LOS DESAFIOS DE LA ENERGIA EN EL SIGLO XXI Ladislau Martin-Neto Investigador Embrapa Instrumentação Membro Comitê de Estratégia Embrapa martin@cnpdia cnpdia.embrapa.br www.cnpdia cnpdia.embrapa.br VI CONFERÊNCIA IBEROAMERICANA DE CIÊNCIA, TECNOLOGIA Y EMPRESA 26-28 28 Abril 2007, Uruguay 1
Embrapa-Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária Embrapa Agroenergia- 2006 Orçamento annual- 2006 US$ 550 milhões- 41 Unidades Recursos Humanos 8.600 empregados (~ 2.500 pesquisadores) Sistema Nacional de Pesquisa Agropecuária - SNPA Embrapa Sede Centros Temáticos (09) Centros Produtos(13) Centros Ecoregionais (15) Serviços Especiais (03) Unidades Estaduais de P&D (19) LABEX- EUA, Europa e Plano p/ Ásia Transferência Tecnologia- África (Gana)
BRASIL : Alimentos e Energia para o Mundo Ranking das Exportações Brasileiras Produto Produção Exportação Açúcar Suco de laranja Café Soja Carne Frango Milho Frutas Álcool Biodiesel 1º 1º 1º 2º 2º 2º 3º 3º 1 1º 1º 1º 1º 1º 1º - - 1 Grande potencial Fonte: MDIC/SECEX-MAPA Imagem: Revista Tecn. e Treinamento 3
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OS DEZ MAIORES PROBLEMAS PARA A HUMANIDADE NOS PRÓXIMOS 50 ANOS Ano 2003: 6,3 bilhões de pessoas Ano 2050: 10 bilhões de pessoas Energia Educação Água Democracia Alimentos População Meio Ambiente Doenças Pobreza Terrorismo & Guerra (Alan MacDiarmid, em São Carlos, SP, abril de 2005) Prêmio Nobel Química em 2000
PROF. ALAN MACDIARMID Universidade da Pensilvânia Prêmio Nobel Química- 2000 Lançamento Instituto Alan MacDiarmid de Inovação e Negócios- Abril/2005 Embrapa Instrumentação Agropecuária
EMISSÃO DE GASES E EFEITO ESTUFA http://www.worldwatch.org/mag/earthday/e&c.html
PRODUÇÃO MUNDIAL DE PETRÓLEO Biofine
Brazilian Energetic Matrix - 2005 RENEWABLE SOURCES 44.7 % 218.6 MTOE % 100 80 60 40 20 14 86 45 55 RENEWABLE NON-RENEWABLE 0 World Brazil Source: Brazilian Energy Balance (2006) Ministry of Mines and Energy 9
PLANO NACIONAL DE AGROENERGIA O Plano Nacional de Agroenergia é o instrumento norteador das ações do Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento, nas cadeias produtivas da agroenergia, subordinadose às Diretrizes de Política de Agroenergia do Governo Federal
MATRIZ DE PRODUÇÃO DE AGROENERGIA LENHA CARVÃO BRIQUETES FLORESTAS RESÍDUOS AGROENERGIA BIOGÁS COGERAÇÃO ÓLEOS E GORDURAS BIODIESEL ÁLCOOL CANA
INOVAÇÃO EM AGROENERGIA FOCO DA FASE DE P&D P Matérias Primas Produtos agropecuários rios Produtos Florestais Resíduos Dejetos Processos Fermentação Digestão anaeróbica Reação química Pirólise Gaseificação Combustão Hidrólise Uso da Energia Calor Eletricidade Mecânica Biocomb. Cél. Comb.
ETANOL- COMBUSTÍVEL RENOVÁVEL
CANA COMO UMA FÁBRICA DE ENERGIA UM CICLO DE VIDA DE ENERGIA POSITIVO (1 unidade de energia como input, gera de 8.2 a 10.2 unidades de energia) ( cada m 3 de etanol sequestra 2,7 tons de CO 2 equivalente) ENERGIA ELÉTRICA AÇÚCARES E OUTROS ALIMENTO E COMB. LÍQ. ALIMENTO, ENERGIA MATERIAIS: PLASTICOS QUÍMICOS Bagaço & Palhas Sub-Produtos SINERGIAS Fonte: Luiz C.C.Carvalho, Unicamp, nov/05
Custos de produção etanol França - Beet Brazil - Cane USA - Corn 15
ETANOL PRESENTE E FUTURO Produção Cana Etanol Açúcar Energia (co-geração) 2005 420 Mt 16.7 GL 29 Mt 3 GWh 2013 620 Mt 27 GL 37 Mt 5 GWh Exportação -2006 3.1 GL 2013-7 GL 16
Agroindústria da Cana-de de-açúcar ATUAL Número de Usinas de Açucar/Destilarias: 346 Produção: 16,7 milhões m 3 (Bilhões de litros) etanol Capacidade: 18 milhões m 3 Área cultivada para produção de etanol: ~ 3 milhões hectares 2010 Investimentos - + US$ 14.0 bilhões- 70 novas Usinas Aumento produção etanol : 8 milhões m 3 Expansão da área cultivada com cana-de-açúcar: 2 milhões ha 17
Expansão areas (10 M ha) Áreas atuais (5.6 M ha) 18 Protected Protected! Protected Protected
Países & Regiões Produtores de Cana-de-açúcar no Mundo Fonte: Laura Tetti, London, nov/2005
BIODIESEL- Combustível Renovável vel 20
Produção de óleos vegetais no Brasil Mamona 9% Native species B2 14% Soja 90 ML/yr B2 Dendê B2 Projeção 2008: 1 BL/ano(2% adição) 140 ML/yr Girassol B2 Projeção 2013: 2 BL/ano(5 %adição) Norte Nordeste Centro-Sul B2 770 ML/yr 77% Amendoim Algodão 21
CENÁRIO ATUAL - Produtos disponíveis (Dendê, Soja, Mamona, etc.) - Cultivares melhoradas (alto teor de poliinsaturados- bom para saúde humana) Propriedade indesejável (energia) Baixa estabilidade química - (Oxidação, polimerização ão) Baixa tempo de estocagem Baixo número n de cetano (100) - linoleico = 39
GRAU DE INSATURAÇÃO Espectro de RMN de semente intactas: soja (A), mamona (B) e virola (C).
Biodiesel: Marco Regulatório Lei 11.097/2005: Estabeleça percentagem mínima para misturar biodiesel ao diesel, além de monitoramento da introdução deste novo combustível no mercado. 2005 to 2007 2% Autorizado 2008 to 2012 2% Obrigatório From 2013 on 5% Obrigatório 24
Energetic Forest Management Systems Protected Expansão Cerrado: potential para 300 GL/ ano biodiesel 25
DIMENSÕES DA SUSTENTABILIDADE DO DESENVOLVIMENTO DO BRASIL ECONÔMICA SOCIAL AMBIENTAL DESIGUALDADES REGIONAIS INSERÇÃO MUNDIAL
USINAS DE BIODIESEL TAMANHO DAS PLANTAS: ESCALA E DISTRIBUIÇÃO: Grandes- Mini- Plantas Plantas Vantagem: Economia de Escala / Melhor controle de qualidade. Vantagem: Utilização da oleaginosa local economicamente mais vantajosa.
ÁREA BRASIL Protected! Área total: 850 Mi ha Amazônia, Pantanal e + áreas de preservação- 500 Mi ha Área agricultura - 350 Mi ha Hoje- Grãos and perenes (frutas, café)- 60 Mi ha (cana- 6 Mi ha) Pastagens- 190 Mi ha Novas Áreas para serem cultivadas: 100 Mi ha
INTEGRAÇÃO LAVOURA-PECUÁRIA- SILVICULTURA Fazenda do Grupo Votorantim, em Paracatu (MG), encontrou ponto de equilíbrio em sistema agrosilvopastoril. Produz arroz, soja, carne e madeira numa mesma área valendo-se também da integração lavoura-pecuária. Além de diminuir o tempo de retorno do investimento em reflorestamento, elevou sua produtividade por hectare e ainda galgou mercados de maior valor agregado para sua madeira.
Latossolo vermelho-escuro, SLC,Costa Rica/MS 5 anos - PD camada 0-20 cm COT 3,02 t/hectare- CO 2 11 t/hectare Bayer, C. Martin-Neto, L. et al., 2006 Soil & Tillage Research
CONCLUSÕES- Agroenergia Novas áreas para produzir agroenergia sem reduzir áreas para alimentos (Cerrados 100 milhões de hectares: estimativa 300 GL/ano de biodiesel); conversão pastagens Subprodutos da cana-de-acúcar- hoje 60 Mi t sacarose; 120 Mi t de bagaço e palha não utilizada eficientemente (tecnologia conversão de celulose) Biorefinarias- substituir outros derivados petróleo Áreas tropical e sub-tropical intensa radiação solar e disponibilidade de água Biodiversidade exuberante (espécies nativas com potencial para biodiesel) e diferentes biomas/climas Tecnologia agrícola tropical (Embrapa e Univs.) e robusta agroindústria (companhias privadas) Mercado interno (170 Milhões habitantes) e potencial para exportação Fundamental- produção muitos países mercado global
COMPARAÇÃO COMBUSTÍVEL FÓSSIL E BIOCOMBUSTÍVEL Combustíveis fósseis (gasolina, óleo diesel) O gás carbônico (CO2) liberado pela queima de combustível fóssil vai para a atmosfera, contribuindo para o efeito estufa e mudanças climáticas ( ciclo aberto- desequilibrado). CO 2 Sustentabilidade Biocombustíveis (etanol, biodiesel) CO 2 O gás carbônico (CO2) liberado pela queima de biocombustível representa uma fração do CO2 capturado durante a fotossíntese (ciclo fechadoequilibrado) Econômica, Social e Ambiental 33
AGRADECIMENTOS Senador Ruperto Long Garat Dra. Laura N. Brunet Dr. Silvio Crestana- Presidente da Embrapa Prof. Alan MacDiarmid (em memória)
Muito Obrigado! Muchas gracias! 35