Bioetanol e Cogeração. Fontes alternativas de energia - Bioetanol e Cogeração 1

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1 Bioetanol e Cogeração Fontes alternativas de energia - Bioetanol e Cogeração 1

2 Bioetanol - Cenário Fontes alternativas de energia - Bioetanol e Cogeração 2

3 Bioetanol - Cenário Uma importante alternativa ao uso dos combustíveis fósseis que hoje ainda representam 55% do consumo de energia mundial é a matéria orgânica renovável (biomassa); O etanol é um excelente substituto para a gasolina, que ainda é o principal combustível empregado nos automóveis em termos mundiais No Brasil, o etanol produzido a partir da cana de açúcar (bioetanol) já substitui 50% da gasolina que seria consumida se não houvesse essa fonte alternativa A partir do Proálcool na década de 1970 iniciaram-se os esforços para diminuir a dependência externa do petróleo na época as questões ambientais e sociais não tiveram um papel significativo Atualmente o custo de produção do etanol é competitivo em relação a gasolina, não sendo mais necessários os subsídios do início do programa Fontes alternativas de energia - Bioetanol e Cogeração 3

4 Bioetanol - Cenário Nos Estados Unidos e na Europa o etanol é produzido a partir do milho e do trigo respectivamente, a um custo 2 a 4 vezes superior ao custo no Brasil, e essa produção é mantida por subsídios internos e barreiras alfandegárias Existem críticas quanto ao bioetanol devido ao uso de terras antes destinadas a produção de alimentos e também a desmatamentos para plantação da cana-de-açúcar Esse argumento pode não se sustentar quando a produção de etanol no mundo, de cerca de 50 bilhões de litros por ano, usa 15 milhões de hectares de área, ou seja, 1% da área em uso pela agricultura no mundo, que é de 1,5 bilhão de hectares Independente de possíveis impactos a bioenergia traz uma nova dinâmica ao mundo agroindustrial e oferece uma alternativa à necessária evolução da sociedade industrial moderna para um contexto energético mais sustentável e racional. Fontes alternativas de energia - Bioetanol e Cogeração 4

5 Bioetanol - Cenário Um caso particular de energia química é a bioenergia, que pode ser definida como toda e qualquer forma de energia associada a formas de energia química acumulada mediante processos fotossintéticos recentes. Em geral, denomina-se biomassa os recursos naturais que dispõem de bioenergia e que podem ser processados para fornecer formas bioenergéticas mais elaboradas e adequadas para o uso final. Portanto, seriam exemplos de fontes de bioenergia a lenha e os resíduos de serrarias, o carvão vegetal, o biogás resultante da decomposição anaeróbia de lixo orgânico e outros resíduos agropecuários, bem como os biocombustíveis líquidos, como o bioetanol e o biodiesel, e a bioeletricidade, gerada pela queima de combustíveis como o bagaço e a lenha. Fontes alternativas de energia - Bioetanol e Cogeração 5

6 Bioetanol - Cenário É interessante observar que, nos primeiros anos da indústria automobilística, durante a segunda metade do século XIX, os biocombustíveis representavam a fonte de energia preferencial para os motores de combustão interna, com a adoção do bioetanol, por Henry Ford, e do óleo de amendoim, por Rudolf Diesel. Esses dois produtos foram substituídos, respectivamente, pela gasolina e pelo óleo diesel à medida que os combustíveis derivados de petróleo passaram a ser abundantes e baratos, a partir do início do século passado. Fontes alternativas de energia - Bioetanol e Cogeração 6

7 Bioetanol - Cenário Fontes alternativas de energia - Bioetanol e Cogeração 7

8 Bioetanol - Cenário Os sistemas bioenergéticos estão associados a dois extremos: Sistemas tradicionais baseados no extrativismo e com baixa eficiência: lenha, carvão Sistemas inovadores e modernos de alta tecnologia, que operam em bases comerciais competitivas com outros combustíveis e como boas sustentabilidade Fontes alternativas de energia - Bioetanol e Cogeração 8

9 Bioetanol - Cenário Fontes alternativas de energia - Bioetanol e Cogeração 9

10 Bioetanol - Produção Fontes alternativas de energia - Bioetanol e Cogeração 10

11 Bioetanol - Produção Fontes alternativas de energia - Bioetanol e Cogeração 11

12 Cogeração É o processo de geração simultânea e em série de energia elétrica/mecânica e térmica a partir de um combustível. Nas usinas de cana-de-açúcar pode ser implementada a cogeração para geração de bioeletricidade O excedente dessa produção de energia elétrica pode ser comercializado Fontes alternativas de energia - Bioetanol e Cogeração 12

13 Cogeração No processamento industrial da cana, são necessários três tipos de energia: energia térmica para os processos de aquecimento e concentração energia mecânica nas moendas e demais sistemas de acionamento direto, como bombas e ventiladores de grande porte energia elétrica para acionamentos diversos, bombeamento, sistemas de controle e iluminação, entre outros fins. Para atender a essas demandas energéticas, desenvolve-se, nas usinas de açúcar e bioetanol, a produção simultânea de diferentes formas de energia com base em umúnico combustível, o bagaço. Fontes alternativas de energia - Bioetanol e Cogeração 13

14 Cogeração Principio de uma usina termelétrica a vapor Fontes alternativas de energia - Bioetanol e Cogeração 14

15 Cogeração Principio de uma usina termelétrica a vapor Fontes alternativas de energia - Bioetanol e Cogeração 15

16 Cogeração Esquema de cogeração em uma usina de cana-de-açúcar Fontes alternativas de energia - Bioetanol e Cogeração 16

17 Cogeração O balanço energético normalmente se equilibra nesse processo, tornando a Usina de açúcar e bioetanol auto-suficiente No entanto, constantes avanços tecnológicos (como o aumento das pressões de vapor) e a regulamentação do mercado de energia, que permite a venda de energia elétrica para as Concessionárias, tem permitido a geração e a comercialização de um excedente energético Isso também levou a uma valorização de todos os resíduos da colheita, antes descartados, para a produção de vapor e conseqüente produção de energia elétrica A cogeração é superior em termos de aproveitamento de energia a geração temelétrica comum. A primeira pode atingir 85% de aproveitamento do combustível, enquanto a segunda atinge níveis máximos de 50% Fontes alternativas de energia - Bioetanol e Cogeração 17

18 Cogeração Perspectivas Segundo os registros da Agência Nacional de Energia Elétrica (Aneel), em março de 2008, a capacidade instalada para geração elétrica com base no bagaço de cana alcançava MW, enquanto outros 460 MW estavam em construção ou aguardavam outorga para operar [Aneel (2008)]. Considerando valores de 2006, essas centrais responderam por uma geração de GWh, cerca de 2% da produção brasileira de eletricidade Apenas para o Estado de São Paulo, que responde por cerca de 60% da produção brasileira de açúcar e bioetanol e cujas 131 usinas processaram 264 milhões de toneladas de cana na safra 2006/2007, informa-se uma capacidade instalada de MW, com excedentes para a rede pública de 875 MW Fontes alternativas de energia - Bioetanol e Cogeração 18

19 Cogeração Perspectivas Previsão de instalação de sistemas de cogeração no estado de São Paulo Fontes alternativas de energia - Bioetanol e Cogeração 19

20 Cogeração Atividade Leitura do Capítulo 4 : - Produtos do bioetanol de cana-deaçúcar - do livro Bioetanol de Cana-de-Açúcar, BNDS e CGEE, Rio de Janeiro, novembro de 2008, disponível na página da disciplina e resolução das questões propostas, também disponíveis na página. Fontes alternativas de energia - Bioetanol e Cogeração 20

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