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USD – USINA SUSTENTÁVEL DEDINI
Desenvolvendo Tecnologias para Maximizar a Sustentabilidade
UFRJ / CIEMAT - SABWORE
Paulo Augusto Soarespaulo.soares2@dedini.com.br
Spanish And Brazilian Workshop On Renewable Energy - SABWORE
30 de Setembro de 2013
>CAPACITAÇÃO (Know How):
3
• Desenvolvimento básico em parceria(escala laboratório);
• “Scale up” de laboratório para escala piloto;• “Scale up” piloto para plantas
demonstração/industriais;• Transferência e absorção de tecnologias externas;• Plantas de demonstração (semi-industriais);• Engenharia de processo e básica;• Engenharia de controle de processos;• Engenharia de detalhamento;• Estudos de Viabilidade;• Partidas de Plantas;• Assistência técnica.
>TIPOS DE PROJETOS / SERVIÇOS
4
• Projetos Completos (Green Field);• Projetos Chave na Mão (Turn Key);• Engenharia, Fabricação, Suprimentos e Construção
(EPC);• Fabricação de Equipamentos;• Assistência Pós – Venda;• Peças de Reposição;• Desenvolvimento.
>QUALIDADE DO FORNECIMENTO
5
Projeto, fabricação e montagem de acordo com as necessidades do clientePadrões ISO e GMP – Boas Práticas de Engenharia para todos os clientes
> FROTA DE VEÍCULOS LEVES
6
O ADVENTO DA FROTA FLEX, EM 2003, CRIOU UMA SITUAÇÃO DE MERCADO ÚNICA A NÍVEL MUNDIAL E DE DIFÍCIL REVERSÃO
Ano 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013
Flex 2% 5% 8% 16% 24% 31% 37% 41% 47% >50%
Etanol(E100) 16% 14% 9% 10% 7% 5% 4% 3% 3% <3%
Gasolina”C” 72% 71% 73% 64% 59% 54% 49% 45% 41% <41%
Diesel 10% 10% 9% 10% 10% 10% 10% 10% 9% 9%
% VEÍCULOS NA FROTA CIRCULANTE NO BRASIL (Sindipeças-06/13)
>FATOR DE CONTROLE DO CONSUMO
7
O CONSUMO DO ETANOL
HIDRATADO ESTÁ DIRETAMENTE
RELACIONADO À PARIDADE DOS PREÇOS DOS
COMBUSTÍVEIS PARA O
CONSUMIDOR FINAL
>IMPACTO DO ETANOL NA ECONOMIA
8
A SITUAÇÃO ATUAL DECORRE DE PROBLEMAS
MICROECONÔMICOS E INSTITUCIONAIS E, NÃO TECNOLÓGICOS
O ETANOL É POSITIVO PARA A
ECONOMIA NACIONAL
>REALIDADE SETOR SUCROENERGETICO
9
Em 2012 / 13 Governo Federal
inicia política para recuperação dos canaviais a uma taxa esperada de 7 a 10% ao ano.
2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 20140
5
10
15
20
25
30
35
NOVAS USINAS EM OPERAÇÃO
Safra - Ano Inicial
Qu
an
tid
ad
e d
e U
sin
as
No
va
s
Referência: UNICA
Inve
stim
ento
Cre
scen
te Investimento, somente, em
compromissos já assumidos
2007 ano do último novo projeto contratado
Esper
ança
??
Setor, ainda, em fase de fusões e de consolidação de novos grupos econômicos
>PRAZO DE IMPLANTAÇÃO DA USINA
10
O SETOR REQUER POLÍTICAS DE LONGO PRAZO, POIS, O INVESTIMENTO É DE LONGO PRAZO
Estudo de Implantação
Início Agrícola /
projeto industrial
Expansão área de
cana
Implantação Indústria: 1ª
fase
Implantação Indústria: 2ª
fase
Implantação Indústria: 3ª
fase
Início Operação:
Capacidade Plena
Operação Agroindustrial
estável
CRONOGRAMA TÍPICO DE IMPLANTAÇÃO ESCALONADA E INTEGRADA DA AGROINDÚSTRIA: ATIVIDADES AGRÍCOLA E INDUSTRIAL
A cana necessita de 18 meses de crescimento após o preparo do solo e uma usina de 3 milhões de toneladas de cana requer aproximadamente 45.000
hectares de terra preparada / arruada ( ~21 x 22 km)
1º 3º2º 4º 5º 6º 7º 8º
>SITUAÇÃO ATUAL
11
A PREVISÃO DO MINISTÉRIO DE MINAS E ENERGIA (EPE) É A NECESSIDADE DE MAIS DE 70 NOVAS USINAS ATÉ 2022
Fonte: MAPA / EPE
Ano Grupos Grupos Empresariais Capacidade Moagem
Nacional Internacional Quantidade % do total Brasileiro
Milhões Toneladas
% do total Brasileiro
2007 23 2 90 30 210 49
2012 17 8 139 35 449 56
BALANÇO DAS USINAS NO SETOR
Em 2010: 440 usinas ativas / 244 Grupos / 143 independentes
Em 2012: 396 usinas ativas / 233 Grupos / 128 independentes
SETOR AINDA EM FASE DE CONSOLIDAÇÃO DOS GRANDES GRUPOS
>INCERTEZAS DO FUTURO
12
Anual Energy Outlook 2012 – U.S. Energy Information Administration – DOE/EIA
IMPONDERÁVEIS:• Políticas Protecionistas;• Políticas de Segurança;• Políticas
Microeconômicas;• Variações Climáticas;• Avanço Tecnológico;• Novas Matérias Primas.
PREDIZER O FUTURO NO MUNDO ATUAL É
UM EXERCÍCIO NECESSÁRIO, MAS,
DE DIFÍCIL SUCESSO
>MERCADO FUTURO - BIOETANOL
13
2005 2007 2009 2011 2013 2015 2017 2019 2021 2023 202520,00025,00030,00035,00040,00045,00050,00055,00060,00065,00070,00075,00080,00085,00090,00095,000
100,000105,000110,000115,000120,000125,000130,000135,000140,000145,000150,000155,000160,000
ESTIMATIVA DO MERCADO POTENCIAL DO ETANOL
Real-ÚNICA Otimista Base Pessimista MAPA2010
UNICA2007 PDE2010 OECD-FAO 2011 CANAPLAN/LMC 2011 MAX Canaplan/LMC2011 ProduçãoANO
Prod
ução
BRa
silei
ra d
e Et
anol
- M
ilhõe
s litr
os /
safr
a
PDE 2021: 68.500 milhões de litros em 2021
>MERCADO FUTURO - BIOAÇÚCAR
14
2008 2010 2012 2014 2016 2018 2020 202225.00
30.00
35.00
40.00
45.00
50.00
55.00
PRODUÇÃO BRASILEIRA DE AÇÚCAR
Otimista Conservador MAPA BRASIL Lsup MAPA BRASIL - Base MAPA BRASIL - Linf OECD-FAO 2011
Ano
Prod
ução
Bra
silei
ra -
milh
ões t
onel
adas
>MERCADO FUTURO - BIOELETRICIDADE
15
2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 20211000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
11000
12000
13000
14000
15000
16000
17000
18000
BIOELETRICIDADE DO SETOR SUCROENERGETICO
UNICA2010 PDE2020 PDE2021-InstaladaPDE2021-Potencial PDE2021-Venda ACR+ACL
ANO
Pote
ncia
- M
W
Qual a explicação para este
diferencial?
Energia para consumo Próprio
>MERCADO FUTURO
16
Aumento percentual esperado da demanda nos próximos 10 anos:
Bioetanol: 200% ( de 23 para 69 bilhões de litros)
Bioaçúcar: 32% ( de 31 para 41 milhões de toneladas)
Bioeletricidade: 220% (de 4.000 para 9.000 MW) - Função da expansão / modernização do
parque industrial e das políticas públicas futuras.
MERCADO PROMISSOR COM PERSPECTIVA DE EXPANSÃO. OFERTA REPRIMIDA, PELA INEXISTÊNCIA DE INVESTIMENTO
EM NOVOS PROJETOS, NOS ÚLTIMOS 6 ANOS.
PREVISIBILIDADE INSTITUCIONAL DE LONGO PRAZO É NECESSÁRIA
>TECNOLOGIA ATUAL
17
Usina típica após 2003
projetada para venda de
açúcar, etanol e
eletricidade
CALDO
CALDO
BIOELETRICIDADE
CANA RECEPÇÃO/PREPARO
EXTRAÇÃO
FLUXO PRODUÇÃO
FLUXO VAPOR ALTA PRESSÃO
VAPOR BAIXA PRESSÃO (P/ USO TÉRMICO)
GERAÇÃO DEELETRICIDADE(TURBOGERADOR)
GERAÇÃO DEVAPOR
(Alta Pressão)
BIOETANOL
VINHAÇA
AÇÚCAR
MELAÇO
PROCESSOAÇÚCAR
PROCESSOBIOETANOL
20 até 50,7 MW
EXCEDENTE
17
(*) REFERÊNCIA: 12.000 TCD 2 MM TCS≅
Diagrama Típico do Processo após 2003 até 2008
Geração de energia para
venda
BAGAÇO
>EVOLUÇÃO CUSTOMIZADA
18
FORMAS DE OTIMIZAÇÃO
Máxima produção de bioetanol;Máxima produção de bioeletricidade;Produção balanceada bioaçúcar e bioetanol (50% / 50%);Produção flexível bioaçúcar e bioetanol (70%/30% e vice versa); Integrada com biodiesel de 1ª ou 2ª geração;Minimização do consumo de água externa;Redução do volume de vinhaça;Produção de fertilizante organomineral aditivado ou não;Redução de emissões de gases com efeito estufa – GEE;Flexibilidade de matéria prima (ex. sorgo, milho).
PARA ATENDER ÀS NECESSIDADES DO MERCADO
>EVOLUÇÃO CUSTOMIZADA
19
FATORES EXTERNOS ATUANTES
Mercado Consumidor de Bioetanol (Preço e Quantidade)Mercado Consumidor de Açúcar (Preço e Quantidade);Mercado de Bioeletricidade (Preço e Capacidade de absorção);Mercado de Sub-produtos (Preço e Quantidade); Infraestrutura de logística (estradas / portos/dutos/etc.);Estabilidade Institucional (Política Fiscal/Jurídica de longo prazo);Custo / Condições do dinheiro para investimento;Atratividade de outras opções de investimentos;Pressão do mercado consumidor (aquecimento global);Menor sensibilidade às oscilações climáticas e safra extendida.
PARA ATENDER ÀS ESPECIFICAÇÕES DO CLIENTE
>EVOLUÇÃO TECNOLÓGICA PARA A USD
20
CALDO
CALDOB
AGAÇO
BIOELETRICIDADE
CANA RECEPÇÃO/PREPARO
EXTRAÇÃO
FLUXO PRODUÇÃO
FLUXO VAPOR ALTA PRESSÃO
VAPOR BAIXA PRESSÃO (P/ USO TÉRMICO)
GERAÇÃO DEELETRICIDADE(TURBOGERADOR)
GERAÇÃO DEVAPOR
(Alta Pressão)
BIOETANOL
VINHAÇA
AÇÚCAR
MELAÇO
PROCESSOAÇÚCAR
PROCESSOBIOETANOL
EXCEDENTE
20
(*) REFERÊNCIA: 12.000 TCD 2 MM TCS≅
Diagrama Típico do Processo em Futuro Próximo
BIODIGESTOR
VINHAÇA
BIOGÁS
100% palha: até 112,1 MW
50% palha: até 83,9 MW
PALHATECNOLOGIA EM
DESENVOLVIMENTO
Otimização Energética MaximizadaMinimização das emissões
Gases Estufa - GEE
VendaP
AL
HA
Otimiza
da para
Bioeletricidade
>OTIMIZAÇÃO CUSTOMIZADA DA USD
21
EQUAÇÃO GERAL DA CUSTOMIZAÇÃO
PARA ATENDER ÀS NECESSIDADES DOS MERCADOS INTERNO (cliente) E EXTERNOS (sociedade)
OBJETIVO
Sustentabi-lidade
EQUILÍBRIO SUSTENTÁVEL
InovaçãoTecnológica
ViabilidadeEconômica
Soluções de
EngenhariaEconomia
Verde
e
>USINA SUSTENTÁVEL DEDINI
22
A REVOLUÇÃO DOS “6Bios”
>INDICADORES DE DESEMPENHO
23
Indicadores Unidade Início Proálcool Atual Tradicional
USD – 2008 COMERCIAL
USD – 2010 COMERCIAL
Capacidade Moagem – 6x78” TCD 5.500 12.000 14.000 15.000 (1)Eficiência extração –6x78”-6 ternos % 93 96 97 (1) 98 (2)Tempo de fermentação horas 16 a 24 6 a 8 6 a 8 8 a 12Teor etanol no fermentado ºGL 6 a 7 7 a 9 9 a 11 12 a 16Eficiência da Fermentação % 75 a 81 87 a 89 90 92 (3)Eficiência na Destilação % 98 99 99,7 99,7Conversão total etanol let/tc 66 85 86 87Consumo total de Vapor usina* Kg/tc 600 400 380 320 (4)Consumo vapor etanol combus. Kg/litr. 3,4 2,0 1,6 1,6 (5)Consumo vapor desidrat. etanol Kg/litr. 4.5 2,7 2,0 1,8 (6)Caldeira – Pressão operação bar 20 67 100 120 (7)Caldeira – Temperatura vapor saturado superaquecido superaquecido superaquecidoCaldeira – eficiência PCI % 66 80 86 89 (7)Sobra de bagaço % Até 8 Até 30 Até 45 Até 78Vinhaça produzida ** Lv/let 15 11 8 Nulo (8)Biogás da vinhaça Nm3/l nulo nulo 0,1 0,1Fertilizante - BIOFON kg/tc nulo nulo nulo 50 a 60 (8)Energia elétrica para venda kWh/tc nulo 55 75 90Produção de biodiesel integra. Não Após 2006 Sim (9) Sim (9)Captação água mananciais la/tc 2500 1800 1000 Exporta290(10)Uso energético do palhiço nulo nulo nulo Iniciando (11)
>INTEGRAÇÃO É UMA REALIDADE
26
Planta de Biodiesel
Flex: rotas metílica e
etílica
Matéria Prima: Sebo
e óleos vegetais
1ª Planta Integrada no
mundo.
Partida em novembro de
2006 Vila do Bugres / MT
Planta de Biodiesel integrada a Usina
>GASES DE EFEITO ESTUFA - GEE
30
Como a USD contribuirá para a mitigação ou
redução das emissões de gases com efeito estufa?
>GASES DE EFEITO ESTUFA - GEE
31
O Etanol proporciona benefícios ambientais desde o momento em que a cana brota no campo, absorvendo a maior parte do gás carbônico gerado em sua produção e consumo
Os dados abaixo são relativos à emissão de CO2 para cada mil litros de etanol anidro produzido e consumido:
CICLO DE VIDA COMPLETO DO ETANOL
(1) Gás de Efeito Estufa.(2) Considerando 50% colheita mecânica e 50% colheita manual.
Bioeletricidade: Ouso do bagaço para
geração de bioeletricidade e bioenergia excedente para fornecer à rede evita as emissões na atmosfera. Emissão evitada: 225 kg CO2
4)
Cultivo e Colheita(2): Tratores, Colheitadeiras e insumos agrícolas
emitem gás carbônico (CO2). A colheita manual precisa da queima da palha de cana, que também gera emissões.Emissão total: 2.961 kg CO2
1) Crescimento:A cana é uma
“esponja” natural que absorve grandes volumes de CO2 enquanto cresce.Absorção:
7.650 kg CO2
2)
Motor dos Automóveis:A queima do etanol gera1.520 kg de CO2.
6)
Transporte: O etanol é transportado
para os postos de combustíveis em caminhões movidos a óleo diesel.Emissão: 50 kg CO2
5)
Processamento:Tanto a fermentação
quanto a queima do bagaço para a geração de energia para uso nos processos internos emitem CO2.
Emissão: 3.604 kg CO2
3)
Considerando um ciclo completo,a redução direta de emissões de CO2 pelo
uso de etanol substituindo a gasolina é de 2,02 kg CO2/litro et.
( 2,28 – 0,26) == 89%
Créditos de Carbono – redução direta de GEE1 pela captura/redução/ evitação da emissão de CO2 numa Usina Tradicional
Fonte: WebsiteÚNICA; Professor Isaias Macedo, UNICAMP; Joaquim Seabra, Tese Doutorado UNICAMP 2008.
BALANÇO FINAL
Emissões geradas:
Emissões reabsorvidas + evitadas:
Emissões geradas(-) reabsorvidas/evitadas
Emissões com uso equivalente de Gasolina:
8.135 kg CO2
7.875 kg CO2
260 kg CO2
2.280 kg CO2
(7.650 + 225):
(8.135 – 7.875):
(2.961 + 3.604 + 50 + 1.520):
MitigaçãoGEE
>GASES DE EFEITO ESTUFA - GEE
32
O PRIMEIRO E ÚNICO BICARBONATO DE SÓDIO “VERDE” DO MUNDO
Capacidade Instalada: 50.000 t/safra
Posta em marcha: março/2004
Proprietário da Planta e do Processo: Raudi Indústria e Comércio
Destilaria Coligada: Coopcana –São Carlos do Ivaí – PR– Brasil
Fabricante da Planta/Fornecedor: Dedini
(*) Fonte: Valor Econômico, 27/ago/07
PLANTA DE PRODUÇÃO DE BICARBONATO DE SÓDIO – NaHCO3
INTEGRADA A UMA USINA DE BIOETANOL
UTILIZA O CO2, GERADO NA FERMENTAÇÃO COMO MATÉRIA PRIMA PARA PRODUZIR NaHCO3
METODOLOGIA DE CRÉDITOS DE CARBONO APROVADA PELA ONU (*)
CRÉDITOS DE CARBONO VENDIDOS SOB CONTRATO AO ABN AMRO LONDON(*)
>MITIGAÇÃO NA USD
33
Tecnologia Descrição Mitigação % Status
Tradicional Única –Macedo/Seabra 2008 89 Comercial
USD USD 2008 - integrada biodiesel 112 Comercial
USD Plus USD 2010+ 50% palhiço 132 Iniciando
USD Plus 2 USD 2010 + 100% palhiço 188 Fut. próximo
USD Plus 3 USD +captura CO2 fermentação 220 Potencial
USD Plus 4 USD+CO2 fermentação + ciclo combinado 241 Potencial
Percentuais de Mitigação de Gases com Efeito Estufa em relação Gasolina
34
Lastreada no PassadoVivendo o Presente
Construindo o Futuro
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