ETANOL DE 2ª GERAÇÃO. Tecnologia E2G CTC

Transcrição

1 ETANOL DE 2ª GERAÇÃO Tecnologia E2G CTC Junho, 2014

2 Agenda o Tecnologia E2G o Estratégia CTC o Proposta de Valor o Captura de Valor o Parcerias em Andamento o Histórico do E2G no CTC o Desenvolvimento das tecnologias E2G no Mundo e no Brasil o Expectativas o Status da Planta Demonstração

3 Tecnologia E2G FÓSSEIS 1ª GERAÇÃO 2ª GERAÇÃO Petróleo Partes comestíveis de plantas Partes não-comestíveis de plantas Não-Renovável Difícil Difícil Extração Extração Tendência Tendência aumento aumento Custo Custo Balanço Balanço CO CO 2 2 não não favorável favorável Compete Compete com com alimentos alimentos em em alguns alguns países países Tecnologia Tecnologia ainda ainda não não competitiva competitiva economicamente Processo Processo específico específico para para cada cada biomassa biomassa Tecnologia Madura Renovável Balanço CO 2 favorável Não compete com alimentos Renovável Balanço CO 2 favorável

4 Tecnologia E2G Diversidade da Biomassa Vegetal

5 Tecnologia E2G Processo de Produção de Etanol 2G Preparação da Matéria- Prima Pré- Tratamento (vapor e ácido) Hidrólise (enzimas) Fermentação (leveduras) Destilação

6 Tecnologia E2G Diferentes rotas tecnológicas

7 Tecnologia E2G BIOMASSA DE CANA Rota Tecnologica E2G CTC PREPARAÇÃO DA MATÉRIA- PRIMA HIDRÓLISE ENZIMÁTICA PRÉ-TRATAMENTO FERMENTAÇÃO PÓS-TRATAMENTO DESTILAÇÃO ETANOL

8 Tecnologia E2G Pré-Tratamento Objetivos Representação Desafios Promover a separação das principais frações da biomassa (celulose, hemicelulose e lignina); Solubilizar a hemicelulose; Expor a celulose para as enzimas. Evitar/minimizar a formação de substâncias inibidoras da fermentação; Expor a celulose sem degradá-la; Preservar os açúcares C5 (pentoses).

9 Tecnologia E2G Hidrólise Enzimática Objetivo Representação Desafios Transformar a CELULOSE exposta no pré-tratamento em GLICOSE por ação de enzimas, em condições ótimas de T e ph. Atingir altos índices de conversão com baixa concentração de enzima; Operar com alto teor de sólidos; Baixo consumo de energia.

10 Tecnologia E2G Fermentação Objetivo Representação Desafios Converter C6 da hidrólise em etanol [T (32 C) e ph (5)]; Utilizar infraestrutura e micro-organismo (Saccharomyces cerevisiae) - Processo integrado à 1G. Atingir altos rendimentos de fermentação em processo integrado.

11 Etanol a partir do bagaço da cana-de-açúcar Mercado Mundial Sub-Produtos do Bagaço de Cana-de-Açúcar (em USD Bilhões) <10% do mercado brasileiro; processo pouco adequado para as usinas brasileiras Mercado muito comoditizado e com cenário competitivo intenso Mercado fragmentado e com cenário competitivo intenso 1 Não inclui vendas B2C de produtos farma e produtos de uso pessoal Elaboração: CTC/McKinsey

12 Milhões m3 O mercado brasileiro de etanol oferece oportunidades importantes A necessidade adicional de combustíveis ciclo otto em 2025 é equivalente a produção atual de etanol; Potencial para crescimento acelerado do setor sucroenergético nos próximos 10 anos Necessidade de 35 novos greenfields com E2G ou 85 plantas E2G em 5 anos Dependência da politica energética nacional (precificação, investimentos e logística) Projeção de Consumo e Oferta Ciclo Otto (Projeção Preliminar) Valores para Brasil Excesso de Demanda Ciclo Otto Gasolina Adicional (Programas Petrobras) Hidratado Anidro Gasolina A Importada Gasolina A Prod Brasil Demanda Ciclo Otto Elaboração: CTC Fonte: Unica, MAPA, Sindicom, Anfavea, ANTT, ANP, CTC

13 Etanol Celulósico (E2G) do CTC Missão O CTC irá oferecer ao setor sucroenergético nacional o pacote tecnológico mais competitivo para a produção de etanol celulósico, integrado ao sistema de produção de 1a geração, criando valor aos seus acionistas Proposta de Valor E2G CTC Planta de E2G turn key flex integrada ao E1G ; Recolhimento sustentável da palha; Novas variedades mais apropriadas para o E2G; Engenharia conceitual e de processo; Laboratório de Biotecnologia Industrial; Programa de Desenvolvimento Contínuo e Otimização da Tecnologia E2G.

14 Captura de Valor do E2G CTC Processo: licenciamento do processo produtivo de etanol celulósico (fee tecnológico upfront e royalties por produção); Enzimas/Leveduras: homologar e recomendar empresas produtoras de enzimas e leveduras como fornecedoras para a tecnologia 2G do CTC (Referral Fee); EPC: homologar principais fornecedores de equipamentos e provedores de EPC, startup, comissionamento, treinamento, manutenção e serviços técnicos (cobrança por serviços prestados).

15 Parcerias em Andamento EPC Suprimento de Biomassa Prétratamento Hidrólise, Fermentação e Processo Visão formar parcerias com empresas/entidades que tenham pacotes tecnológicos competitivos, adaptáveis as condições do setor sucroenergético nacional e que acelerem a entrada da tecnologia E2G CTC no mercado

16 Programa de Desenvolvimento do E2G CTC 100 TIMELINE PROJETO E2G - CTC Risco (%) Escala Laboratório (ml) Escala DEMONTRAÇÃO Desenvolvimento da Ciência (milhões l) Conhecimento do Processo Escala PDU (l) Avaliação de equipamentos Levantamento de Parâmetros Avaliação partes do Processo comerciais (material e Escala PILOTO Primeiro escalonamento operação) (milhares l) Não apresenta soluções engenharia Estabelecer parâmetros Processo integrado processo e Entender comportamento contínuo processo integrado e contínuo Continuidade (horas) de operação Analisar equipamentos, Parâmetros materiais para otimização Planta Comercial Testes robustez do microrganismos e enzimas em ambiente real Testar e avaliar estratégia de controle em operação contínua (meses)

17 Programa de Desenvolvimento do E2G CTC Planta Demonstração Usina São Manoel Venda 1ª planta comercial Start up 1ª planta comercial 26 junho start up para comissionamento

18 ... Mas com vários desafios a serem vencidos... Redução do CAPEX por meio da otimização e nacionalização de equipamentos (pré- tratamento; sistemas de filtragem; materiais mecânicos; sistemas de agitação e mistura); Redução do OPEX por meio das estratégias de alimentação de enzimas, uso de catalizadores para pré-tratamento, fermentação de pentoses e redução dos custos com enzimas; Desenvolvimentos em Biotecnologia necessidade de melhoria na qualidade e eficiência dos coquetéis enzimáticos com produção nacional e de leveduras GMO pra fermentação de C5 mais robustas e adaptadas a condição do setor sucroenergético brasileiro;

19 Tecnologia E2G no Mundo Plantas E2G em Escala Comercial em operação nos EUA A construção da usina de etanol 2G da DuPont em Nevada, no estado de Iowa, teve início em O potencial estimado da estrutura é de 113 milhões de litros por ano. A palha de milho será fornecida por aproximadamente 500 agricultores, que estão localizados dentro de um raio de 48 km em torno da usina. O estado de Iowa é o maior produtor de milho dos Estados Unidos. Utiliza bactérias GMO (Zymomonas mobilis) para fermentação. Abengoa Bioenergy iniciará a produção em sua nova fábrica, em Hugoton, Kansas. A unidade terá capacidade para produzir cerca de 95 milhões de litros de etanol por ano e 21 megawatts de bioeletricidade, parte para alimentar a usina e o restante para comercialização via rede de distribuição. A empresa produzirá o biocombustível a partir de palha de milho e de trigo, sorgo, restolho e gramíneas. Utiliza planta da ADM em sistema de tolling para produção própria de enzimas (derivada da plataforma C1 Dyadic). O Projeto Liberdade, da POET-DSM, em Emmetsburg, Iowa, também tem capacidade para produzir 95 milhões de litros de etanol 2G por ano e deverá utilizar cerca de 770 toneladas de palha de milho por dia.

20 Tecnologia E2G no Mundo Outros desenvolvedores de tecnologia E2G Empresa Italiana, ligada exclusivamente a Chemtex e Novozymes. Proprietaria da tecnologia denominada Proesa e investimentos acumulados na ordem de 150 milhões de Euros em 10 anos. Esta tecnologia foi inicialmente desenvolvida para biomassa de milho, trigo e gramineas apenas, recentemente, passaram a buscar adaptações para uso de biomassa da cana-de-açúcar. Possui uma planta comercial em operação (Italia) com capacidade de produção de cerca de 45 milhões de litros de etanol anuais. Financiada com apoio do Governo Italiano e também visa a cogeração de energia elétrica. Possui 3 projetos comerciais em andamento (Brasil, EUA e Asia). Empresa canadense com investimentos estimados em US$ 500 milhões, nos últimos 10 anos, no desenvolvimento de uma tecnologia para produção de E2G a partir de biomassa de milho, trigo e bagaço de cana. Possui uma planta piloto no Canada. Atualmente, possui um planta comercial em construção no Brasil (usina Costa Pinto Raizen) com capacidade de produção de 40 milhões de litros utilizando bagaço e palha de cana-de-açúcar. Start up previsto para final da safra 2014/15. Recentemente, parte da Iogen (exceto seu negócio de biocombustíveis) foi vendida para Novozymes. Uma das maiores empresas petroleiras do mundo. Tem investido na aquisição de usinas E1G no Brasil e desenvolvimento de tecnologia E2G nos EUA. Adquiriu a Verenium e sua unidade piloto em Jennings e mantém laboratórios em San Diego/USA. Plataforma é baseada em tecnologia de processo, hidrolise e fermentação próprios (incluindo fabricação de enzimas e leveduras GMO). Há rumores de que possui projeto para a construção de uma unidade comercial no Brasil, a ser instalada em uma de suas unidades E1G no Brasil.

21 Tecnologia E2G no Mundo Principais desenvolvedores de tecnologia E2G Empresa Alemã que produz a partir da palha do trigo cerca de 2,5 milhões de litros do combustível de segunda geração por ano em uma planta piloto e uma planta demonstração localizadas em Munich, Alemanha. Seu processo contempla a produção de enzimas e leveduras. Busca parcerias e investidores, mas ainda não divulgaram a construção de uma planta em escala comercial. Empresa dinamarquesa, ligada a Dong Energy, lider europeu na produção de energia. Desde 2003 vem desenvolvendo sua tecnologia para E2G a partir de biomassa do trigo e milho. Tem projetos com Dong Energy (Europe) e Mitsui (Asia). Recentemente assinou com Odebrecht um acordo de cooperação o qual contempla investimentos na ordem de R$ 200 million até Empresa norte-americana, detentora de tecnologia para a produção de etanol 2G a partir de residuos de celulose (inclusive lixo). Tecnologia denominada Arkenol um tipo de hidrolise acida. Atualmente possui 2 plantas em construção nos EUA (California e Mississippi) que usam como biomassa, residuos de milho e trigo. Essas plantas tem capacidade de produção de 16 e 70 milhões de litros respectivamente.

22 Tecnologia E2G no Brasil Plantas E2G em Escala Comercial em construção no Brasil Start up inicial adiado, Nova previsão para final de 2014 Previsão de investir R$ 4 bilhões até 2020 Aporte BNDES: R$ 300 milhões (pode chegar a R$ 600 milhões) Capacidade: 82 milhões de litros Operação: 8000 horas por ano Localização: São Miguel dos Campos, AL Tecnologia: Beta Renewables Enzimas: Novozymes (exclusividade) Fermentação de pentoses: DSM/Leaf Construção: Chemtex (exclusividade) Start up inicial adiado, Nova previsão para inicio de 2015 Aporte BNDES: R$ 207 milhões Capacidade: 40 milhões de litros Localização: Piracicaba, SP Tecnologia: Iogen Enzimas: Novozymes (exclusividade) Fermentação de pentoses:? Construção: engenharia propria

23 Principais Expectativas Equalização dos preços controlados pelo governo - preço gasolina/diesel e energia elétrica (póseleição); Mudança no apetite por investimento dentro do setor sucroenergético (nova onda de consolidação e expansões) - a partir de 2015; Potencial de demanda para 85 plantas E2G até 2020; Início do desenvolvimento de clientes com boa receptividade e vários LoI s assinados; Resultados das parcerias para desenvolvimento de enzimas e leveduras customizadas ao processo CTC;

24 Status Planta Demonstração Usina São Manoel

25 Status Planta Demonstração Usina São Manoel

26 Status Planta Demonstração Usina São Manoel

27 Status Planta Demonstração Usina São Manoel DRONE 1 DRONE 2 VIDEO

28 Obrigado! Robson Freitas, PhD Head of SBU Cellulosic Ethanol