Avaliação de Ciclo de Vida: proposta de avaliação de desempenho ambiental e certificação para o Programa RenovaBio

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1 Seminário de Desenvolvimento Sustentável e Descarbonização: oportunidades de negócios e investimentos na cadeia de valor do bioquerosene Belo Horizonte, 29 e 30 de agosto de 2017 Avaliação de Ciclo de Vida: proposta de avaliação de desempenho ambiental e certificação para o Programa RenovaBio Embrapa Unicamp CBTE Agroicone Marília Folegatti Matsuura Marcelo Morandi Michelle Scachetti Nilza Patrícia Ramos Joaquim Seabra Antonio Bonomi Mateus Chagas Otávio Cavalett Marcelo Moreira

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5 O PROCESSO: avaliação de desempenho ambiental e certificação Estímulo à melhoria do desempenho ambiental dos biocombustíveis em relação aos combustíveis fósseis, focando na redução de emissões de GEE. Este se estímulo se dá pela concessão de Créditos de Descarbonização aos distribuidores de combustíveis, em função das Notas de Eficiência Energético-Ambiental associadas aos biocombustíveis que comercializam. A Nota de Eficiência Energético-Ambiental de um biocombustível é definida em função da diferença entre sua intensidade de carbono e a intensidade de carbono de seu combustível fóssil substituto, estabelecida por processo de certificação. A certificação é o processo em que uma Firma Inspetora, por auditoria, verifica a correção dos dados técnicos referentes aos processos de produção de biomassa e de produção industrial do biocombustível que alimentam a RenovaCalc, ferramenta de apoio que calcula a intensidade de carbono deste biocombustível (em g CO2eq/MJ).

6 Avaliação do Ciclo de Vida Técnica de de gestão ambiental que que envolve a compilação e avaliação das das entradas, saídas e dos dos impactos ambientais potenciais de de um um sistema de de produto ao ao longo o seu seu ciclo de de vida ( do berço ao túmulo ). É uma metodologia com forte base científica e reconhecida internacionalmente, sendo padronizada pelas normas ISO 14040:2009 e 14044:2009.

7 ISO/TS 14067:2013 ABNT NBR 14067:2015 PAS 2050 Product Life Cycle Accounting and Reporting Standard Roundtable on Sustainable Biomaterials

8 LCFS 10% de redução na média da intensidade de carbono (GEE) no ciclo de vida dos combustíveis em Não há limite mínimo para biocombustíveis individualmente. O mix de combustível deve atingir uma redução de 10% em 2020 comparado com uma linha de base. RFS 36 bilhões de galões de biocombustíveis em 2022, dos quais 21 bilhões de galhões de biocombustíveis avançados. A meta depende da categoria do biocombustível: 20%, 50% e 60% respectivamente para etanol de milho, biodiesel ou biocombustível avançado (e.g., etanol de cana-de-açúcar), e biocombustíveis celulósicos. RED Meta de 10% de energia renovável no transporte; FQD exige uma redução de 6-10% das emissões de GEE no ciclo de vida em Biocombustíveis devem reduzir em ao menos 35% as emissões de GEE comparados às referências fósseis. O limite mínimo sobe para 50% em 2017 e 60% em 2018 para biocombustíveis produzidos em instalações novas.

9 Tipo de ACV RED RFS LCFS Atribucional e consequencial (tratamento da energia elétrica como coproduto) Consequencial Consequencial Escopo b Poço à roda Poço à roda Poço à roda Unidade funcional MJ de combustível mmbtu de combustível MJ combustível g CO Emissões de GEE dos 2 eq/mmbtu gasolina em ,78 g CO combustíveis de 83,8 g CO 2 eq/mj combustível fóssil 2 eq/mj (gasolina g CO 2 eq/mmbtu diesel em CARBOB); 102,01 (diesel ULSD) referência 2005 Tratamento dos coprodutos Gases considerados e fatores de caraterização f Mudança do uso da terra (LUC) Ferramentas de análise Alocação em base energética e expansão do sistema (apenas para energia elétrica) c CO 2, CH 4 e N 2 O; GWP100 conforme o TAR do IPCC Consideram-se somente os efeitos diretos. Não há valores default atribuídos à DLUC g. Emissões amortizadas em 20 anos, sem taxa de desconto. Janeiro de 2008 como data de referência para o cálculo. Efeitos indiretos não são considerados. NÃO ESPECÍFICO Expansão do sistema d CO 2, CH 4 e N 2 O; GWP100 conforme o SAR do IPCC; COV e CO convertidos em CO 2 por relação molecular Modelagem dos efeitos diretos e indiretos conjuntamente. Emissões amortizadas em 30 anos. Há divisão entre DLUC doméstico (EUA) e internacional. GREET, CENTURY, DAYCENT, FASOM e FAPRI-CARD Expansão do sistema e e alocação em base energética CO 2, CH 4 e N 2 O; GWP100 conforme o AR4 do IPCC; COV e CO convertidos em CO 2 por relação molecular Modelagem dos efeitos diretos e indiretos conjuntamente. Emissões amortizadas em 30 anos. CA-GREET, OPGEE, GTAP e AEZ-EF

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13 O nosso protocolo!

14 A nossa calculadora! 14

15 OBJETIVO E BASE METODOLÓGICA Objetivo Determinar a intensidade de carbono dos biocombustíveis, gerando um índice em g CO 2 eq/mj Base metodológica Avaliação de Ciclo de Vida (ACV) Abordagem atribucional Alocação em base energética

16 Tipos de biocombustíveis Etanol de cana-de-açúcar Biodiesel de soja Etanol de milho Etanol de segunda geração BioQAV Biodiesel de gordura bovina Biometano de resíduos agroindustriais Biometano de resíduos urbanos

17 Tipos de biocombustíveis Etanol de cana-de-açúcar Biodiesel de soja Etanol de milho Etanol de segunda geração BioQAV Biodiesel de gordura bovina Biometano de resíduos agroindustriais Biometano de resíduos urbanos

18 Tipos de biocombustíveis BioQAV - SIP cana (Synthetic Iso-Paraffin) BioQAV HEFA soja (Hydro-processed Esters and Fatty Acids) 18

19 Categoria de impacto Categoria de impacto ambiental Mudança do Clima

20 Fronteiras Etapas do ciclo de vida Well-to-wheel

21 Fontes de dados Processos à montante do processo agrícola Bases de dados: ecoinvent Processo agrícola Perfil de produção específico: dados primários da área sob gestão da usina Perfil de produção padrão ( default ): dados já inseridos na RenovaCalc Resíduos: carga ambiental zero Processo industrial Perfil de produção específico: dados primários Processos à jusante do processo industrial Valores padrão ( default ): literatura, estatísticas setoriais

22 Fontes de dados Processos à montante do processo agrícola Bases de dados: ecoinvent Processo agrícola Perfil de produção específico: dados primários da área sob gestão da usina Perfil de produção padrão ( default ): dados já inseridos na RenovaCalc Resíduos: carga ambiental zero Processo industrial Perfil de produção específico: dados primários Processos à jusante do processo industrial Valores padrão ( default ): literatura, estatísticas setoriais

23 Fontes de dados Processos à montante do processo agrícola Bases de dados: ecoinvent Processo agrícola Perfil de produção específico: dados primários da área sob gestão da usina Perfil de produção padrão ( default ): dados já inseridos na RenovaCalc Resíduos: carga ambiental zero Processo industrial Perfil de produção específico: dados primários Processos à jusante do processo industrial Valores padrão ( default ): literatura, estatísticas setoriais 23

24 Fontes de dados Dados de entrada Dados agrícolas e industriais: principais dados para a caracterização dos sistemas Parâmetros fixos Insumos agrícolas (mudas, defensivos...) Insumos industriais (água, cal, ácido fosfórico, ácido sulfúrico...) Transporte (usina ao consumidor)

25 Fontes de dados: emissões Emissões

26 Fontes de dados: perfil específico x default Perfil de produção específico Os processos de organização de dados, alimentação da RenovaCalc e auditoria para certificação são mais trabalhosos. Em compensação, os investimentos para melhoria de eficiência e redução de emissões de GEE na produção do biocombustível serão percebidos e valorizados Perfil de produção padrão ( default ) Ao se optar pelo perfil de produção padrão (opção B), os processos de oferta e verificação de dados serão mais simples, porém o produtor de biocombustível não conseguirá se distinguir favoravelmente dos seus concorrentes. O perfil de produção padrão corresponderá ao nível tecnológico mais comum no momento atual, gerado a partir de informações de bancos de dados do setor produtivo e da literatura técnica, ao qual são aplicados fatores de penalização.

27 EXEMPLO Etanol de cana-de-açúcar Biodiesel de soja Etanol de milho Etanol de segunda geração BioQAV Biodiesel de gordura bovina Biometano de resíduos agroindustriais Biometano de resíduos urbanos

28 Entrada de dados agrícolas Área Produção ha TC Dados primários Usina (cana própria) Corretivos Calcário Gesso Fertilizantes N P₂O₅ K₂O kg/tc kg/tc kg N/TC kg P₂O₅/TC kg K₂O/TC Fertilizantes Orgânicos e Organominerais Vinhaça Torta de Filtro kg/tc Cinzas Combustíveis Diesel Biometano L/TC kg/tc L/TC Nm³/TC Dados primários ou Dados default

29 Entrada de dados agrícolas Fornecedor 1 Fornecedor 2 Dados consolidados Fornecedor N Usina (cana própria) Fornecedores (cana de terceiros) Média ponderada

30 30

31 31

32 Fase Agrícola Usina (cana própria) Fornecedores (cana de terceiros) Média ponderada Fase Industrial Usina (Fase industrial) 32

33 Entrada de dados industriais Usina (Fase industrial) Processamento Colmos Palha Rendimentos Etanol anidro Etanol hidratado Açúcar Eletricidade comercializada Bagaço comercializado Combustíveis Bagaço próprio Bagaço de terceiros Palha Cavaco de madeira TC t kg/tc kg/tc kg/tc kwh/tc kg/tc kg/tc kg/tc kg/tc kg/tc Dados primários 33

34 Cálculos Dados Agrícolas Dados industriais Modelos e Fatores de Emissão Resultados: g CO₂ eq / MJ 34

35 Cálculos Fóssil de referência g CO₂ eq / MJ Redução das emissões (g CO₂ eq / MJ) 35

36 Resultados 36

37 Resultados Sensibilidade Simulações com dados hipotéticos 55,9 53,7 57,2 60 TC/ha 77,4 TC/ha 100 TC/ha 1,45 kg N/TC 3,8 L diesel/tc 1,1 kg N/TC 3,2 L diesel/tc 0,85 kg N/TC 2,7 L diesel/tc Sensibilidade à Produtividade Agrícola (cana)

38 Resultados Sensibilidade Simulações com dados hipotéticos Redução das emissões g CO₂ eq / MJ 54,1 55,9 57,5 80 L/TC 85 L/TC 90 L/TC Etanol: 80 L/TC EE: 0 kwh/tc Etanol: 85 L/TC EE: 0 kwh/tc Etanol: 90 L/TC EE: 0 kwh/tc Sensibilidade à Produtividade Industrial (etanol)

39 Resultados Sensibilidade Simulações com dados hipotéticos Redução das emissões g CO₂ eq / MJ 55,9 60,7 Ureia Nitrato de Amônio Etanol: 85 L/TC Etanol: 85 L/TC Sensibilidade à fonte de nitrogênio 39

40 Índice de intensidade de carbono INDICADOR 00 Combustível fóssil g CO 2 eq/mj Biocombustível g CO 2 eq/mj Mitigação g CO 2 eq/mj

41 OACI - AFTF Core LCA iluc Sustainability

42 Nossa contribuição SIP cana HEFA óleo soja HEFA óleo palma FT cana LCM FT cana e eucalipto LCM ATJ etanol 1G ATJ etanol 1G+2G ATJ isobutanol SIP: Synthetic Iso-Paraffin HEFA: Hydroprocessed Esters and Fatty Acids FT: Fischer-Tropsch Synthesis ATJ: Alcohol to Jet

43 Seminário de Desenvolvimento Sustentável e Descarbonização: oportunidades de negócios e investimentos na cadeia de valor do bioquerosene Belo Horizonte, 29 e 30 de agosto de 2017 Obrigada 43