Perspectivas da BIOENERGIA: Mundo e Brasil. Alberto Villela DSc. Planejamento Energético Pesquisador IVIG/COPPE/UFRJ

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1 Perspectivas da BIOENERGIA: Mundo e Brasil Alberto Villela DSc. Planejamento Energético Pesquisador IVIG/COPPE/UFRJ

2 Emissões Globais de CO2 (Energia) no Cenário INDC COPPE/UFRJ Orçamento de C para >50% chance de não ultrapassar 2 C até fim do século Fonte: IEA - WEO 2015 Special Report on Energy and Climate Change

3 Inércia Histórica na Mudança da Matriz Energética Global Fonte: Smil The Long Slow Rise of Wind and Solar (2014)

4 Emissões GEE (ACV) de ER são, em geral, menores do que energia fóssil Fonte: IPCC Special Report on Renewable Energy Sources and Climate Change Mitigation (2011)

5 Emissões GEE de cadeias de Bioenergia comparado com sistemas fósseis Fonte: IPCC Special Report on Renewable Energy Sources and Climate Change Mitigation (2011) 5

6 Potencial Técnico Global de Energias Renováveis Fonte: IPCC Special Report on Renewable Energy Sources and Climate Change Mitigation (2011)

7 Limites (técnicos) da Bioenergia

8 Problema: baixa densidade das fontes renováveis Fonte:Kerr, R. - Do We Have the Energy for the Next Transition? - Science (8/2010)

9 Exemplo 1: Usinas Nucleares Angra I e II Angra I Área: ,51 m² Potência instalada : 657 MW Angra II Área: ,74 m² Potência instalada : MW Total Área: ,25 m² Potência instalada: MW Fonte:

10 Exemplo 2: Usina Solar CSP Ivanpah (California)

11 Exemplo 3: Irrigador 150 kwm -> Gerador Diesel com Óleo de Soja vs. FV Produção OV estimada: (100 ha) x (600 l/ha) = l/ano Área total: 127 ha Demanda estimada Pivô Central: 150 kwm -> 660 MWh/ano (6 meses) Consumo Específico Gerador ~ 250 l/mwh Consumo Demandado = l/ano Área necessária p/ geração elétrica com OV: 275 ha Potência Pico FV para prover 150 kwm -> 800 kwp 800 kwp demanda ~ (8)(650 m2) => 0,5 ha

12 Rotas Tecnológicas para a Produção de Bioenergia Fonte: Atlas de Energia Elétrica (ANEEL, 2008) 12

13 Demanda projetada de Biocombustíveis e a demanda por terra Fonte: Wise et Cole - Mandating Food Insecurity: The Global Impacts of Rising Biofuel Mandates and Targets (2015)

14 Principais Cultivos para fins Energéticos GJ/ hectare * ano Litros/ hectare * ano Fonte: WWI/GTZ - Biofuels for Transportation,

15 Tempo de retorno de carbono para cultivos agroenergéticos (em anos) Fonte: GIBBS et al. (2008)

16 Sustentabilidade dos Biocombustíveis

17 Campos e pastagens disponíveis e apropriados para cultivo agrícola (1000 ha) País Área total potencialmente disponível Área potencialmente disponível e apropriada para cultivos Área potencialmente disponível e apropriada para milho Área potencialmente disponível e apropriada para soja Área potencialmente disponível e apropriada para cana Brasil Sudão Rússia Austrália Argentina RD Congo EUA Moçambique Colômbia Madagascar [] Terras apropriadas para pelo menos um dos seguintes cultivos: trigo, milho, soja, cana-de-açúcar, palma de óleo, mandioca ou sorgo. Fonte: FISCHER et SHAH - Farmland Investments and Food Security (2010)

18 Brasil: Alcance territorial das UCs, TIs, RL e APPs BIOMA Área UCE/UCF/TI (1) Reserva Legal Área de RL (2) APP Líquida (3) Área Legalmente Disponível (km²) (km²) % (km²) km 2 % Amazônia % ,0 Caatinga % ,1 Cerrado a 35% ,6 Mata Atlântica % ,8 Pampa % ,9 Pantanal % ,2 TOTAL ,8 Fonte: Miranda et al. O alcance da legislação ambiental e territorial (2008)

19 Evolução Projetada na Demanda Global por Biocombustíveis Consumo (Mbep) projetado para 2040 no Cenário Novas Políticas (IEA) Fonte: IEA World Energy Outlook 2014

20 Oferta Interna de Energia em 2014 COPPE/UFRJ Fonte: EPE Balanço Energético Nacional 2015

21 Cenário de Evolução da Oferta Brasileira de Etanol até 2024 Fonte: EPE Plano Decenal de Expansão de Energia 2024 (2015)

22 Bioeletricidade de Cana-de-açúcar no Brasil Histórico de energia injetada e cana processada Energia da Biomassa de Cana Contratada no ACR Fonte: EPE Análise de Conjuntura dos Biocombustíveis 2014

23 Projeção de Consumo (Obrigatório) de Biodiesel no Brasil, 2015 a 2024 Segundo EPE (2015), existe a possibilidade de que, no longo prazo, o óleo de palma (dendê) possa ter uma contribuição expressiva como insumo para biodiesel, ultrapassando a gordura animal. Fonte: EPE Plano Decenal de Expansão de Energia 2024 (2015)

24 Metas de Emissões de GEE da Aviação Civil Mundial Fonte: IDB - Case Study on Biofuels in the Aviation Industry (2014)

25 Biocombustíveis de Aviação vs. Biocombustíveis Terrestres Decisão chave: exigência de combustíveis drop-in, ou seja, sem necessidade de modificação das turbinas ou sistemas de armazenamento. Universalização de Padrões Técnicos, especificações de combustíveis e normas de controle de segurança e qualidade (não-existentes nos mercados de etanol e biodiesel); Menor número de pontos de consumo (# aeroportos vs. # postos de gasolina) Querosene de aviação menos sujeita à distorções e subsídios tarifários Consenso dos agentes ( stakeholders ): cias. aéreas, fabricantes de aviões & turbinas, produtores de combustíveis, agências de governo. Nenhum mandato de mistura Fonte: IDB - Case Study on Biofuels in the Aviation Industry (2014)

26 Biogás

27 Biogás para Geração de Energia Segundo EPE (2014), biodigestão de RSU apresenta potencial de geração de 4,2 Mm³/dia (biometano?), atendendendo ~ 1,5% do consumo de eletricidade nacional (6,9 TWh).

28 Obrigado COPPE/UFRJ Copyright 2010 Petrobras All rights reserved pictures Alberto A. Villela