene no cenário de produção de querosene de aviação no Brasil. Na segunda etapa desse trabalho (TCC2) pretende-se também elaborar o fluxo de massa e energia do processo de produção de biodiesel e bioquerosene a partir 14

15 da macaúba, a avaliação das emissões de gases do efeito estufa e levantamento dos possíveis impactos envolvidos neste processo, comparação dos impactos ambientais dos biocombustíveis produzidos com o óleo da macaúba com outras oleaginosas e, com os respectivos combustíveis fósseis, quanto à geração de gases de efeito estufa, além do levantamento dos possíveis custos envolvidos nesta cadeia produtiva. 15

16 2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA 2.1 CENÁRIOS DE PRODUÇÃO DE BIODISEL E BIOQUEROSENE DE MACAÚBA Para descrever o potencial da produção de biodiesel da macaúba e sua participação na composição do diesel é necessário descrever o cenário da produção e consumo do biodiesel de outras fontes, no cenário global de produção e consumo de diesel no Brasil. Da mesma forma, para caracterizar o potencial da produção do bioquerosene de macaúba como combustível para a aviação, é preciso descrever o cenário do bioquerosene de outras fontes e do querosene de fontes fósseis. Os cenários de produção e suas respectivas relações são apresentados neste item PETRODIESEL O atual modelo de transporte de cargas brasileiro é baseado no transporte rodoviário, quando comparado com o transporte ferroviário e fluvial, em sua maioria impulsionados por motores do ciclo diesel, que são motores de combustão interna e ignição por compressão. Tal fato é diretamente refletido nas refinarias brasileiras, em que o derivado óleo diesel é caracterizado como uma fração importante, devido seu grande valor comercial (PETROBRAS DISTRIBUIDORA, 2014). O óleo diesel é constituído por hidrocarbonetos parafínicos, naftênicos e aromáticos, com tamanhos de cadeia de 10 a 25 átomos de carbono e com faixa de destilação situada entre 150 C e 400 C (BRASIL et al, 2012). De acordo com a Resolução ANP n. 65/2011 (BRASIL, 2011), o diesel rodoviário no Brasil é classificado em: Óleo diesel tipo A: combustível proveniente de processos de refino de petróleo, centrais de matérias-primas petroquímicas ou autorizadas, sem adição de biodiesel; Óleo diesel tipo B: é o óleo diesel tipo A com adição de biodiesel. Estes tipos de diesel são subclassificados de acordo com seu teor de enxofre, seguindo a nomenclatura adotada pela Resolução ANP n. 65/2011 (BRASIL, 2011) válida a partir do dia 1 de janeiro de 2012: Óleo diesel A S10 e B S10: contendo no máximo 10 mg kg -1 de enxofre; Óleo diesel A S50 e B S50: contendo no máximo 50 mg kg -1 de enxofre; Óleo diesel A S500 e B S500: contendo no máximo 500 mg kg -1 de enxofre; Óleo diesel A S1800 e B S1800: contendo no máximo 1800 mg kg -1 enxofre. A substituição do diesel S1800 pelo S500 foi iniciada em 2012, ficando vetado o comércio do primeiro a partir de Em relação ao diesel com menores de 16

17 concentrações de enxofre, o período de adaptação para o S50 ocorreu em 2012 e foi substituído totalmente pelo diesel S10 em 2013 (AGUIAR, R. T.,2013) Produção de Óleo Diesel no Mercado Brasileiro Neste tópico são apresentados dados quantitativos referentes à produção de óleo Diesel no mercado brasileiro, para caracterizar seu cenário de produção e posteriormente relacioná-lo com o cenário de produção do Biodiesel no Brasil. Na Tabela 1 são apresentados os dados referentes à produção de óleo Diesel pelas refinarias brasileiras, no período de 2008 a Observa-se uma produção crescente, com, a maior produção em 2013, chegando-se a um total de de m³ de óleo Diesel. Os dados de 2014 estão incompletos, uma vez que o ano de referência ainda está em andamento. Tabela 1 - Produção de Óleo Diesel pelas Refinarias Brasileiras (m³) Mês Janeiro Fevereiro Março Abril Maio Junho Julho Agosto Setembro Outubro Novembro Dezembro Total do Ano Fonte: ANP/SAB. Dados a partir de 2007, conforme Resolução ANP n 17/2004. Na Tabela 2 são apresentadas as vendas nacionais, pelas distribuidoras, dos principais derivados de petróleo no período entre 2008 e Por meio destes dados pode-se inferir a quantidade de óleo Diesel consumida pela frota brasileira durante o período acima mencionado. Tabela 2 - Vendas Nacionais, pelas Distribuidoras, dos Principais Derivados de Petróleo Vendas nacionais pelas distribuidoras (mil m3) Derivados de petróleo Gasolina C Gasolina de aviação GLP Óleo combustível Óleo diesel QAV Querosene Iluminante Total Fonte:Adaptado da ANP/SAB. Dados a partir de 2007, conforme Resolução ANP n 17/

18 Os dados contidos na Tabela 2, são importantes para a caracterização do cenário de produção do biodiesel no Brasil, uma vez que a legislação torna obrigatório a adição de biodiesel no diesel comercializado nas distribuidoras, ou seja, para os m³ de diesel comercializados em 2013 no Brasil, foram produzidos aproximadamente m³ de Biodiesel BIODIESEL Levando-se em conta o cenário de produção do biodiesel em nível global, o Brasil se encontra entre os maiores produtores e consumidores do mundo, com uma produção anual, em 2010, de 2,4 bilhões de litros e uma capacidade instalada, no mesmo ano, para cerca de 5,8 bilhões de litros (ANP, 2014). A lei /2005 fixa em 5%, em volume, a adição de biodiesel ao óleo diesel comercializado. Após a implantação da Medida Provisória nº 647, de 28 de Maio de 2014, ocorreu um aumento gradativo, passando de 5% para 7% de adição obrigatória de biodiesel ao óleo diesel comercializado. O biodiesel é um combustível produzido a partir de óleos vegetais ou de gorduras animais. No Brasil existe uma variedade de espécies vegetais que podem ser usadas na produção do biodiesel, entre elas, soja, dendê, girassol, babaçu, amendoim, mamona e pinhão-manso, no entanto, a maior parte do biodiesel proveniente de espécies vegetais ainda é feito a partir do óleo de soja (ANP, 2014). É importante ressaltar que o biodiesel deve atender às especificações, tais como viscosidade e ponto de fulgor, estabelecidas pela Resolução ANP n 7/2008, que dispõe sobre o biodiesel como um combustível para uso em motores a combustão interna com ignição por compressão, renovável e biodegradável, derivado de óleos vegetais ou de gorduras animais, que possa substituir parcial ou totalmente o óleo diesel de origem fóssil (ANP, 2014). Existem diferentes processos para produção de biodiesel, tais como a esterificação ou a transesterificação, que pode ser etílica, mediante o uso do álcool comum (etanol) ou metílica, com o emprego do metanol, no entanto, o mais utilizado, é o processo de transesterificação, que está explicado no decorrer deste trabalho (MME, 2014) Processo de Transesterificação Todo óleo de origem vegetal é composto de triglicerídeos, uma molécula de glicerol ligada a três de ácido graxo, e ácidos graxos livres. No processo de transesterificação para obtenção de biodiesel os triglicerídeos presentes no óleo são transformados em moléculas menores de ésteres de ácido graxo (biodiesel) a partir de um agente transesterificante (álcool primário) e um catalisador (base ou ácido) (JARDINE et al. 2009). 18

19 Figura 1 - Reação de Transesterificação. Fonte: Racaczeski et al. (2006). Geralmente o álcool utilizado no processo de obtenção de biodiesel é o metanol, uma vez que este composto imprime melhores rendimentos quando comparado com o etanol, no entanto, o Brasil é um dos maiores produtores de etanol do mundo, o que serve de incentivo para a sua utilização em detrimento ao metanol, além disso, seu uso proporcionará um combustível totalmente livre do petróleo (JARDINE et al. 2009) Biodiesel no mercado brasileiro Neste tópico são apresentados dados da produção de Biodiesel no mercado brasileiro, para caracterizar esse cenário de produção. Na Tabela 3 são apresentados os dados referentes à produção de Biodiesel no período de 2008 a 2014 em m³. Uma tendência de crescimento pode ser verificada nesse período, com a maior produção em 2013, chegando-se a um total de de m³ de óleo Biodiesel. É importante ressaltar que os dados de 2014 estão incompletos, uma vez que o ano de referência ainda está em andamento. Tabela 3 - Produção de Biodiesel pelos produtores Brasileiros (m³) Mês Janeiro Fevereiro Março Abril Maio Junho Julho Agosto Setembro Outubro Novembro Dezembro Total do Ano Fonte: ANP/SAB. Dados a partir de 2007, conforme Resolução ANP n 17/

20 Na Tabela 4 são apresentados os dados referentes às matérias-primas utilizadas na produção de biodiesel (B100) no Brasil, no período de Tabela 4 - Matérias-primas utilizadas na produção de biodiesel (B100) no Brasil, no período de Matérias-primas Óleo de soja 225, , , Óleo de algodão , , , , ,30 Gordura animal 0 816, , , , , ,00 Outros materiais graxos 510,4 2431, , , , , , ,87 Total Fonte: ANP/SAB. Dados a partir de 2007, conforme Resolução ANP n 17/ Atual cenário de produção de biodiesel no Brasil Atualmente existem 58 plantas produtoras de biodiesel autorizadas pela ANP para operação no País, correspondendo a uma capacidade total autorizada de ,79 m³/dia. Há ainda uma nova planta de biodiesel autorizada para construção e duas plantas de biodiesel autorizadas para aumento da capacidade de produção. Com a finalização das obras e posterior autorização para operação, a capacidade total de produção de biodiesel autorizada poderá ser aumentada em 846,72 m³/dia, que representa um acréscimo de 4% na capacidade atual (ANP, 2014). Figura 2 - Mapa das Plantas de Biodiesel Autorizadas por Capacidade de Produção em 2014 Fonte: Boletim Mensal do Biodiesel - ANP, Adaptado de Henrique Cardoso Silva (SRP/ANP). Na Tabela 5 são apresentados os dados referentes produção, demanda e capacidade nominal autorizada pela ANP, de Biodiesel por região em setembro de

21 Tabela 5 - Produção, Demanda Compulsória e Capacidade Nominal Autrizada de Biodiesel por Região em Setembro de Região Capacidade Autorizada (m³) Produção Mensal (m³) Demanda B100 (m³) Centro-Oeste Nordeste Norte Sudeste Sul TOTAL Fonte: Boletim Mensal do Biodiesel - ANP, A Figura 3 foi gerada com os dados da Tabela 1, para sistematizar os dados referentes produção, demanda e capacidade nominal autorizada de biodiesel por região em Figura 3 - Produção, Demanda Compulsória e Capacidade Nominal Autrizada de Biodiesel por Região em Setembro de Fonte: Boletim Mensal do Biodiesel - ANP, A fim de esclarecer as informações contidas na Tabela 5 e Figura 3, entendese por: Capacidade nominal: A capacidade instalada de produção, ou seja, o potencial máximo de produção de biodiesel da região em questão, no mês de referencia. Demanda Compulsória: Refere-se à demanda imediata de biodiesel, ou seja, a quantidade necessária de biodiesel que deve ser produzida mensalmente para ser adicionado ao diesel comercial. 21

22 Biodiesel Produzido Brasil O biodiesel produzido no Brasil tem cerca de 75% de óleo de soja em sua composição, uma vez que o Brasil é o maior produtor de soja do mundo, e a explicação tem fundamento nos fatores econômico, político, infraestrutura, tecnologia e assistência técnica voltada ao maquinário de produção e linhas de crédito, segundo o último relatório do Departamento de Agricultura dos Estados Unidos (USDA), divulgado em fevereiro de Cerca de 20 % da produção, provém de gordura bovina, também explicado pelo grande potencial pecuário do Brasil. e ainda de outras fontes, como o óleo de algodão, representando cerca de 3,4%, outros materiais graxos, representando cerca de 0,6%, óleo de fritura, representando cerca de 0,6% e por fim a gordura de porco, com uma participação aproximada de 0,39% (Figura 4). Figura 4 - Matérias-Primas Utilizadas na Produção de Biodiesel no Brasil. Fonte: Boletim Mensal do Biodiesel - ANP, QUEROSENE DE AVIAÇÃO O querosene de aviação representa 34% dos custos operacionais das companhias aéreas na média mundial. De acordo com Oliveira (2013) são realizados cerca 62 mil voos internacionais por ano, enquanto em território nacional chegam a aproximadamente 1 milhão de voos por ano. Em relação ao cenário de produção de querosene de aviação, as refinarias brasileiras produzem 75% do querosene consumido no país Produção de Querosene de Aviação no Mercado Brasileiro Neste tópico são apresentados dados sobre a produção de Querosene de Aviação no mercado brasileiro, a fim de se estabelecer uma relação entre a bioquerosene e a querosene de aviação. Na Tabela 6 são apresentados os dados referentes à produção de Querosene de Aviação pelas refinarias brasileiras, no período de 2008 a Uma produção 22

23 crescente pode ser verificada, com a maior produção em 2013, chegando-se a um total de de m³. É importante ressaltar que os dados de 2014 estão incompletos, uma vez que o ano de referência ainda está em andamento. Tabela 6 - Produção de Querosene de Aviação pelas Refinarias Brasileiras (m³) Mês Janeiro Fevereiro Março Abril Maio Junho Julho Agosto Setembro Outubro Novembro Dezembro Total do Ano Fonte: ANP - Manguinhos, Petrobras, Riograndense, Univen e Dax Oil, A projeção da produção e consumo de querosene de aviação no Brasil podem ser visualizadas na Figura 5. Figura 5 - Projeção da Produção e Consumo de Querosene de Aviação no Brasil Fonte: ANP, Os dados contidos na Tabela 6 e na Figura 5, são importantes para a caracterização do cenário de produção de bioquerosene no Brasil, uma vez que a Resolução ANP Nº 20 de 2013, autoriza a adição de bioquerosene no querosene de aviação comercializado até o limite máximo de 50% em volume BIOQUEROSENE Segundo Maurice, 2001, até o ano de 2020 existe uma forte possibilidade de não haver fontes alternativas ao querosene de aviação que possam suprir as 23

24 necessidades de fornecimento demandas pelo crescimento do consumo em escala mundial. Assim, a aplicação direta de ésteres metílicos na composição de querosene de aviação tem proporcionado uma corrida por soluções sustentáveis por empresas do segmento de aviação em todo mundo. Nos últimos anos uma série de iniciativas de substituição parcial ou total de querosene de aviação foram feitas em testes de campo, tanto para aviação civil, quanto para aeronaves militares. Na Tabela 7 são apresentadas as iniciativas mais relevantes no período de 2007 a 2010 (GONÇALVES et al, 2011). Ano do teste Tabela 7 - Testes de vôo com composições biocombustíveis. Aeronave (%) biocombustível Biomassa 2007 Força Aérea Argentina 50 soja 2007 Avião Militar Tcheco 100 Não declarado 2008 Virgin Atlantic/ Boeing/GE 20 côco e babaçu 2007 Air New Zeland/Boeing/Ross Royce 50 pinhão manso 2009 Continental Airlines/Boeing/GE-CFM 50 alga e pinhão manso 2010 Japan Airlines/Boeing/Pratt & Whitney 50 alga, pinhão manso e camelina 2010 Interjet/Airbus Não declarado Derivados de halófitas 2010 TAM 50 Pinhão manso Fonte: Gonçalves et al, De acordo dados fornecidos pela International Air Transport Association IATA 2008, o setor de transporte aéreo é responsável por aproximadamente 2% das emissões de CO 2 (Figura 6), valor que até 2050 pode chegar em 3%, uma vez que a busca pelo transporte aéreo cresce 5% ao ano. Figura 6 - Contribuição Global dos Setores na emissão de CO2. Fonte: IATA,

25 Programa Nacional de Bioquerosene Programa Nacional do Bioquerosene foi estabelecido em 2009 por meio do projeto de da Lei Nº 3213/2009, como incentivo à sustentabilidade ambiental da aviação brasileira, em resposta às tendências de substituição e mitigação de emissões provenientes (BONASSA et al, 2014). Este projeto de lei estabelece a P&D em combustíveis renováveis a partir de biomassas, do tipo bioquerosene drop-in, assim como biocombustível de 2 a geração para aviação e compatível sem que haja alterações nas tecnologias estabelecidas nos motores de turbinas, e que a composição dos combustíveis utilizados não comprometam a segurança do sistema de aviação (BONASSA et al, 2014). Neste contexto, destaca-se no transporte aéreo pesquisas e testes para a produção de bioquerosene, que segundo a resolução da ANP (Agência Nacional do petróleo, gás natural e biocombustíveis), nº 20 de 24 de junho de 2013, define-se como Bioquerosene de Aviação, os combustíveis derivados de biomassa renovável destinados ao consumo em turbinas de aeronaves, produzido pelos processos que atendam o estabelecido no Regulamento Técnico ANP nº 01/2013. Uma vez que esta atenda os parâmetros exigidos pela ANP, tais como ponto de fulgor e congelamento, se torna um combustível complementar a querosene de origem fóssil, por apresentar características semelhantes em relação às propriedades físicas e químicas (BONASSA et al, 2014). Oleaginosas como soja, colza e palma também podem ser utilizadas como matéria-prima para a produção de bioquerosene, porém, outras fontes também têm sido propostas tais com: pinhão manso, camelina, babaçu e algas, sendo que estas possuem composição significativa em termos de óleos graxos (CGEE, 2010). Assim, a macaúba também se mostra como uma opção válida para a produção de bioquerosene, uma vez que pode ser comparada ao pinhão manso Processos de Obtenção de Bioquerosene O bioquerosene pode ser produzido através da rota termoquímica, a partir de craqueamento catalítico, que é um processo de decomposição térmica do óleo vegetal na presença de hidrogênio e catalisador. Eliminando-se os produtos oxigenados, obtem-se uma mistura de hidrocarbonetos, que passa por uma destilação, gerando frações semelhantes ao querosene de aviação (OLIVEIRA, 2007). 2.2 CARACTERIZAÇÃO DA MACAÚBA A Macaúba (Acrocomia aculeata (Jacq.) Lodd), pertencente à família Arecaceae, tem grande potencial para produção de biodiesel, podendo gerar cerca de dez vezes mais óleo do que a soja em uma mesma área por ano (ROSCOE et al., 2007). O fruto proveniente da macaúba é constituído por um epicarpo rígido (casca externa), um mesocarpo óleo-fibroso (polpa), um endocarpo duro (castanha) e endosperma constituído por uma ou duas amêndoas oleosas (ANDRADE, et al, 2006). A frutificação da Macaúba ocorre após quatro ou cinco anos de idade o rendimento de produção de frutos está associado com a fertilidade e, ou condições de adubação do solo, variando de quatro até dez cachos, com cada cacho produzindo cerca de 12 a 15 kg de frutos (RETTORE & MARTINS, 1983). 25

26 A Macaúba é uma palmeira arborescente perene, frutífera, nativa de florestas tropicais, tipicamente brasileiras. No Brasil ocorre principalmente nos estados do Ceará, Minas Gerais, Mato Grosso, Mato Grosso do Sul, São Paulo e por toda região Sul (OCANHA & FERRARI, 2011) PROCESSAMENTO DA MACAÚBA PARA PRODUÇÃO DE ÓLEO O processamento da Macaúba aqui demonstrado foi proposto por Andrade et al. (2006), e segue a seguinte sequência de operações: colheita, separação das partes do fruto, extração do óleo da polpa, extração do óleo da amêndoa. Os produtos gerados por esse processamento para fins de alimentação, tais como farinhas, tortas de resíduos para ração animal e o óleo de amêndoa, não serão caracterizados, uma vez a fundamentação teórica deste trabalho se restringe à caracterização da cadeia produtiva para aproveitamento o energético Colheita A colheita deve iniciar quando os primeiros frutos se desprenderem dos cachos. A prática usual de produção artesanal e em pequena escala, em regime de extrativismo com a os frutos já caídos no chão, tem se mostrado inviável para a produção em larga escala de óleo de polpa com qualidade competitiva com outras fontes oleaginosas, devido à deterioração microbiana e possivelmente também por atividade enzimática endógena. Assim, apenas os frutos ainda nos cachos devem ser selecionados, visto que os frutos que se desprenderam tendem a apresentar contaminação. Os frutos retirados, sejam manualmente ou por meio de máquinas, devem ser sujeitos a uma aspersão com solução de formol 1% m/m e, em seguida, depositados em uma esteira rolante. Nessa esteira, devem ser retirados os frutos deteriorados. Após a seleção, os frutos deverão passar por outro processo de aspersão de formol 1% m/m. O armazenamento deve ser feito em lugar arejado e seco Separação das Partes do Fruto A separação das partes do fruto ocorre com despolpadeira, dividindo o fruto em duas partes: Mistura casca externa-polpa: 74,0% da massa; Castanha contendo amêndoa: 26% da massa. 26

27 Figura 7 - (A) Despolpador D80, (B) Despolpador D 300. Fonte: Scott Tech, Extração do Óleo de Polpa (Casca Externa-Polpa) A polpa é direcionada por uma esteira transportadora para o cozinhador, onde é aquecida, em seguida, alimenta uma prensa helicoidal que separa o extrato (rico em óleo) e a torta (rica em fibra). Figura 8 Cozinhador Fonte: Ecirtec, A torta vai para o Misturador, onde ocorre a mistura das partes fibrosas para formação da ração animal. O extrato é direcionado ao strainer, que funciona como uma espécie de filtro, onde ocorre uma segunda remoção de fibras, direcionadas ao misturador posteriormente. O óleo restante vai para o decantador, que separa o óleo da água, que será encaminhada a uma estação de tratamento, para obtenção do óleo clarificado, que é direcionado para o separador centrífugo, que elimina o restante dos sólidos, e forma um óleo com maior grau de pureza. 27

28 Figura 9 - Prensa Contínua. Fonte: Scott Tech, Processo de Extração do Óleo da Amêndoa (Castanha) A castanha é conduzida ao britador de martelos, para quebra e exposição da amêndoa, e posteriormente ao separador, que por meio da densidade, separa a castanha da amêndoa, e por uma peneira auxiliar. A castanha pode ser processada para a produção de carvão, que pode utilizado para alimentar a caldeira para o cozinhador. Em seguida a amêndoa vai para o moinho de facas para ser picotada. A amêndoa picada é direcionada ao cozinhador, onde é aquecida e levada para a prensa helicoidal, para obtenção do extrato e a torta. A torta vai para o misturador, como o extrato da amêndoa não contém muito teor de fibras e água, ele é direcionada para o Separador Centrífugo, onde os sólidos são separados. Os materiais direcionados ao misturador, ao passar por um processo de secagem, originam um tipo substrato utilizado para fabricação de ração animal. 28

29 3 METODOLOGIA A metodologia foi dividida em duas partes, a primeira parte é referente aos métodos utilizados para a realização do Trabalho de Conclusão de Curso 1, a segunda faz referência aos métodos que serão utilizados na realização do Trabalho de Conclusão de Curso METODOLOGIA UTILIZADA NO TCC1 Para alcançar os objetivos deste Trabalho de Conclusão de Curso 1 foram realizados os seguintes passos: Fundamentação teórica com caracterização do cenários de produção do diesel, biodiesel, potencial do biodiesel de macaúbal, querosene de aviação, bioquerosene; Descrição do arranjo produtivo e identificação das cadeias: principal, de fornecedores e auxiliar; Levantamento do estado da arte da pesquisa e produção de óleo da macaúba para fins energéticos. Um levantamento de dados secundários em plataformas de pesquisa foi realizado, tais como Google Acadêmico, Science Direct, Base Capes, além de pesquisas em livros relacionados ao tema deste trabalho, sítios institucionais como os da Agência Nacional de Petróleo, Gás e Combustíveis renováveis e do Ministério de Minas e Energia, onde estão disponíveis os artigos do Congresso Brasileiro de Macaúba, realizado em O levantamento também foi realizado para que se pudesse ser feita a caracterização e esquematização da Cadeia Produtiva da Macaúba para aproveitamento energético, caracterizando a macaúba como uma possível alternativa para produção de biodiesel em nível comercial e produção de bioquerosene. Este levantamento de dados também possibilitou a descrição do cenário de produção do diesel, biodiesel, querosene de aviação e bioquerosene respectivamente, assim como a caracterização, levantamento dos atores envolvidos na cadeia produtiva da macaúba e levantamento do estado da arte da pesquisa e produção de óleo da macaúba para fins energéticos. A descrição do arranjo produtivo envolveu o levantamento dos atores envolvidos na CPM a classificação quanto ao papel na cadeia produtiva (setor governamental, setor produtivo, terceiro setor e setor acadêmico). A identificação da localização geográfica dos diferentes atores institucionais também foi feita. Na identificação do estado da arte da pesquisa e produção de óleo macaúba para fins energéticos, procedeu-se a um mapeamento dos artigos científicos, trabalhos apresentados em congressos, publicações de série técnica e documentos únicos de institutos de pesquisa e artigos publicados em periódicos. Após etapa de mapeamento, foi realizada uma classificação e quantificação das publicações mapeadas. A classificação foi baseada de acordo com o assunto. 29

30 3.2 METODOLOGIA PARA O TCC2 Para a realização do Trabalho de Conclusão de Curso 2 é proposta a realização dos seguintes passos: Descrição do fluxo de massa e energia do processo de produção de biodiesel e bioquerosene a partir da macaúba; Avaliação das emissões de gases do efeito estufa e levantamento dos possíveis impactos envolvidos neste processo; Levantamento dos custos envolvidos nesta cadeia produtiva. Na avaliação das emissões de gases do efeito estufa serão realizadas as comparações entre as emissões de gases de efeito estufa do diesel e biodiesel, do querosene e bioquerosene, além da comparação das emissões entre o biodiesel e bioquerosene de macaúba e de outras oleaginosas. Além disso, serão levantados os possíveis impactos relacionados à CPM. O levantamento dos custos envolvidos no projeto será realizado por meio de levantamento de dados secundários, e, se for possível, levantamento de dados primários, em contato com organizações do setor produtivo. Para a obtenção de dados primários junto a atores relevantes da CPM, serão feitas entrevistas semiestruturadas.. A obtenção de dados primários será um desafio, visto que informações financeiras de empresas comerciais podem não ser disponibilizadas. Para a realização da avaliação das emissões, foram levantadas duas possíveis ferramentas que poderão ser utilizadas para este tipo de análise, o software GaBEducation e a calculadora de emissões disponibilizada pela Roundtable on Sustainable Biofuels. O software GabiEducation proporciona a realização de todas as etapas de uma Avaliação do Ciclo de Vida, tornando possível a modelagem de parâmetros como a escolha da unidade funcional e limites do sistema, além da realização do inventário do ciclo de vida e da avaliação dos impactos de ciclo de vida (GaBi Software, 2014). A calculadora de emissões disponibilizada pela Roundtable on Sustainable Biofuels, permite o cálculo de emissões de forma modular, ou seja, cada etapa do processo de produção de biocombustíveis, seja a processamento de matéria-prima, transporte, ou outra etapa qualquer é um módulo separado dentro da ferramenta. A classificação das emissões ocorre em g de CO 2 / kg para o os módulos intermediários, ou seja, g CO 2 para cada quilograma de material processado, já para o módulo final, as emissões do biocombustível são apresentadas em g de CO 2 / MJ de combustível (RSB, 2013). A escolha da ferramenta de cálculo mais adequada será feita durante o período de coleta dos dados referentes à cadeia de produção de biodiesel e do bioquerosene de macaúba. 30

31 4 RESULTADOS Para alcançar os objetivos deste trabalho o primeiro passo foi o desenvolvimento da fundamentação teórica onde foram caracterizados os cenários de produção de biodiesel e de bioquerosene, relacionando estes produtos com o diesel e o querosene de aviação respectivamente, em seguida, a identificação do estado da arte da pesquisa e da produção comercial de biocombustível de macaúba. Um levantamento e mapeamento dos artigos científicos apresentados em congressos, publicações de série técnica e documentos únicos de institutos de pesquisa e artigos publicados em periódicos foi realizado. 4.1 ESTADO DA ARTE DA PESQUISA E PRODUÇÃO DE ÓLEO DA MACAÚBA PARA FINS ENERGÉTICOS NO BRASIL O levantamento bibliográfico resultou em 145 publicações, em sua maioria no I Congresso Brasileiro de Macaúba: Consolidação da Cadeia Produtiva, realizado em 2013, organizado e coordenado pelo Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento - MAPA, em parceria com o Ministério do Desenvolvimento Agrário MDA, Embrapa Agroenergia, Embrapa Cerrados, Secretaria de Secretaria de Estado de Agricultura, Pecuária e Abastecimento SEAPA MG e Centro Universitário de Patos de Minas - UNIPAM. que se relacionam de forma direta ou indireta com a questão da utilização da macaúba para fins energéticos, distribuídas em 10 estados ( Tabela 8). Tabela 8 - Número de Publicações por Estado ESTADO N DE PUBLICAÇÕES Minas Gerais 66 Brasília 36 São Paulo 14 Mato Grosso do Sul 13 Paraná 8 Rio de Janeiro 3 Santa Catarina 2 Rio Grande do Sul 1 Goiás 1 Tocantins 1 TOTAL 145 A maior contribuição com publicações de pesquisas ocorreu no estado de Minas Gerais, com 66 publicações, e no Distrito Federal, com 36 publicações. Tal fato pode ser explicado pela Rede Macaúba de Pesquisa (REMAPE), criada na Universidade Federal de Viçosa - MG, o, onde são desenvolvidas pesquisas em genética e melhoramento, colheita e pós-colheita, produção vegetal, crescimento e desenvolvimento da macaúba, e pela presença da Embrapa Cerrados e Embrapa Agroenergia, localizadas em Brasília e Planaltina respectivamente, que também atuam como polos de pesquisa, muitas vezes em parceria com universidades, sejam do Distrito Federal ou não. 31

32 Das 149 publicações, 42 abordam a caracterização da macaúba para produção de biodiesel ou caracterização do óleo da polpa. A tabulação das publicações pode ser verificada no Anexo III - Levantamento das publicações por instituição. 4.2 CADEIA PRODUTIVA O conceito de cadeia produtiva foi desenvolvido como instrumento de visão sistêmica. Parte da premissa que a produção de bens pode ser representada como um sistema, onde os diversos atores estão interconectados por fluxos de materiais, de capital e de informação, objetivando suprir um mercado consumidor final com os produtos do sistema (CASTRO et al, 2002). A cadeia produtiva é composta pela cadeia principal, cadeia de fornecedores e cadeia auxiliar. A cadeia principal é onde estão alocados as instituições e empresas que estão diretamente ligadas às etapas de produção, no caso da CPM, os atores que estão ligados a produção do biodiesel e do bioquerosene. A cadeia de fornecedores, como o próprio nome indica, é representada pelas instituições que atuam no fornecimento de insumos e matérias primas. A cadeia auxiliar é representada pelos atores e instituições que atuam na área de pesquisa, pelos prestadores de serviço e outras atividades complementares. Assim, levando-se em consideração a CPM para fins energéticos os atores institucionais dos setores: governamental, produtivo, terceiro setor e setor acadêmico, foram identificados e organizados nas cadeias: principal, de fornecedores e auxiliar. Na caracterização dos atores institucionais, foram levantados 103 instituições com potencial para atuar na utilização da macaúba para fins energéticos, seja na área de pesquisa, regulação ou diretamente na cadeia principal, distribuídos em 17 estados (Tabela 9). Tabela 9 - Levantamento dos Atores institucionais ATOR LOCALIZAÇÃO TIPO CADEIA Ubrabio - União Brasileira do Biodiesel e Bioquerosene APROBIO - Associação dos Produtores de Biodiesel do Brasil Brasília Associação Auxiliar São Paulo Associação Auxiliar PETROBRAS BIOCOMBUSTÍVEIS Bahia Biorrefinaria Principal V-BIODIESEL Bahia Biorrefinaria Principal PETROBRAS BIOCOMBUSTÍVEIS Ceará Biorrefinaria Principal BINATURAL Goiás Biorrefinaria Principal BIONASA Goiás Biorrefinaria Principal CARAMURU Goiás Biorrefinaria Principal CARAMURU Goiás Biorrefinaria Principal GRANOL Goiás Biorrefinaria Principal JATAÍ Goiás Biorrefinaria Principal MINERVA Goiás Biorrefinaria Principal AMAZONBIO Mato Grosso Biorrefinaria Principal BARRALCOOL Mato Grosso Biorrefinaria Principal BIO BRAZILIAN Mato Grosso Biorrefinaria Principal BIO ÓLEO Mato Grosso Biorrefinaria Principal BIO VIDA Mato Grosso Biorrefinaria Principal 32

33 ATOR LOCALIZAÇÃO TIPO CADEIA BIOCAMP Mato Grosso Biorrefinaria Principal BIOPAR Mato Grosso Biorrefinaria Principal BUNGE Mato Grosso Biorrefinaria Principal COOPERBIO Mato Grosso Biorrefinaria Principal COOPERFELIZ Mato Grosso Biorrefinaria Principal FIAGRIL Mato Grosso Biorrefinaria Principal GRUPAL Mato Grosso Biorrefinaria Principal NOBLE Mato Grosso Biorrefinaria Principal RONDOBIO Mato Grosso Biorrefinaria Principal SSIL Mato Grosso Biorrefinaria Principal TAUÁ Mato Grosso Biorrefinaria Principal TRANSPORTADORA CAIBIENSE Mato Grosso Biorrefinaria Principal BIOCAR Mato Grosso do Sul Biorrefinaria Principal CARGILL Mato Grosso do Sul Biorrefinaria Principal DELTA Mato Grosso do Sul Biorrefinaria Principal ABDIESEL Minas Gerais Biorrefinaria Principal PETROBRAS BIOCOMBUSTÍVEIS Minas Gerais Biorrefinaria Principal BIG FRANGO Paraná Biorrefinaria Principal BIOPAR Paraná Biorrefinaria Principal BSBIOS Paraná Biorrefinaria Principal POTENCIAL Paraná Biorrefinaria Principal CESBRA Rio de Janeiro Biorrefinaria Principal GRAND VALLE Rio de Janeiro Biorrefinaria Principal BIANCHINI Rio Grande do Sul Biorrefinaria Principal BOCCHI Rio Grande do Sul Biorrefinaria Principal BSBIOS Rio Grande do Sul Biorrefinaria Principal CAMERA Rio Grande do Sul Biorrefinaria Principal FUGA COUROS Rio Grande do Sul Biorrefinaria Principal GRANOL Rio Grande do Sul Biorrefinaria Principal OLEOPLAN Rio Grande do Sul Biorrefinaria Principal OLFAR Rio Grande do Sul Biorrefinaria Principal TRÊS TENTOS Rio Grande do Sul Biorrefinaria Principal ADM Rondônia Biorrefinaria Principal BIO PETRO São Paulo Biorrefinaria Principal BIOCAPITAL São Paulo Biorrefinaria Principal FERTIBOM São Paulo Biorrefinaria Principal JBS São Paulo Biorrefinaria Principal ORLÂNDIA São Paulo Biorrefinaria Principal SPBIO São Paulo Biorrefinaria Principal BIOTINS Tocantins Biorrefinaria Principal GRANOL Tocantins Biorrefinaria Principal PACARI Cerrado Ecoprodutivo AMTR Associação das Mulheres Trabalhadoras Rurais de Lago do Junco e Lago dos Rodrigues Goiás Maranhão Cooperativa / Associação Cooperativa / Associação Auxiliar Auxiliar 33

34 ATOR LOCALIZAÇÃO TIPO CADEIA COPPAESP Cooperativa dos Pequenos Produtores Agroextrativista de Esperantinópolis COPPALJ Cooperativa dos Pequenos Produtores Agroextrativistas de Lago do Junco CIMQCB Cooperativa Interestadual das Mulheres Quebradeiras de Coco de Babaçu Comprup Cooperativa Mista dos Produtores Rurais de Poconé Ltda. Associação de Pescadores Artesanais de Iscas de Miranda Associação Maria Coelho Associação de Pequenos Trabalhadores Rurais de Riacho D anta e Adjacências Cooperativa dos Agricultores Familiares e Agroextrativistas Grande Sertão Ltda. A Entaban Ecoenergéticas do Brasil Ltda Agência Nacional de Petróleo, Gás e Combustíveis renováveis Maranhão Maranhão Maranhão, Pará, Tocantins e Piauí Mato Grosso Mato Grosso do Sul Mato Grosso do Sul Minas Gerais Minas Gerais Cooperativa / Associação Cooperativa / Associação Cooperativa / Associação Cooperativa / Associação Cooperativa / Associação Cooperativa / Associação Cooperativa / Associação Cooperativa / Associação Auxiliar Auxiliar Auxiliar Auxiliar Auxiliar Auxiliar Auxiliar Auxiliar Minas Gerais Energias Renováveis Fornecedores/Principal Brasília Governamental Auxiliar Ministério de Minas e Energia Brasília Governamental Auxiliar Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento Brasília Governamental Auxiliar Embrapa Agroenergia Brasília Governamental Auxiliar Embrapa Cerrados Brasília Governamental Auxiliar Embrapa Pantanal, MS. Mato Grosso do Sul Governamental Auxiliar Instituto Agronômico do Paraná, PR. Agência Paulista de Tecnologia dos Agronegócios, SP. REMAPE - A Rede Macaúba de Pesquisa Paraná Instituto de Pesquisa Auxiliar São Paulo Instituto de Pesquisa Auxiliar Minas Gerais Rede de Pesquisa Auxiliar Biodiesel br Paraná Rede de Pesquisa Auxiliar Acrotech Minas Gerais Sementes e mudas de Macaúba Fornecedores UnB, Brasília Brasília Universidade Auxiliar UPIS, Planaltina, Brasília. Brasília Universidade Auxiliar Universidade Católica Dom Bosco, MS. Universidade Federal de Mato Grosso do Sul, MS. Universidade Federal de Minas Gerais, MG. Empresa de Pesquisa Agropecuária de Minas Gerais, MG. Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais, MG. Instituto Federal do Triângulo Mineiro, MG. Mato Grosso do Sul Universidade Auxiliar Mato Grosso do Sul Universidade Auxiliar Minas Gerais Universidade Auxiliar Minas Gerais Universidade Auxiliar Minas Gerais Universidade Auxiliar Minas Gerais Universidade Auxiliar 34

35 Univerisidade Federal de Uberlândia ATOR LOCALIZAÇÃO TIPO CADEIA Universidade Federal de Viçosa, MG. Universidade Estadual do oeste do paraná. Minas Gerais Universidade Auxiliar Minas Gerais Universidade Auxiliar Paraná Universidade Auxiliar Universidade Federal do Paraná. Paraná Universidade Auxiliar Universidade Federal do Rio de Janeiro, UFRJ, RJ. Universidade Federal do Rio Grande do Sul - UFRGS, RS. Departamento de Engenharia Química e Alimentos, UFSC, Florianópolis, SC. Departamento de Produção Alimentícia, IFSC, Xanxerê, SC, Brasil. Centro de Recursos Genéticos Instituto Agronômico de Campinas, SP. Faculdade de Engenharia de Ilha Solteira FEIS/UNESP, Ilha Solteira SP. FUNDAP-Graduanda em Ciências Biológicas PUC-Campinas-SP. Instituto de Zootecnia de Nova Odessa-SP. UNESP, Dep. de Química e Bioquímica, Universidade de São Paulo, USP, SP. IFTO Campus Paraíso do Tocantins TO Rio de Janeiro Universidade Auxiliar Rio Grande do Sul Universidade Auxiliar Santa Catarina Universidade Auxiliar Santa Catarina Universidade Auxiliar São Paulo Universidade Auxiliar São Paulo Universidade Auxiliar São Paulo Universidade Auxiliar São Paulo Universidade Auxiliar São Paulo Universidade Auxiliar São Paulo Universidade Auxiliar Tocantins Universidade Auxiliar Dos 103 atores levantados, 56 correspondem a biorrefinarias regulamentadas pela ANP, 6 são representados por entidades governamentais que atuam tanto na área de pesquisa, como a Embrapa Cerrados, Embrapa Agroenergia e Embrapa Pantanal, como na regulação do cenário de produção de biocombustíveis, como a ANP e o MME. Os demais atores são representados pelas universidades e institutos de pesquisa. 4.3 MAPEAMENTO ESTADO DA ARTE DA PESQUISA E PRODUÇÃO DE ÓLEO DA MACAÚBA PARA FINS ENERGÉTICOS NO BRASIL Para que mapear do estado da arte da pesquisa e produção de óleo da macaúba para fins energéticos no Brasil, foi feita classificação das publicações em quatro tipos de estudo, os que remetem a produção de biodiesel, a produção de bioquerosene, a caracterização do óleo da polpa ou castanha e outros. É importante ressaltar a classificação outros, remete a publicações que tratam de assuntos que se relacionam de forma indireta com a questão da macaúba para fins energéticos, tais como o melhoramento genético da planta. 35

36 ESTADO Tabela 10 - Classificação das publicações segundo o tipo de estudo. TIPO DE ESTUDO N DE ESTUDOS Biodiesel Bioquerosene Caracterização do Óleo da Polpa ou Castanha Outros Minas Gerais Brasília São Paulo Mato Grosso do Sul Paraná Rio de Janeiro Santa Catarina Rio Grande do Sul Goiás Tocantins TOTAL

37 Figura 10 Localização das instituições de pesquisa e produção de óleo da macaúba para fins energéticos no Brasil. 37

38 4.3.2 LEVANTAMENTO DOS ATORES De forma semelhante ao mapeamento do estado da arte da macaúba para fins energéticos no Brasil, para o mapeamento do levantamento dos atores fez-se a classificação das instituições em quatro tipos: as biorrefinarias, cooperativas e associações, organizações governamentais, institutos de pesquisa e universidades. ESTADO Tabela 11 - Classificação das instituições segundo o tipo de ator. INSTITUIÇÕES Biorrefinaria Cooperativa / Associação Governamental Instituto de Pesquisa / Universidade Bahia Brasília Ceará Goiás Maranhão Mato Grosso Mato Grosso do Sul Minas Gerais Pará Paraná Piauí Rio de Janeiro Rio Grande do Sul Rondônia Santa Catarina São Paulo Tocantins

39 Figura 11 - Levantamento dos atores da cadeia produtiva da macaúba 39

40 5 CONSIDERAÇÕES FINAIS Com base nas informações levantadas neste trabalho pode-se inferir a importância do biodiesel no cenário de produção do diesel no Brasil, levando-se em consideração o aumento da proporção de biodiesel no diesel comercializado para 7%, além do seu grande impacto no mercado brasileiro de combustíveis renováveis e de fatores econômicos que se estendem desde a produção de materiais e insumos que abastecem seu ciclo de produção, até as atividades multiplicadoras de renda e empregos, impulsionando o desenvolvimento regional brasileiro. Tendo em vista que 2013 foram gerados cerca de de m³ de querosene para aviação (ANP, 2104), e que os gastos com combustível representam grande parte dos custos operacionais das empresas de aviação comercial, é oportuno o estudo do potencial de produção de bioquerosene no cenário de produção de querosene de aviação no Brasil, uma vez que a Resolução ANP Nº 20 de 2013 autoriza a adição de até 50% em volume de bioquerosene no querosene de aviação comercializado. A caracterização do arranjo produtivo se mostra importante para a esquematização da Cadeia Produtiva da Macaúba para aproveitamento energético, e foi feita por meio do levantamento e classificação de atores, além do mapeamento do estado da arte da pesquisa e produção de óleo da macaúba para fins energéticos no Brasil. Com base no que foi levantado neste trabalho, observa-se um leque de opções onde a engenharia de energia poderia atuar na CPM, desde o processo de fabricação do biodiesel e do bioquerosene de macaúba, propondo rotas alternativas ou melhores rotas para seu processamento, identificação e desenvolvimento de equipamentos para esse processamento, elaboração do fluxo de massa e energia envolvido nessa cadeia, desenvolvimento de estudos de avaliação de ciclo de vida, além da oportunidade de atuar em áreas secundárias, como caracterização e qualidade desses biocombustíveis. Para o Trabalho de Conclusão de Curso 2 pretende-se elaborar o fluxo de massa e energia do processo de produção de biodiesel e bioquerosene a partir da macaúba, a avaliação das emissões de gases do efeito estufa e levantamento dos possíveis impactos envolvidos neste processo e comparação dos impactos ambientais dos biocombustíveis produzidos com o óleo da macaúba com outras oleaginosas e, com os respectivos combustíveis fósseis, quanto à geração de gases de efeito estufa, além do levantamento dos custos envolvidos nesta cadeia produtiva. 40

41 6 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS AGÊNCIA NACIONAL DE PETRÓLEO, GÁS NATURAL E BIOCOMBUSTÍVEIS. Biodiesel: O biodiesel obrigatório. Disponível em: Acesso em: 04 de outubro de AGÊNCIA NACIONAL DO PETRÓLEO, GÁS NATURAL E BIOCOMBUSTÍVEIS. Resolução da ANP Nº 20, de 24 de junho de Estabelece as especificações dos Querosenes de Aviação Alternativos, e de suas misturas com o Querosene de Aviação (QAV-1). AGÊNCIA NACIONAL DO PETRÓLEO, GÁS NATURAL E BIOCOMBUSTÍVEIS. Resolução ANP n. 65/2011 (BRASIL, 2011 ) que estabelece as especificações dos óleos diesel de uso rodoviário, comercializados pelos diversos agentes econômicos em todo o território nacional. AGÊNCIA NACIONAL DO PETRÓLEO, GÁS NATURAL E BIOCOMBUSTÍVEIS. Boletim Mensal do Biodiesel, Setembro de AGUIAR, REBECA TIBAU. (2013). Avaliação Física, Química e Microbiológica do Diesel, Biodiesel e suas Misturas Durante a Logística de Distribuição. BAUER, P. E. Metodologia e Procedimentos para a Consideração Ambiental no Projeto de Processos Químicos f. Tese (Doutorado em Engenharia Química), Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química, Campinas, BONASSA, GABRIELA; SCHNEIDER, LARA TALITA; FRIGO, KÉSIA DAMARIS DE AZEVEDO; CUNHA, FELIPE SEVERO DA; LINS, MARCOS ARAUJO; FRIGO, ELISANDRO PIRES. Bioquerosene: Panorama da Produção e Utilização no Brasil. Revista Brasileira de Energias Renováveis, v. 3, p , BRASIL, NILO INDIO DO; ARAÚJO, MARIA ADELINA SANTOS; SOUSA, ELISABETH CRISTINA MOLINA DE. Processamento de Petróleo e Gás: petróleo e seus derivados, processamento primário, processo de refino, petroquímica, meio ambiente. Editora LTC, Rio de Janeiro, CASTRO, ANTÔNIO MARIA GOMES DE; LIMA, SUZANA MARIA VALLE; CRISTO, CARLOS MANUEL PEDROSO NEVES. Cadeia Produtiva: Marco Conceitual para Apoiar a Prospecção Tecnológica. XXII Simpósio de Gestão da Inovação Tecnológica, Salvador, CGGE - CENTRO DE GESTÃO E ESTUDOS ESTRATÉGICOS. Biocombustíveis Aeronáuticos: Progressos e desafios. Brasília, n. 8, GaBi SOFTWARE. GaBi Paper Clip Tutorial: Introduction to LCA and modelling using GaBi, Germany, GONÇALVES, FLAVIO DOS REIS; BORGESA, LUIZ EDUARDO PIZARRO; FRAGA, MARCO ANDRÉ. Combustíveis de Aviação: Perspectivas e Futuro. Instituto Militar de Engenharia, Rio de Janeiro, RJ INTERNATIONAL AIR TRANSPORT ASSOCIATION (IATA) - Building Greener Future - 3ª edição, Suíça JARDINE, J. G.; PERES, M. R.; DISPATO, I. Considerações sobre o biodiesel como biocombustível alternativo ao diesel. Embrapa Campinas, São Paulo,

42 LEI N , DE 13 DE JANEIRO DE Dispõe sobre a introdução do biodiesel na matriz energética brasileira e dá outras providências. MANTOVANI, V. A. Avaliação de Ciclo de Vida. Universidade Estadual Paulista - UNESP Sorocaba, MARIA H. C. ANDRADE; ANDREA S. VIEIRA; H. F. AGUIAR; JOANA F. N. CHAVES; RACHEL M. P. S. NEVES; TÂNIA L. S. MIRANDA; ADRIANE SALUM. Óleo do Fruto da Palmeira Macaúba Parte II: Processo de Extração do Óleo. Encontro Brasileiro sobre Tecnologia na Indústria Química MAURICE, L.Q.; LANDER, H.; EDWARDS, I. T.; HARRISON III, W.E.; Advanced aviation fuels: a look ahead via a historical perspective, Fuel, 2001, 80, 747. MINISTÉRIO DE MINAS E ENERGIA. Programa Nacional de Produção e Uso de Biodiesel. Disponível em: Acesso em: 05 de outubro de OCANHA, ANA CAROLINA S.; FERRARI, ROSELI A.Tecnologia para Extração de Óleo e Produção de Biodiesel de Macaúba. 5º Congresso Interinstitucional de Iniciação Científica. Campinas, São Paulo, OLIVEIRA, MARCOS DE. Voo Verde, Estudo a produção de bioquerosene para aviação civil. Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo FAPESP, PETROBRAS DISTRIBUIDORA. Produtos: Óleo Diesel. Disponível em: Acesso em: 01 de outubro de PROJETO DE LEI N.º 6.231, DE 2009 do Dep. Federal Marcelo Ortiz - Dispõe sobre a criação do Programa Nacional do Bioquerosene como incentivo à sustentabilidade ambiental da aviação brasileira e dá outras providências. RAMOS, M. I. L. (2007). Bocaiuva (Acrocomia aculeata (Jacq) Lodd) improvedvitamin A statusinrats. JournalofAgriculturalandFoodChemistry, 22: RESOLUÇÃO nº. 415/2009 (BRASIL, 2009) do CONAMA - Conselho Nacional do Meio Ambiente RETTORE, R.P.; MARTINS, H. Produção de combustíveis líquidos a partir de óleos vegetais: Estudo das oleaginosas nativas de Minas Gerais. Projeto da Fundação Centro Tecnológico de Minas Gerais CETEC, Belo Horizonte, vol. 1. (1983). RICACZESKI, C. C.; ZANCANARO, D.; ALZANI, A. ; FERREIRA, E. A. Biodiesel, um combustível em expansão. Synergismusscyentifica UTFPR, Pato Branco, v. 1, n. 1-4, p , ROSCOE, R.; RICHETTI, A.; MARANHO, E. (2007). Análise de viabilidade técnica de oleaginosas para produção de biodiesel em Mato Grosso do Sul. Revista Política Agrícola, 1: ROUNDTABLE ON SUSTAINABLE BIOFUELS RSB. RSB GHG Tool Manual,

43 ANEXOS ANEXO I - FLUXOGRAMA DO PROCESSO GLOBAL DA CADEIA PRODUTIVA DA MACAÚBA 43

44 ANEXO II CRONOGRAMA DE ATIVIDADES 44