CURSO INTERNACIONAL ENERGIA NA INDÚ

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1 CURSO INTERNACIONAL ENERGIA NA INDÚ INDÚSTRIA DE AÇÚCAR ÇÚCAR E ÁLCOOL LCOOL Balanço energético da produção de etanol de cana de açúcar Dr. Luiz A. Horta Nogueira UNIFEI 1

2 2 CURSO ENERGIA NA INDÚSTRIA DE AÇÚCAR E ÁLCOOL Universidade Federal de Itajubá, julho de 2004 Balanço energético da produção de etanol de cana de açúcar Luiz A. Horta Nogueira Instituto de Recursos Naturais Universidade Federal de Itajubá

3 3 Balanço energético da produção de etanol de cana de açúcar 1. Introdução 2. Metodologia 3. Principais resultados 4. Discussão dos resultados 5. Perspectivas

4 4 Balanço energético da produção de etanol de cana de açúcar 1. Introdução 2. Metodologia 3. Principais resultados 4. Discussão dos resultados 5. Perspectivas

5 5 1. Introdução! O que são balanços energéticos Sol energia consumida Atividades agrícolas cana Atividades industriais energia produzida Sistema agro-industrial! A importância de balanços energéticos em bioenergia

6 6 Balanço energético da produção de etanol de cana de açúcar 1. Introdução 2. Metodologia 3. Principais resultados 4. Discussão dos resultados 5. Perspectivas

7 2. Metodologia! Marcos de referência: " análises energéticas " energias de ciclo de vida ( life cycle analysis ) " energia embutida ( embodied energy )! Métodos básicos: " Matrizes de Leontieff (estudos input/output) " Estudos agregados ou estatísticos " Estudos detalhados de processo 7

8 2. Metodologia (cont.)! Estudos dos processos # Níveis de regressão " energia direta " energia nos insumos de processo " energia nos equipamentos # Dados de base " valores médios " valores limite " cenários reais 8

9 9 Balanço energético da produção de etanol de cana de açúcar 1. Introdução 2. Metodologia 3. Principais resultados 4. Discussão dos resultados 5. Perspectivas

10 3. Principais resultados! Precursores: "Goldemberg, Moreira e outros, 1978 "outros pesquisadores no Brasil e exterior, anos 80! Antecedentes do presente estudo: "Macedo e Horta Nogueira, 1985 "CTC, 1998! Presente estudo "Macedo, Lima Verde Leal e Ramos da Silva, 2004 Assessment of greenhouse gas emissions in the production and use of fuel ethanol em Brazil, SMA SP 10

11 3. Principais resultados (cont.) Contexto estudado: usinas do Centro-Sul brasileiro, ~85% da produção nacional Valores de referência:! Pol: 14,5% cana! Fibra: 13,5% cana! Produtividade de cana: 82,4 ton/ha, correspondentes a 68,7 t/ha.ano (média anualizada de 5 colheitas, para cana planta e cana soca)! Reciclo de fertilizantes no melhor cenário! Produtividade de etanol entre 88,7 a 91,8 l/tc! Excedente de bagaço entre 5 a 15% 11

12 12 3. Principais resultados (cont.) Uso de energia na produção de cana de açúcar nível item consumo de energia (kcal/tc) valores médios melhores casos operações agrícolas e colheita transporte subtotal fertilizantes calcário herbicida pesticidas mudas subtotal equipamentos total

13 13 3. Principais resultados (cont.) Uso de energia na produção de etanol de cana nível item consumo de energia (kcal/tc) valores médios melhores casos 1 energia elétrica produtos químicos e lubrificantes prédios equipamentos pesados equipamentos leves subtotal total

14 3. Principais resultados (cont.) Produção e uso de energia na produção de etanol de cana (valores médios) fertilizantes 26% transporte 17% Outros 41% 12% 2% 5% 3% 3% 17% operações agrícolas e colheita 15% calcário herbicida e pesticidas mudas equipamentos agrícolas produtos químicos e lubrificantes prédios e equipamentos 14

15 15 3. Principais resultados (cont.) Produção e uso de energia na produção de etanol de cana fluxos de energia (Mcal/tc) item valores médios melhores casos consumo produção consumo produção etapa agrícola 48,21 45,86 etapa industrial 11,80 9,51 produção de etanol 459,10 490,10 excedente de bagaço 40,30 75,60 relação produção/consumo 8,3 10,2

16 16 3. Principais resultados (cont.) Produção e uso de energia na produção de etanol de cana Mcal/tc excedente de bagaço produção de etanol etapa industrial etapa agrícola 0 consumo produção consumo produção valores médios melhores casos

17 17 Balanço energético da produção de etanol de cana de açúcar 1. Introdução 2. Metodologia 3. Principais resultados 4. Discussão dos resultados 5. Perspectivas

18 18 4. Discussão dos resultados " Comparação com etanol em outros contextos " Comparação com outros vetores bioenergéticos " Demanda de energia total e energia fóssil " Emissão de gases de efeito estufa (emissões evitadas ~250 kg CO 2 /TC)

19 19 Balanço energético da produção de etanol de cana de açúcar 1. Introdução 2. Metodologia 3. Principais resultados 4. Discussão dos resultados 5. Perspectivas

20 5. Perspectivas " Novas tecnologias de produção de etanol (hidrólise do bagaço) " Mecanização e uso de pontas e folhas " Integração com processos de produção de energia e alimentos " Regionalização dos resultados e adoção de coeficientes técnicos locais 20