Manejo de recursos naturais: os biocombustíveis

O fim do petróleo baratoInício da Vida sob Rodas

Porque o PetróleoPorque o Petróleo

• Alto Conteúdo Energético;Alto Conteúdo Energético;

• Abundância no Início do Século XX;Abundância no Início do Século XX;

• Fácil Processamento;Fácil Processamento;

• Relativo Baixo Custo para consumidor final;Relativo Baixo Custo para consumidor final;

• Grande Versatilidade.Grande Versatilidade.

O Petróleo em Família

Petróleo: 1001 UtilidadesPetróleo: 1001 Utilidades

Rede de Distribuição

As DesvantagensAs Desvantagens

• Disponibilidade do produto;Disponibilidade do produto;

• Localização das reservas;Localização das reservas;

• Finito;Finito;

• Impacto no Meio Ambiente.Impacto no Meio Ambiente.

O Aquecimento Global no Século XXIO Aquecimento Global no Século XXIModelo de Projeções, Emissões no Cenário Mais AtivoModelo de Projeções, Emissões no Cenário Mais Ativo

O Efeito EstufaO Efeito Estufa

Aumento da Concentração de CO2

O Desequilíbrio no Balanço de CarbonoO Desequilíbrio no Balanço de Carbono

Principais Poluentes UrbanosPrincipais Poluentes Urbanos

POLUENTE PRINCIPAIS FONTES

Monóxido de carbono (CO) Gases do escape de veículos a motor; alguns processos industriais.

Dióxido de enxofre (SO2)Instalações geradoras de calor e eletricidade que utilizam petróleo ou carvão com conteúdo sulfuroso.

Partículas em suspensão (PM)Gases do escape de veículos a motor; processos industriais; geração de calor e eletricidade; reação de gases poluentes na atmosfera.

Chumbo (Pb) Gases do escape de veículos a motor; fundições de chumbo; fábricas de baterias.

Óxidos de nitrogênio (NO, NO2)Gases do escape de veículos a motor; geração de calor e eletricidade; ácido nítrico; explosivos; fábricas fertilizantes.

Oxidantes fotoquímicos (ozônio [O3], nitrato peroxiacetílico [PAN] e aldeídos)

Gases de escape de veículos; formam-se na atmosfera pela reação dos óxidos de nitrogênio, hidrocarbonetos e luz solar.

Hidrocarbonetos não metano (inclui etano, etileno, propano, butano, pentano e acetileno)

Gases do escape de veículos; evaporação de solventes; processos industriais; eliminação de resíduos sólidos.

COMO REDUZIR O CONSUMO DO PETRÓLEO E DIMINUIR AS EMISSÕES DE CO2 DE ORIGEM FÓSSIL,

DO SETOR TRANSPORTES?

AUMENTAR A EFICIÊNCIA ENERGÉTICA(!)

TER MAIOR PROPORÇÃO DE COMBUSTÍVEISRENOVÁVEIS(!!)

Combustíveis RenováveisCombustíveis Renováveis

CO2

1 HORA DA LUZ DO SOLÉ IGUAL AO CONSUMO ANUAL

DE ENERGIA DE TODAA HUMANIDADE

PLANTA

Energia Solar (usa + 1%)

Deve estar em equilibrio para ser sustentávelExpansão da agricultura: Inevitavel e Fundamental

Alimento Energia

ProteinaCarbohidratosGorduraÓleos

“AGRIBUSINESSALIMENTAR”

“AGRIBUSINESSENERGÉTICO”

EnergiaQuímica

Solução BrasileiraSolução Brasileira

O Combustível Renovável “Álcool”O Combustível Renovável “Álcool”

3 m

2 m

1 m

0 m

1 m

2 m

3 m

4 m

FÁBRICA DE ENERGIA

• 1/3 vem do caldo 1/3 vem das fibras do colmo 1/3 vem das folhas

•5,5 Mi ha de cana sequestram 18,7 Mi t de carbono, ou + 20% das emissões de C do setor fóssil de energia.

Cana-de-Açúcar

no Brasil

Vantagens Ambientais do ÁlcoolVantagens Ambientais do Álcool

• Renovável:– Balanço de Carbono ZERO (não impacta o Efeito Estufa);

• Alta miscibilidade com a Gasolina:– Permite desde uma rápida introdução em motores

convencio-nais, até o uso em motores especialmente desenvolvidos;

• Composto Oxigenado:– Reduz as emissões brutas de poluentes;– Tem alta octanagem (permite bom desempenho);

• Não contém Enxofre:– Não contribui na emissão de SOx;– Não afeta o desempenho de catalisadores e sensores

lambda.

Uma Parceria AntigaUma Parceria Antiga

• Evolução da Frota Mundial de AutoveículosEvolução da Frota Mundial de Autoveículos::

0

100

200

300

400

500

600

700

800

milh

ões

unid

s.

1900 1920 1940 1960 1980 2000

• Evolução do Consumo Mundial de PetróleoEvolução do Consumo Mundial de Petróleo::

0

5000

10000

15000

20000

25000

mil

barr

is /

dia

1900 1920 1940 1960 1980 2000

Modificações NecessáriasModificações Necessárias

Devido ao Uso do Álcool CombustívelDevido ao Uso do Álcool Combustível

Problemas com ó uso do álcool etílico:

• Corrosão dos Materiais Metálicos;

• Ataque Químico aos Materiais Plásticos;

• Baixo Conteúdo Energético;

• Diferente Relação Ar / Combustível para Queima;

• Baixa Pressão de Vapor.

Modificações nos VeículosModificações nos Veículos

Carburador

Injeção Eletrônica

Bomba de Combustível

Regulador de Pressão do Combustível

Filtro de Combustível Sistema deIgnição

Sistema deEvaporativas

Tanque de Combustível

Conversor Catalítico

MotorBásico

Sistema Partida Frio

Coletor deAdmissão

Sistema Escapamento

Suspensão

Óleo Lubrificante

Mercado Brasileiro de Veículos LevesMercado Brasileiro de Veículos Leves

0

200

400

600

800

1.000

1.200

1.400

1.600

1.800

2.000

Unid

ades

(x 1

.000

)

1979

1980

1981

1982

1983

1984

1985

1986

1987

1988

1989

Álcool Gasolina

1979 a 1979 a 19891989

Mercado Brasileiro de Veículos LevesMercado Brasileiro de Veículos Leves

0

200

400

600

800

1.000

1.200

1.400

1.600

1.800

2.000

Unid

ades

(x 1

.000

)

1979

1980

1981

1982

1983

1984

1985

1986

1987

1988

1989

1990

1991

1992

1993

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

Álcool Gasolina

1979 a 20021979 a 2002

• Redução dos subsídios;• Aumento do preço do álcool;• Falta de álcool.

Veículos Flex FuelVeículos Flex Fuel

VW GOL Total Flex

Março de 2003: Lançamento do Flex Fuel no Brasil

Vendas: Álcool x Flex FuelVendas: Álcool x Flex Fuel

0

5.000

10.000

15.000

20.000

25.000

30.000

35.000

40.000

45.000

jan/03fev/03

mar/03

abr/03mai/03

jun/03jul/03

ago/03

set/03out/03

nov/03

dez/03jan/04

fev/04mar/04

abr/04mai/04

jun/04jul/04

ago/04

set/04out/04

Álcool Flex Fuel

Lançamento “Flex Fuel”

Janeiro de 2003 a Agosto de 2004

Vendas: Álcool x Flex Fuel x GasolinaVendas: Álcool x Flex Fuel x Gasolina

0

20.000

40.000

60.000

80.000

100.000

120.000

140.000

Álcool Flex Fuel Gasolina

Janeiro de 2003 a Agosto de 2004

Outros BiocombustíveisOutros Biocombustíveis

BiodieselBiodiesel

• É o uso de uma gordura vegetal ou animal quimicamente transformada num éster metílico ou etílico, como combustível puro ou em mistura com o óleo diesel;

• Alguns países da Europa (Alemanha, Áustria, França e Itália) já vêm usando largamente um biodiesel produzido a partir da colza (“rape oil / Rüböl”), esterificado com metanol, numa mistura de 5 a 30% com o óleo diesel;

BiodieselBiodiesel BrasileiroBrasileiro

• No Brasil, os estudos sobre a utilização de biodiesel foi a partir de 2005, iniciou-se com uma mistura de 2% e, será depois elevado para 5%.

• O biodiesel brasileiro deverá ser esterificado com álcool metílico ou etílico e será produzido a partir de:– mamona (“castor oil / Rizinus Öl”);– dendê (“palm oil / Palm-öl”);– soja (“soya oil / Sojabohne Öl”).

• A ANFAVEA apôia este programa e vem acompanhando os estudos e testes que vêm sendo realizados em diversos locais do país.

Lei 11.097/2005:Lei 11.097/2005: Estabelece percentuais mínimospercentuais mínimos de mistura de biodiesel ao diesel e o monitoramento da inserção do novo combustível no mercado.

Biodiesel: Marco Regulatório

2005a

2007

Autorizativo

Mercado Potencial: 840 milhões de

Litros/ano

2%

2008a

2012

Obrigatório

Mercado Firme:1 bilhão de Litros/ano

2%

2013em diante

Obrigatório

Mercado Firme:2,4 bilhões de

Litros/ano

5%

ÓLEOS VEGETAIS / BIODIESELPOTENCIAL DE PRODUÇÃO NO BRASIL

REGIÃO NEMamona / Babaçu /

Soja / Palma / Algodão

REGIÃO SEAmendoim /

Girassol / Mamona / Soja / Algodão

REGIÃO COSoja / Mamona /

Algodão / Girassol

REGIÃO SSoja / Colza /

Algodão / Girassol

REGIÃO NPalma

O Brasil possui condições de solo/clima para a produção competitiva de oleaginosas em todo o seu território.

CRIAÇÃO DE UMA NOVA ATIVIDADE PRODUTIVA NO BRASIL

Produtor de Oleaginosas

Grãos

Óleo Veg.

Esmagamento

Cadeia dos Negócios Agrícolas

Produtor de Biodiese

l Biodiesel

Geração de Emprego e Renda no Campo

• Cria sinergia entre a Produção Cria sinergia entre a Produção de Grãos e a Produção de Álcool.de Grãos e a Produção de Álcool.

• Fixação das famílias no campo.Fixação das famílias no campo.

• Eletrificação ( a partir do Eletrificação ( a partir do Biodiesel) de comunidades Biodiesel) de comunidades remotas, como fator de inclusão remotas, como fator de inclusão social.social.

• Melhora na qualidade de vida Melhora na qualidade de vida nas grandes cidades.nas grandes cidades.

• Redução dos gastos com Redução dos gastos com saúde pública (doenças saúde pública (doenças respiratórias e respiratórias e cardiovasculares).cardiovasculares).

Álcool

Perspectivas para os BiocombustíveisPerspectivas para os Biocombustíveis

• Na Matriz Energética Brasileira:– Álcool Combustível (etanol)– Óleos Vegetais (biodiesel)

• Na Matriz Energética de Países em Desenvolvimento:– Álcool Combustível (etanol ou outros produtos agrícolas)– Óleos Vegetais (biodiesel)– Gorduras Esterificadas

• Na Matriz Energética de Países Desenvolvidos:– Biodiesel– Álcool Combustível (etanol ou outros produtos agrícolas)– GTL (“Gas to Liquid / Synthetic Fuel or Synfuel”)– B-GTL (“Biogas to Liquid / Sunfuel”)– Hidrogênio

Principais Razões para os BiocombustíveisPrincipais Razões para os Biocombustíveis

• Países Motivados por Razões Sócio-Econômicas:– constante aumento do preço do petróleo;– necessidade de geração de emprego;– fixação do homem no campo.

• Países Motivados por Razões Estratégicas:– não têm auto-suficiência na produção de petróleo e/ou outros

energéticos convencionais;– dependem energeticamente de outros países.

• Países Motivados por Razões Ambientais:– redução da poluição urbana;– redução do Efeito Estufa (signatários do Protocolo de Quioto).

2 bilhões de pessoas têm na madeira a principal ou única fonte de energia domiciliar

Brasil: maior produtor mundial de carvão vegetal e de “aço verde” Madeira para energia: ~ US$ 2 bilhões/ano; > 300 mil empregos gerados

0

100

200

300

400

CHINA INDIA INDONÉSIA BRASIL NIGÉRIA EUA EUROPA

Mm

3

Principais consumidoresde madeira no mundo

CARVÃO VEGETAL (SIDERURGIA)USOS INDUSTRIAISUSO ENERGÉTICO (RESÍDUOS)RESIDENCIAL (ESCASSEZ)AGRÍCOLA (SECAGEM DE GRÃOS)

MADEIRA

PRINCIPAIS ROTAS DE APLICAÇÃO ENERGÉTICA PARA AMADEIRA E BAGAÇO DE CANA-DE-AÇUCAR

PROCESSO PRODUTO ENERGÉTICO

DESTINO/APLICAÇÃO SETOR VINCULADO SUB-PRODUTO ENERGÉTCO/NÃO

ENERGÉTICO

COMBUSTÃO Calor Secagem 2,5,6,7,8,9 -

Geração de vapor de processo 2,6,8 -

Geração de vapor para eletricidade 10 -

Cocção 1 -

PIRÓLISE Carvão vegetal Termoredução 1,2 Alcatrão vegetal, licor pirolenhoso e gases

(Setores: 6,8,10)

GASEIFICAÇÃO Gás combustível Secagem 2,5,6,7,8,9 -

Geração de vapor de processo 2,6,8 -

Geração de vapor para eletricidade 10 -

Síntese de metanol 3,6 -

HIDRÓLISE Etanol Combustível 3 Lignina, Furfural (Setores: 2,6)

HIDROGENAÇÃO Bio-óleo Secagem 2,5,6,7,8,9 -

Geração de vapor de processo 2,6,8 -

Geração de vapor para eletricidade 10 -

1 – Residencial; 2 – Agroindústria; 3 – Transporte; 4 – Siderurgia/Metalurgia; 5 – Cimento; 6 – Química; 7 – Têxtil/Cerâmica; 8 – Alimento / Bebidas; 9 – Papel / Celulose; 10 – Geração Elétrica

Alguns processamentos auxiliares que poderão ser adotados para melhoria/adequação de características da madeira e do bagaço de cana-de-açúcar: Secagem, Moagem, Torrefação, Briquetagem.

SÉCULO XXI: CARACTERÍSTICA TRANSIÇÃO ENERGÉTICA:

DO FÓSSIL, AO RENOVÁVEL

DO SÓLIDO / LÍQUIDO, AO GASOSO

DESCARBONIZAÇÃO DO COMBUSTÍVEL

DO MUNDO TEMPERADOAO MUNDO TROPICAL