Calculadora RenovaBio

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1 Workshop Estratégico CTBE RenovaBio: Detalhes Técnicos, Certificações e Calculadora Campinas, 18 de agosto de 2017 Calculadora 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 1

2 Introdução 2

3 Metas Volumétricas Individuais Modelo em desenvolvimento: RENOVABIO Metas de Emissões energia CO 2 etanol, biodiesel, bioquerosene, biometano Certificação da produção de biocombustíveis por ciclo de vida Metas de redução de emissões no mercado de combustíveis Aperfeiçoamento regulatório, fiscalização e monitoramento +Competitividade +Eficiência +Diálogo +Credibilidade 3

4 Avaliação do Ciclo de Vida Técnica de gestão ambiental que envolve a compilação e avaliação das entradas, saídas e dos impactos ambientais potenciais de um sistema de produto ao longo o seu ciclo de vida (i.e., do berço ao túmulo). 4

5 ISO ISO

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

8 FRONTEIRA DO SISTEMA 8

9 Atribucional Consequencial Diferença conceitual entre as abordagens 9

10 COPRODUTOS Subdivisão do processo Expansão do sistema Alocação (relações físicas) Alocação (outras relações) 10

11 LCFS RFS RED 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. 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. 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. 11

12 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 expansão do sistema (apenas para Expansão do sistema d sistemae e alocação em base energética 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 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 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 12

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16 Avaliação de desempenho ambiental 16

17 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 17

18 ESCOPO Tipos de biocombustível Etanol de cana-de-açúcar (1G e 2G) Etanol de milho Biodiesel de soja Biodiesel de gordura bovina Bioquerosene de HEFA de soja Bioquerosene de SIP de cana-de-açúcar Biometano de resíduos agroindustriais Biometano de resíduos urbanos Biocombustíveis importados 18

19 ESCOPO Categoria de impacto ambiental Mudança do Clima Etapas do ciclo de vida Well-to-wheel 19

20 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 20

21 FONTES DE DADOS Emissões 21

22 FONTES DE DADOS 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. 22

23 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 23

24 DESEMPENHO AMBIENTAL DOS COMBUSTÍVEIS DE REFERÊNCIA Gasolina tipo A 86,4 g CO 2 eq/mj Diesel fóssil 87,4 g CO 2 eq/mj 24

25 Mudança de Uso da Terra 25

26 POR QUE MUT? Abordagens: DLUC, iluc, Gestão de Risco Fonte: Ahlgren e Lucia (2014)

27 POLÍTICAS INTERNACIONAIS RFS1 inicio em 2005; RFS Modelagem dos efeitos diretos e indiretos conjuntamente. Emissões amortizadas em 30 anos. iluc passou a ser incorporado no RFS2 em Modelagem dos efeitos diretos e indiretos conjuntamente. Emissões amortizadas em 30 anos. Revisões periódicas. Emissões iluc foram desconsideradas na primeira fase. Evolução iluc nas legislações (para etanol de cana) 50 Consideram-se somente os efeitos diretos na propriedade. Não há valores default atribuídos à DLUC. Emissões amortizadas em 20 anos. Janeiro de 2008 como data de corte para o cálculo. Formula de cálculo divulgada em (DRIA) 2010 (RIA) Risk assessment Fonte:Agroicone, com base em USPEA (2009 e 2015), CARB (2011 e 2015); Valin

28 POLÍTICAS MUT NO BRASIL Zoneamentos Zoneamento da cana Zoneamento da Palma Políticas para combate ao desmatamento e gestão do território Zoneamentos e iniciativas estaduais para gestão do território Política nacional de controle do desmatamento (PPCDAM, PPCERRADO) Compromissos voluntários de redução de desmatamento até 2020: Amazônia (80%) e no Cerrado (40%); Desmatamento ilegal zero na Amazônia até 2030 (NDC); Lei de Proteção de Vegetação Nativa (Código Florestal); Implementação do CAR; Georreferenciamento das áreas para fins de crédito oficial + CAR. Restauração de pastagens, ILPF etc (NDC). Moratória da soja como iniciativa privada com apoio do Ministério do Meio Ambiente 28

29 DESAFIOS Expansão sobre pastagens como política climática e de segurança alimentar; Dificuldade de verificar o balanço de carbono nas diferentes pastagens; Capacidade de absorção das pastagens não está devidamente refletida nos cálculos de conversão direta (iluc e segurança alimentar); Não há consenso acerca da modelagem de iluc no Brasil; Arcabouço institucional significativo para MUT. 29

30 PROPOSTA: ADOÇÃO EM DUAS FASES 1ª Fase: As emissões MUT não serão calculadas; controle rigoroso de conversão de áreas de vegetação nativa; Acompanhamento e revisão da política de acordo com avanços da ciência podendo levar a revisão; Biomassa Critério de elegibilidade Referência Cana-de-açúcar Conformidade com o Zoneamento Agroecológico da Cana-de-açúcar Brasil, 2009 Palma de óleo Conformidade com o Zoneamento Agroecológico da Palma de óleo Brasil, 2010 Soja e Milho Conformidade com a Moratória da soja Abiove, 2017 Todas Conformidade com o Código Florestal Brasil, 2012 Todas CAR sem áreas de desmatamento a partir de 2018 Protocolo RenovaBio 2ª Fase: 2022 em diante A definir de acordo com os resultados e aprimoramentos da Fase 1. 30

31 VANTAGENS DA PROPOSTA Compatibilidade com padrões internacionais; Compatibilidade e reforço das políticas nacionais; Transparência; Simplifica e diminui os custos de certificação; Não restringe em demasia a possibilidade de expansão de área para produção de biocombustíveis; Alinhada com iniciativas setoriais já em curso. 31

32 Explorando a RenocaCalc 32

33 OBJETIVOS Determinar a intensidade de carbono dos biocombustíveis, gerando um índice em g CO₂eq/MJ Quantificar o benefício ambiental pela substituição de um combustível fóssil de referência 33

34 Rotas de Produção de Biocombustíveis Etanol de cana-de-açúcar Biodiesel de soja Etanol de milho Biodiesel de gordura bovina Etanol de segunda geração BioQAV Biometano de resíduos agroindustriais Biometano de resíduos urbanos 34

35 Rotas de Produção de Biocombustíveis Etanol de cana-de-açúcar Biodiesel de soja Etanol de milho Biodiesel de gordura bovina Etanol de segunda geração BioQAV Biometano de resíduos agroindustriais Biometano de resíduos urbanos 35

36 Rotas de Produção de Biocombustíveis Etanol de cana-de-açúcar Biodiesel de soja Etanol de milho Biodiesel de gordura bovina Etanol de segunda geração BioQAV Biometano de resíduos agroindustriais Biometano de resíduos urbanos 36

37 Apresentando a RenovaCalc Exemplo para etanol de cana-de-açúcar Versão em desenvolvimento! Dados de entrada Dados agrícolas e industriais: principais dados para a caracterização dos sistemas Parâmetros fixos Insumos agrícolas (mudas, defensivos...) Insumos industriais (água, cal, ác. fosfórico, ác. sulfúrico...) Transporte (usina ao consumidor) 37

38 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 38

39 Entrada de dados agrícolas Fornecedor 1 Fornecedor 2 Dados consolidados Fornecedor N Usina (cana própria) Fornecedores (cana de terceiros) Média ponderada 39

40 40

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42 Fase Agrícola Usina (cana própria) Fornecedores (cana de terceiros) Média ponderada Fase Industrial Usina (Fase industrial) 42

43 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 43

44 Cálculos Dados Agrícolas Dados industriais Modelos e Fatores de Emissão Resultados: g CO₂ eq / MJ 44

45 Cálculos Fóssil de referência g CO₂ eq / MJ Redução das emissões (g CO₂ eq / MJ) 45

46 Resultados 46

47 Redução das emissões g CO₂ eq / MJ Resultados Sensibilidade Simulações com dados hipotéticos 55,9 58,3 55,9 60,3 63,1 Autônoma Anexa Básica Otimizada sem palha Otimizada com palha Etanol: 85 L/TC Açúcar: - Etanol: 53,4 L/TC Açúcar: 51,3 kg/tc Sensibilidade à Produção de Açúcar Etanol: 85 L/TC EE: 0 kwh/tc Etanol: 85 L/TC EE: 67,7 kwh/tc Etanol: 85 L/TC EE: 185 kwh/tc Sensibilidade à Produção de Energia Elétrica Excedente 47

48 Redução das emissões g CO₂ eq / MJ Resultados Sensibilidade Simulações com dados hipotéticos 55,9 54,1 57,5 53,7 55,9 57,2 80 L/TC 85 L/TC 90 L/TC 60 TC/ha 77,4 TC/ha 100 TC/ha 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) 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 48

49 Redução das emissões g CO₂ eq / MJ Resultados Sensibilidade Simulações com dados hipotéticos 55,9 60,7 Ureia Nitrato de Amônio Etanol: 85 L/TC Etanol: 85 L/TC Sensibilidade à fonte de nitrogênio 49

50 Rotas de Produção de Biocombustíveis Etanol de cana-de-açúcar Biodiesel de soja Etanol de milho Biodiesel de gordura bovina Etanol de segunda geração BioQAV Biometano de resíduos agroindustriais Biometano de resíduos urbanos 50

51 Entrada de dados Produção de soja Área Produção Corretivos Calcário Gesso Sementes Inoculantes (FBN) Fertilizantes N P₂O₅ K₂O Combustíveis Diesel ha t kg/t soja kg/t soja kg/t soja kg/t soja kg N/t soja kg P₂O₅/t soja kg K₂O/t soja L/t soja Dados primários Dados primários ou Dados default 51

52 Entrada de dados Produção de soja Processamento de soja t soja Rendimentos Óleo Farelo kg/t soja kg /t soja Dados primários Extração de óleo Combustíveis Eletricidade Gás natural Diesel Cavaco de madeira Bagaço de cana kwh/t soja Nm³/t soja L/t soja kg/t soja kg/t soja 52

53 Entrada de dados Produção de soja Extração de óleo Produção de biodiesel Processamento de óleo t óleo Integração com a extração de óleo? Rota Metílica ou Etílica Rendimentos Biodiesel Glicerina Combustíveis Eletricidade Cavaco de madeira Diesel (transporte) kg/t óleo kg /t óleo kwh/t óleo kg/t óleo L/t óleo Dados primários 53

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55 Redução das emissões g CO₂ eq / MJ Resultados Sensibilidade Simulações com dados hipotéticos kg/ha 3120 kg/ha 4800 kg/ha Sensibilidade à Produtividade Agrícola

56 Workshop Estratégico CTBE RenovaBio: Detalhes Técnicos, Certificações e Calculadora Campinas, 18 de agosto de 2017 Obrigado 56