UNIVESP. A matriz energética do Estado de São Paulo: estado da arte e desafios. A energia da biomassa, cana-de-açúcar: uma projeção para 2022

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1 PROJETO INTEGRADOR UNIVESP A matriz energética do Estado de São Paulo: estado da arte e desafios. SUBTEMA A energia da biomassa, cana-de-açúcar: uma projeção para 2022 GRUPO SM1 André Luiz Creusa Sousa Daniel Oliveira Dorival Pinter Edinaldo Leandro Érica Ferreira Educador: Carlos Rodrigues Cadre

2 APRESENTAÇÃO 1. Potencial energético da Cana de Açúcar 2. Produção do Etanol: Proálcool 3. Projeção 2022: Modelagem do estudo 4. Sustentabilidade como eixo principal 5. Eixo Economia 6. Eixo Oferta Energética 7. Eixo Tecnologia e Desafios 8. Eixo Políticas Públicas 9. Resultados 10.Referências

3 POTENCIAL ENERGÉTICO DA CANA DE AÇÚCAR CALDO CANA DE AÇÚCAR BAGAÇO PALHA AÇÚCAR ETANOL LEVEDURA VINHOTO ETANOL DE 2ª GERAÇÃO CALOR DE PROCESSO BIOELETRICIDADE DIESEL, GASOLINA, GLP

4 POTENCIAL ENERGÉTICO DA CANA-DE-AÇÚCAR 153 Kg DE AÇÚCAR Kcal 35,4% 1 TONETALA CANA DE AÇÚCAR 276 Kg DE BAGAÇO Kcal Kcal 34,8% 165 Kg DE PALHA Kcal 29,8% Lei de Antoine Laurent de Lavoisier

5 PRODUÇÃO DE ETANOL: PROÁLCOOL

6 Produção de Cana de Açúcar e Etanol Tonelada Cana-de-Açúcar M³ Etanol

7 COMPARATIVO Partindo da Relação: 1 Tonelada de Cana = Kcal 1 Barril de Petróleo = Kcal Ou seja: 1 Tonelada de Cana = 1,24 Barris de Petróleo Balaço Energético do Estado de São Paulo: Ou: Safra 13/14 = 400 Milhões de Ton. de Cana Equivale: 496 Milhões de Barris de Petróleo 1,36 Milhões de Barris/Dia Consumo Nacional de Petróleo: 1,50 Milhões de Barris/Dia

8 PROJEÇÃO 2022

9 MODELAGEM DO PROBLEMA

10 SUSTENTABILIDADE GASOLINA ENERGIA LIMPA ETANOL RELAÇÃO 8:1 ENERGIA RENOVÁVEL

11 ECONOMIA PAÍS PRODUTOR CUSTO DA COMMODITIES EM DIREFENTES PAÍSES MATÉRIA PRIMA CUSTO AÇÚCAR USD/TONELADA CUSTO DO ÁLCOOL USD/LITRO UNIÃO EUROPÉIA BETERRABA/CEREAIS 760 0,97 ESTADOS UNIDOS MILHO 290 0,47 AUSTRÁLIA CANA DE AÇÚCAR 195 0,32 BRASIL CANA DE AÇÚCAR 120 0,20 FONTE: DATAGRO PARA CUSTO NA USINA REVISTA EXAME 16/06/2005 CONDIÇÕES FAVORÁVEIS NO BRASIL CLIMA ADEQUADO TECNOLOGIA DESENVOLVIDA SOLO SOL PROÁLCOOL EMBRAPA ÁGUA BIOREFINARIA

12 ECONOMIA INDICADORES DE PERFORMACE INDUSTRIAL DESCRIÇÃO PROÁLCOOL (1975) 2013 Capacidade de Moagem de Cana ton/dia ton/dia Extração do Caldo 93% 98,5% Tempo Médio de Fermentação 18 a 24 Horas 4 a 6 hora Taxa de conversão Açúcar/Etanol 80 % 95% Produção de Energia Elétrica pela queima do Bagaço 2,7 KWh 456 KWh Custo de Produção Álcool 700 USD/m³ 200 USD/m³ Grande acumulo de no hall e capacidade competitiva, tanto econômico quanto tecnológico, frente a outras fontes de energia.

13 OFERTA ENERGÉTICA Zoneamento Agroecológico da cana-de-açúcar ZAE Cana PRODUTIVIDADE 88 t/ha ÁREA PLANTADA ATUALMENTE 4,5 MILHÕES DE HECTARES POTÊNCIAL DE EXPANÇÃO 10 MILHÕES DE HECTARES

14 TECNOLOGIA - DESAFIOS 1. Produzir motores adequados para atender potências acima de 300 CV Resumo Executivo 3º bimestre/2014 O álcool compete diretamente com a gasolina mas não substitui o Diesel, combustível fóssil de maior consumo em São Paulo

15 TECNOLOGIA - DESAFIOS 2. Evitar o Desperdício da Biomassa de Cana-de-Açúcar 2.2 COGERAÇÃO 60 70% Energia Perdida 10 20% Energia Perdida

16 Produção de Bioeletricidade a partir de 2001 no Estado de São Paulo MW Brasil: 378 Usinas São Paulo: 197 Usinas 52,1 % Por ano Acumulado

17 TECNOLOGIA - DESAFIOS 2.2 ETANOL DE 2ª GERAÇÃO FIBRA VEGETAL CELULOSE POLICARBOIDRATOS HIDRÓLISE AÇÚCAR ETANOL FERMENTAÇÃO HIDRÓLISE: Reação Química de quebra do polímero de celulose em monômeros simples, moléculas de glicose.

18 HIDRÓLISE ENZIMÁTICA Trechos do projeto do Prof. Dr. Felipe Chambergo Linha de Pesquisa: Biomassa, Etanol de 2ª Geração Nossa proposta visa construir um sistema para produção de enzimas em larga escala, por meio da identificação, substituição ou modificação de promotores do fungo T. reesei com capacidade de dirigir a alta produção e eficiente secreção de enzimas envolvidas na degradação de biomassa. A geração de cepas mutantes do fungo T. reesei com potencial utilização industrial permitirá produzir em larga escala as enzimas necessárias para hidrólise da biomassa com consequente diminuição de seu custo, favorecendo a disseminação da utilização de biomassa como fonte para biocombustíveis.

19 Política Públicas

20 RESULTADOS A Cultura de Cana de açúcar apresentou elevado potencial energético com viabilidade econômica em larga escala, deste a primeira crise do petróleo até os tempos atuais, colocando-se como excelente substituto dos combustíveis fósseis no momento que a humanidade busca um modelo de desenvolvimento sustentável. Atualmente o setor sucroalcooleiro enfrente os desafios tecnológicos de obter a máxima eficiência e aproveitamento da Biomassa da cana de açúcar, com grande potencial de crescimento através da conversão da energia armazenada no Bagaço e Palha, ainda pouco explorados.

21 BIBLIOGRAFIA E REFERÊNCIAS pesquisa/publicacoes/tema16/2005_266.pdf