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Pós-graduação em Gestão Agroindustrial no setor de Bioenergia turma 2012/2013 Araçatuba - SP Utilização da palha de cana de açúcar como fonte de biomassa para geração de energia Autor: Carlos Wilson Zanchini Orientador: Prof. Arlélio Araçatuba 12/10/2015 1

Apresentação e defesa do tema atualizado

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Page 1: Apresentação e defesa do tema atualizado

Pós-graduação em Gestão

Agroindustrial no setor de Bioenergia

turma 2012/2013 – Araçatuba - SP

Utilização da palha de cana de açúcar como fonte de

biomassa para geração de energia

Autor: Carlos Wilson Zanchini

Orientador: Prof. Arlélio

Araçatuba 12/10/2015

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Page 2: Apresentação e defesa do tema atualizado

Estrutura da apresentação

Introdução

Objetivo

Metodologia

Motivação

Descrição dos sistemas

Desenvolvimento

Resultados obtidos

Conclusões

Referências bibliografias

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Page 3: Apresentação e defesa do tema atualizado

INTRODUÇÃO3

Page 4: Apresentação e defesa do tema atualizado

Introdução

Todo o trabalho foi elaborado com base em uma unidade com capacidade de moagem de 1,5milhão de toneladas de cana ano , considerando a tecnologia para caldeira de alta pressão 67kgf/cm² e turbinas de condensação.

Consideramos que o volume de retirada de palha será em 70% da área plantada e serão retirados 50% da palha disponível e a disponibilidade agrícola será calculada obedecendo os mesmos padrões da colheita da cana.

O processo de recolhimento de palha será tratado como uma nova frente agrícola com os mesmos padrões do CCT, nos quesitos estrutura de apoio pessoal e material.

O objetivo do processo é o de manter os ativos das unidades de geração de energia em funcionamento por pelo menos 95% do tempo durante o ano.

Com isto abrimos a oportunidade de estruturar nossas operações (caldeira, turbogeradores e áreas de apoio) de forma independente da usina.

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Page 5: Apresentação e defesa do tema atualizado

Objetivos Levantar o volume de palha disponível no campo, possível

de ser recolhida e processada

Apresentar:

Modelo de recolhimento de palha de cana.

Modelo logístico de transporte de palha enfardada.

Modelo de processamento industrial da palha de cana de açúcar.

Estudo de viabilidade financeira do processamento da palha de cana de açúcar.

Utilizar os ativos de geração de vapor e energia nas paradas por chuva.

Ter um modelo que permita a analise da viabilidade financeira e técnica de projetos para aproveitamento de palha através do enfardamento no campo e processamento na indústria adaptável para qualquer situação e tamanho de projeto.

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Page 6: Apresentação e defesa do tema atualizado

Metodologia

Pesquisas em publicações especializadas.

Pesquisas em livros especializados.

Experiência pessoal em implantação de projetos

para aproveitamento de palha de cana na

geração de energia.

Pesquisa de mercado em empresas de

equipamentos agrícolas e industriais.

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Page 7: Apresentação e defesa do tema atualizado

Motivação

Potencial energético de palha de cana de açúcar no campo muitas vezes causando problemas para a usina e produtor. (ver ilustração no slide 4)

Implantação do projeto em média de 9 meses

Necessidade de geração de energia no país em função do fator demanda x consumo.

Matriz energética do mundo cada vez mais migrando para energia limpa.

Disponibilidade dos ativos da cogeração nas paradas da usina por chuva e entressafras sem necessidade de alteração nos equipamentos existentes.

A curto prazo, os níveis dos reservatórios e a recuperação destes níveis que é previsto para um tempo superior a 3 anos, neste prazo não esta previsto uma retomada de crescimento da economia brasileira. (ver gráficos slide 5)

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Page 8: Apresentação e defesa do tema atualizado

Potencial energético8

Page 9: Apresentação e defesa do tema atualizado

Níveis dos reservatórios 2001/2015

Capacidade instalada em MW9

Page 10: Apresentação e defesa do tema atualizado

DESENVOLVIMENTO

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Page 11: Apresentação e defesa do tema atualizado

Premissas Agrícolas e Logísticas

Item Unit. Fase

Inicio da colheita # 30/04/2015

Final da colheita # 01/12/2015

Aproveitamento de recolhimento de palha (área disponivel) # 70%

Numero de frentes de recolhimento Un. 2

Turnos de recolhimento Un. 1

Rendimento agricola - Colheita # 85%

Rendimento agricola - Recolhimento # 85%

Volume de retirada de palha % 50%

Impureza mineral na palha (fardo) % 6%

TCH Ton. 75

Fibra da cana % 12,5%

Pol do bagaço % 1,8%

Palha por tonelada de cana Ton. 0,18

Umidade da palha % 15%

Raio médio Km 30

Fardos por viagem Un. 68

Turnos de transporte # 3

PREMISSAS AGRÍCOLAS

PREMISSAS LOGÍSTICAS

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Page 12: Apresentação e defesa do tema atualizado

Item Unit. Fase 1

Moagem Ton./ano 1.500.000

Inicio da Safra 30/04/2015

Final da Safra 01/12/2015

Disponibilidade industrial - TERMELÉTRICA % 95%

Turno de trabalho # 3

Frente de movimentação alimentação 2

Umidade do Bagaço % 51%

Item Unit. Fase 1

Custo do diesel R$/litro 2,20

Custo do barbante Kg 18,00

Valor de venda Mwh (Contrato) R$ 220,00

Valor de venda Mwh (spot) R$ 120,00

Custo operacional R$/mwh 12,00

Volume de Venda em contrato 50,00%

Taxa de juros % 15,00%

Taxa de desconto % 15,00%

PREMISSAS FINANCEIRA

PREMISSAS INDUSTRIAIS

Premissas Industriais e Financeiras12

Page 13: Apresentação e defesa do tema atualizado

Processos Envolvidos13

Page 14: Apresentação e defesa do tema atualizado

Modelo de Processos agrícolas

ALEIRAMENTO ENFARDAMENTO

RECOLHIMENTO DOS FARDOSESTOCAGEM CAMPO

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Page 15: Apresentação e defesa do tema atualizado

Descrição do sistema - Exemplo

AGRICOLA

2

2

4

4

2

2

QUANTIDADE

QUANTIDADE

Item

Trator aleiramento (78 cv)

Aleirador

Trator enfardadora (200 cv)

Enfardadora

Trator carreta (200 cv)

Carreta recolhedora

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Page 16: Apresentação e defesa do tema atualizado

Modelo Processos logísticos

ESTOCAGEM NO CAMPO

ESTOCAGEM NA INDÚSTRIA

16

Page 17: Apresentação e defesa do tema atualizado

Descrição do sistema - Exemplo

LOGISTICA

1,00

1,00

3,00

3,00

QUANTIDADE

Caminhão transporte (400 cv)

Carreta

QUANTIDADE

Item

Trator carregamento (140cv)

Plaina

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Page 18: Apresentação e defesa do tema atualizado

Modelo de Processos industriais

ESTEIRA DE ALIMENTAÇÃO

ESTOCAGEM FÁBRICA DESENFARDADOR

PENEIRA E TRITURADOR

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Page 19: Apresentação e defesa do tema atualizado

Descrição do sistema - Exemplo

Desenfardador 1

Peneira Rotativa 1

Esteiras (100 M) 1

Triturador 1

Trator alimentação/descarga (140 cv) 2

Plaina 2

Item

INDÚSTRIA

QUANTIDADE

19

Page 20: Apresentação e defesa do tema atualizado

Valores de Investimentos

Qtd. Valor

Trator aleiramento (78 cv) 2 120.000 240.000 240.000

Aleirador 2 130.000 260.000 260.000

Trator enfardadora (200 cv) 4 260.000 1.040.000 1.040.000

Enfardadora 4 250.000 1.000.000 1.000.000

Trator carreta (200 cv) 2 260.000 520.000 520.000

Carreta recolhedora 2 300.000 600.000 600.000

3.660.000

Qtd. Valor

Trator carregamento (140cv) 1 170.000 170.000 170.000

Plaina 1 35.000 35.000 35.000

Caminhão transporte (400 cv) 3 330.000 990.000 990.000

Carreta 3 90.000 270.000 270.000

1.465.000

Qtd. Valor

Desenfardador 1 1.750.000 1.750.000 1.750.000

Peneira Rotativa 1 1.750.000 1.750.000 1.750.000

Esteiras 1 1.380.000 1.380.000 1.380.000

Triturador 1 1.800.000 1.800.000 1.800.000

Trator alimentação/descarga (140cv) 2 170.000 340.000 340.000

Plaina 2 35.000 70.000 70.000

7.090.000

12.215.000

EquipamentoFASE 1

AGRÍCOLA

LOGÍSTICA

INDÚSTRIA

TOTAL

Total

Capex Total

Total

Total

Equipamento

Equipamento

FASE 1

FASE 1

TOTAL

TOTAL

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Page 21: Apresentação e defesa do tema atualizado

RESULTADOS

21

Page 22: Apresentação e defesa do tema atualizado

Resultados Operacionais22

Inicio da safra # 30/04/2015

Final da safra # 01/12/2015

Cana safra Ton./Safra 1.500.000

Dias corrido de safra Dias 215

Dias de safra (Efetivo) Dias 183

Área plantada Ha 22.000

Área disponível para recolhimento de palha Ha 15.400

Volume de palha disponível para recolhimento Ton./ano 103.950

Volume de palha recolhida Ton./Safra 80.410

Umidade da Palha % 15%

Volume de bagaço produzido Ton./Safra 357.603

Umidade do bagaço % 51%

Equivalência (ton. palha x ton. bagaço) # 1,80

PROCESSAMENTO DE PALHA

Capacidade da linha de processamento (fabrica) Ton./hora 16

Volume de processamento disponível Ton./hora 16

Dias de processamento de palha Dias 204

RECOLHIMENTO DE PALHA

Numero de frente de colheita de palha # 2

Dias de recolhimento de palha Dias 183

Turno de trabalho de colheita de palha # 1

Ton./dia 440

Fardos/dia 1000

GERAL

Capacidade de recolhimento

Page 23: Apresentação e defesa do tema atualizado

Resultados Operacionais23

Numero de frente de transporte 3

Turno de trabalho de transporte 3

Número de viagens Dia 14,00

Número de viagens Frente/dia 5

Consumo especifico da caldeira Ton. vapor/Ton. bagaço 2,1

Capacidade de geração Ton./Safra 168.861

Consumo especifico turbogerador Ton. vapor/Mwh 4,2

Geração de energia Mwh/Safra 72.356

Volume de Venda spot Mwh/Ano 36.178

Volume de venda contrato Mwh/Ano 36.178

Produção de biomassa (BAGAÇO) Ton./Safra 357.603

Produção de biomassa (PALHA) Ton./Safra 80.410

Volume de palha no bagaço % 22,49%

TRANSPORTE

GERAÇÃO DE VAPOR

GERAÇÃO DE ENERGIA

BIOMASSA

Page 24: Apresentação e defesa do tema atualizado

Custos operacionais

POR FASE ACUMULADO

Fase 1 Fase 1

Salário 496.800 Salário 496.800

Deprec. 509.733 Deprec. 509.733

Imp+seg 36.600 Imp+seg 36.600

Manut. 505.800 Manut. 505.800

Diesel / Mwh 313.599 Diesel / Mwh 313.599 Custo p/ ton.

Barbante 664.226 Barbante 664.226

Total 2.526.758 Total 2.526.758

Custo p/ ton. 31,42 8,31 39,73

POR FASE ACUMULADO

Fase 1 Fase 1

Salário 1.000.080 Salário 1.000.080

Deprec. 147.900 Deprec. 147.900

Imp+seg 14.650 Imp+seg 14.650

Manut. 125.150 Manut. 125.150 Custo p/ ton.

Diesel / Mwh 174.979 Diesel / Mwh 174.979

Total 1.462.759 Total Opex 1.462.759

Custo p/ ton. 18,19 3,32 21,52

POR FASE ACUMULADO

Fase 1 Fase 1

Salário 408.240 Salário 408.240

Deprec. 511.400 Deprec. 511.400

Imp+seg 70.900 Imp+seg 70.900

Manut. 236.500 Manut. 236.500 Custo p/ ton.

Diesel / Mwh 390.395 Diesel / Mwh 390.395

Total 1.617.435 Total Opex 1.617.435

Custo p/ ton. 20,11 16,09 36,21

ACUMULADO

Fase 1

Opex 5.606.953 Custo p/ ton.

Palha Ton. 80.410

Fardos 182.750

Custo ton./palha 69,73 27,72 97,45

Juros e amortizaçãoc/ juros e

amortização

Juros e

amortização c/ juros e

amortização

Juros e

amortização c/ juros e

amortização

Juros e

amortização c/ juros e

amortização

Despesa Despesa

Total geral

INDÚSTRIA

Despesa Despesa

AGRÍCOLA

LOGÍSTICA

Despesa Despesa

RESUMO

24

Page 25: Apresentação e defesa do tema atualizado

Demonstrativo de Resultados25

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

(+)ROB 12.300.536 12.300.536 12.300.536 12.300.536 12.300.536 12.300.536 12.300.536 12.300.536 12.300.536 12.300.536

Geração de Energia Elétrica 12.300.536 12.300.536 12.300.536 12.300.536 12.300.536 12.300.536 12.300.536 12.300.536 12.300.536 12.300.536

Renda com venda de bagaço - - - - - - - - - -

(-) Impostos 1.187.002 1.187.002 1.187.002 1.187.002 1.187.002 1.187.002 1.187.002 1.187.002 1.187.002 1.187.002

(-) Impostos Geração de Energia Elétrica 1.187.002 1.187.002 1.187.002 1.187.002 1.187.002 1.187.002 1.187.002 1.187.002 1.187.002 1.187.002

ICMS - - - - - - - - - -

alíquota 0,00% 0,00% 0,00% 0,00% 0,00% 0,00% 0,00% 0,00% 0,00% 0,00%

PIS 202.959 202.959 202.959 202.959 202.959 202.959 202.959 202.959 202.959 202.959

alíquota 1,65% 1,65% 1,65% 1,65% 1,65% 1,65% 1,65% 1,65% 1,65% 1,65%

COFINS 984.043 984.043 984.043 984.043 984.043 984.043 984.043 984.043 984.043 984.043

alíquota 8,00% 8,00% 8,00% 8,00% 8,00% 8,00% 8,00% 8,00% 8,00% 8,00%

(-) Impostos de Vapor de Baixa Pressão 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

ICMS 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

alíquota 0,00% 0,00% 0,00% 0,00% 0,00% 0,00% 0,00% 0,00% 0,00% 0,00%

PIS 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

alíquota 0,00% 0,00% 0,00% 0,00% 0,00% 0,00% 0,00% 0,00% 0,00% 0,00%

COFINS 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

alíquota 0,00% 0,00% 0,00% 0,00% 0,00% 0,00% 0,00% 0,00% 0,00% 0,00%

(=) ROL 11.113.534 11.113.534 11.113.534 11.113.534 11.113.534 11.113.534 11.113.534 11.113.534 11.113.534 11.113.534

Page 26: Apresentação e defesa do tema atualizado

Demonstrativo de Resultados26

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

(-) CPV -6.018.585 -6.018.585 -6.018.585 -6.018.585 -6.018.585 -6.018.585 -6.018.585 -6.018.585 -6.018.585 -6.018.585

Capacidade de Moagem de Cana de Planta (Ton/ano) 1.500.000 1.500.000 1.500.000 1.500.000 1.500.000 1.500.000 1.500.000 1.500.000 1.500.000 1.500.000

Volume de Produção de Bagaço 357.603 357.603 357.603 357.603 357.603 357.603 357.603 357.603 357.603 357.603

Palha -6.018.585 -6.018.585 -6.018.585 -6.018.585 -6.018.585 -6.018.585 -6.018.585 -6.018.585 -6.018.585 -6.018.585

Custo de Aquisição da Palha (R$/Ton) 75 75 75 75 75 75 75 75 75 75

Volume de Produção de Palha 80.410 80.410 80.410 80.410 80.410 80.410 80.410 80.410 80.410 80.410

(=) Margem de Contribuição 5.094.949 5.094.949 5.094.949 5.094.949 5.094.949 5.094.949 5.094.949 5.094.949 5.094.949 5.094.949

(-) Custo Operacional -868.273 -868.273 -868.273 -868.273 -868.273 -868.273 -868.273 -868.273 -868.273 -868.273

(=)EBITDA 4.226.676 4.226.676 4.226.676 4.226.676 4.226.676 4.226.676 4.226.676 4.226.676 4.226.676 4.226.676

(-) Depreciação Processamento de palha -1.169.033 -1.169.033 -1.169.033 -1.169.033 -1.169.033 -1.169.033 -1.169.033 -1.169.033 -1.169.033 -1.169.033

(-) Amortização -1.221.500 -1.221.500 -1.221.500 -1.221.500 -1.221.500 -1.221.500 -1.221.500 -1.221.500 -1.221.500 -1.221.500

(=) EBIT 1.836.143 1.836.143 1.836.143 1.836.143 1.836.143 1.836.143 1.836.143 1.836.143 1.836.143 1.836.143

(-) Resultado Financeiro -1.832.250 -1.649.025 -1.465.800 -1.282.575 -1.099.350 -916.125 -732.900 -549.675 -366.450 -183.225

(+) Receitas Financeiras

Taxa de Aplicação Anual

(-) Despesas Financeiras -1.832.250 -1.649.025 -1.465.800 -1.282.575 -1.099.350 -916.125 -732.900 -549.675 -366.450 -183.225

Juros de Financiamento -1.832.250 -1.649.025 -1.465.800 -1.282.575 -1.099.350 -916.125 -732.900 -549.675 -366.450 -183.225

Taxa anual 15% 15% 15% 15% 15% 15% 15% 15% 15% 15%

LAIR 3.893 187.118 370.343 553.568 736.793 920.018 1.103.243 1.286.468 1.469.693 1.652.918

(-) IR e CSLL -1.362 -65.491 -129.620 -193.749 -257.877 -322.006 -386.135 -450.264 -514.392 -578.521

Alíquota 35% 35% 35% 35% 35% 35% 35% 35% 35% 35%

(=) Lucro Líquido 2.530 121.626 240.723 359.819 478.915 598.011 717.108 836.204 955.300 1.074.396

Page 27: Apresentação e defesa do tema atualizado

Fluxo de Caixa27

Investimento no Projeto

Fluxo de Caixa 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Entradas de Caixa 11.113.534 11.113.534 11.113.534 11.113.534 11.113.534 11.113.534 11.113.534 11.113.534 11.113.534 11.113.534

Geração de Energia Elétrica 11.113.534 11.113.534 11.113.534 11.113.534 11.113.534 11.113.534 11.113.534 11.113.534 11.113.534 11.113.534

Renda com venda de biomassa - - - - - - - - - -

Saídas de Caixa Operacional 5.701.219- 5.765.348- 5.829.476- 5.893.605- 5.957.734- 6.021.863- 6.085.991- 6.150.120- 6.214.249- 6.278.378-

Impostos sobre a Venda 1.187.002 1.187.002 1.187.002 1.187.002 1.187.002 1.187.002 1.187.002 1.187.002 1.187.002 1.187.002

CPV 6.018.585- 6.018.585- 6.018.585- 6.018.585- 6.018.585- 6.018.585- 6.018.585- 6.018.585- 6.018.585- 6.018.585-

Custos Operacionais 868.273- 868.273- 868.273- 868.273- 868.273- 868.273- 868.273- 868.273- 868.273- 868.273-

IR e CSLL 1.362- 65.491- 129.620- 193.749- 257.877- 322.006- 386.135- 450.264- 514.392- 578.521-

Resultado do Caixa Operacional 5.412.315 5.348.187 5.284.058 5.219.929 5.155.800 5.091.672 5.027.543 4.963.414 4.899.285 4.835.157

Saídas de Financiamento 3.053.750- 2.870.525- 2.687.300- 2.504.075- 2.320.850- 2.137.625- 1.954.400- 1.771.175- 1.587.950- 1.404.725-

Amortização 1.221.500- 1.221.500- 1.221.500- 1.221.500- 1.221.500- 1.221.500- 1.221.500- 1.221.500- 1.221.500- 1.221.500-

Despesas Financeiras 1.832.250- 1.649.025- 1.465.800- 1.282.575- 1.099.350- 916.125- 732.900- 549.675- 366.450- 183.225-

(=) Saldo Final de Caixa 2.358.565 2.477.662 2.596.758 2.715.854 2.834.950 2.954.047 3.073.143 3.192.239 3.311.335 3.430.432

Saldo Acumulado 2.358.565 4.836.227 7.432.985 10.148.839 12.983.789 15.937.835 19.010.978 22.203.217 25.514.552 28.944.984

Page 28: Apresentação e defesa do tema atualizado

Resultados28

Investimento no Projeto -12.215.000

Fluxo de Caixa 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Fluxo para cálculo da TIR -12.215.000 3.580.065 3.699.162 3.818.258 3.937.354 4.056.450 4.175.547 4.294.643 4.413.739 4.532.835 4.651.932

TIR 29,41%

TMA 15,00%

Retorno do investimento (ANOS) MENOR QUE 4 ANOS

VPL -12.215.000 3.113.100 2.797.098 2.510.566 2.251.195 2.016.773 1.805.204 1.614.515 1.442.859 1.288.515 1.149.886

VPL no Período 7.774.711

Page 29: Apresentação e defesa do tema atualizado

Conclusão O Estudo identifica uma grande quantidade de palha

disponível no campo possível de ser recolhida

O estudo demonstra que a rota de recolhimento, transporte de palha e processamento na indústria é economicamente e operacionalmente viável.

O modelo de analise de viabilidade técnica e financeira permiti identificar com clareza a viabilidade do projeto.

As caldeiras e turbo geradores em operação poderão ser utilizados durante o período de parada por chuva (95% do tempo).

O projeto tem curto prazo de implantação com o mínimo de interferência no processo existente.

Haverá um incremento no fluxo de caixa da empresa.

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Page 30: Apresentação e defesa do tema atualizado

Bibliografia Biomassa de cana de açúcar: colheita, energia e ambiente / Tomas

Caetano Cannavam Riploli e Ripoli, Marco Lorenzzo Cunalli. Piracicaba:

T.C.C.Ripoli 2009

Bioenergia e biorefinaria: cana de açúcar e espécies florestais / Fernando

Santos, Jorge Colodette, José Humberto de Queiroz. Viçosa, MG : Os

Editores, 2013

Cana de açúcar: bioenergia, açúcar e etanol: tecnologias e perspectivas /

Fernando Santos, Aluízio Borém, Celso Caldas– 2ª ed. rev. e ampl. –

Viçosa, MG : Os editores, 2011

Calculos na agroindústria de cana de açúcar – Fernandes, Antonio Carlos

– Terceira edição Piracicaba. STAB – Sociedade dos técnicos açucareiros

e alcooleiros do Brasil, 2011

Análise de investimentos e demonstrativos financeiros / Camila Camargo.

– Curitiba: Ibpex,2007

Brasil, Ministério de Minas e Energia, Empresa de Pesquisa Energética

Plano Decenal de Expansão de Energia 2023 / Ministério de Minas e

Energia. Empresa de Pesquisa Energética. Brasília: MME/EPE, 2014

30

Page 31: Apresentação e defesa do tema atualizado

Para reflexão31

Page 32: Apresentação e defesa do tema atualizado

OBRIGADO!32

Carlos Wilson Zanchini

[email protected]

São José do Rio Preto - sp

17-981019421