36
Avaliação emergética do ciclo de vida da produção de biodiesel de soja no Brasil Otávio Cavalett Enrique Ortega (Orientador) Laboratório de Engenharia Ecológica e Informática Aplicada Departamento de Engenharia de Alimentos -FEA Semana do Meio Ambiente – SEMEIA 2007 Campinas, SP

Avaliação emergética do ciclo de vida da produção de biodiesel de soja no Brasil Otávio Cavalett Enrique Ortega (Orientador) Laboratório de Engenharia

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Avaliação emergética do ciclo de vida da produção de biodiesel de soja no Brasil Otávio Cavalett Enrique Ortega (Orientador) Laboratório de Engenharia

Avaliação emergética do ciclo de vida da produção de biodiesel de soja no Brasil

Otávio CavalettEnrique Ortega (Orientador)Laboratório de Engenharia Ecológica e Informática AplicadaDepartamento de Engenharia de Alimentos -FEA

Semana do Meio Ambiente – SEMEIA 2007Campinas, SP

Page 2: Avaliação emergética do ciclo de vida da produção de biodiesel de soja no Brasil Otávio Cavalett Enrique Ortega (Orientador) Laboratório de Engenharia

Motivo de orgulho para uns e de preocupação para Motivo de orgulho para uns e de preocupação para outros, os dados sobre a produção de soja no Brasil outros, os dados sobre a produção de soja no Brasil nos últimos anos são impressionantes. nos últimos anos são impressionantes.

A área plantada para a safra 2005/2006 equivale à A área plantada para a safra 2005/2006 equivale à soma dos os outros quatro principais grãos soma dos os outros quatro principais grãos produzidos no país: arroz, feijão, milho e trigo. O total produzidos no país: arroz, feijão, milho e trigo. O total da área plantada com estes quatro grãos, da área plantada com estes quatro grãos, indispensáveis na mesa do brasileiro, reduziu-se indispensáveis na mesa do brasileiro, reduziu-se entre 1991 e 2005, enquanto a área destinada à soja entre 1991 e 2005, enquanto a área destinada à soja mais do que triplicou. mais do que triplicou.

Expansão da soja

Page 3: Avaliação emergética do ciclo de vida da produção de biodiesel de soja no Brasil Otávio Cavalett Enrique Ortega (Orientador) Laboratório de Engenharia

Os três principais produtos complexo soja – grão, Os três principais produtos complexo soja – grão, farelo e óleo - representaram, em 2005, 8% das farelo e óleo - representaram, em 2005, 8% das exportações do país, ou cerca de 9,5 bilhões de exportações do país, ou cerca de 9,5 bilhões de dólares. dólares.

Corresponderam a cerca de um terço de toda a soja Corresponderam a cerca de um terço de toda a soja comercializada no mercado internacional.comercializada no mercado internacional.

Esta expansão vem ocorrendo principalmente em Esta expansão vem ocorrendo principalmente em uma área quase contínua da América do Sul, uma área quase contínua da América do Sul, abrangendo os países do Mercosul – Argentina, Brasil, abrangendo os países do Mercosul – Argentina, Brasil, Paraguai e Uruguai - e a Bolívia.Paraguai e Uruguai - e a Bolívia.

Complexo soja

Page 4: Avaliação emergética do ciclo de vida da produção de biodiesel de soja no Brasil Otávio Cavalett Enrique Ortega (Orientador) Laboratório de Engenharia

100,0100,0189,1189,1TotalTotal

3,03,05,75,7OutrosOutros

1,01,01,91,9BolíviaBolívia

1,21,22,32,3CanadáCanadá

2,12,14,04,0ParaguaiParaguai

3,63,66,86,8ÍndiaÍndia

8,58,516,016,0ChinaChina

18,018,034,034,0ArgentinaArgentina

27,827,852,652,6BrasilBrasil

34,834,865,865,8USAUSA

% Total% TotalProdução (Mt)Produção (Mt)PaísPaís

Source: USDA, 2005Source: USDA, 2005

Produção mundial de soja

Page 5: Avaliação emergética do ciclo de vida da produção de biodiesel de soja no Brasil Otávio Cavalett Enrique Ortega (Orientador) Laboratório de Engenharia

100,0100,045,045,0TotalTotal100,0100,056,456,4TotalTotal

2,92,91,31,3OutrosOutros2,02,01,11,1OutrosOutros

2,02,00,90,9BolíviaBolívia0,90,90,50,5UruguaiUruguai

2,02,00,90,9ParaguaiParaguai1,21,20,70,7CanadáCanadá

7,37,33,33,3ÍndiaÍndia4,34,32,42,4ParaguaiParaguai

8,78,73,93,9USAUSA14,214,28,08,0ArgentinaArgentina

33,133,114,914,9BrasilBrasil34,634,619,519,5BrasilBrasil43,843,819,719,7ArgentinaArgentina42,942,924,224,2USAUSA

%Total%TotalQuantddeQuantddePaísPaís%Total%TotalQuantddeQuantddePaísPaís

Soja – Torta (Mt)Soja – Torta (Mt)Soja – Grão (Mt)Soja – Grão (Mt)

Source: USDA, 2005Source: USDA, 2005

Principais exportadores de soja

Page 6: Avaliação emergética do ciclo de vida da produção de biodiesel de soja no Brasil Otávio Cavalett Enrique Ortega (Orientador) Laboratório de Engenharia

A substituição de combustíveis fósseis por renováveis A substituição de combustíveis fósseis por renováveis deve reduzir os impactos ambientais resultantes da deve reduzir os impactos ambientais resultantes da queima do petróleo. queima do petróleo.

Este é o seu principal apelo!Este é o seu principal apelo!

Os benefícios sociais, no caso do Brasil, vão depender Os benefícios sociais, no caso do Brasil, vão depender da escala e do modo de produção da biomassa a ser da escala e do modo de produção da biomassa a ser produzida para fins energéticos.produzida para fins energéticos.

Biocombustíveis

Page 7: Avaliação emergética do ciclo de vida da produção de biodiesel de soja no Brasil Otávio Cavalett Enrique Ortega (Orientador) Laboratório de Engenharia

No afã de equilibrar as contas externas, o governo No afã de equilibrar as contas externas, o governo brasileiro começou a financiar plantas de biodiesel brasileiro começou a financiar plantas de biodiesel em um ritmo afoito. Primeiro pensando em em um ritmo afoito. Primeiro pensando em agricultura familiar no Nordeste, usando mamona ... agricultura familiar no Nordeste, usando mamona ... Os uso de óleo de palmeira surgiu como uma boa Os uso de óleo de palmeira surgiu como uma boa opção. ...Depois a coisa mudou!opção. ...Depois a coisa mudou!

Atendeu-se a apelo dos produtores de soja e deu-se Atendeu-se a apelo dos produtores de soja e deu-se início a um novo ciclo de expansão da soja no Brasil, início a um novo ciclo de expansão da soja no Brasil, viabilizado com recursos públicos, sem levar em viabilizado com recursos públicos, sem levar em conta seus custos sociais, ambientais, e mesmo conta seus custos sociais, ambientais, e mesmo econômicos.econômicos.

Biodiesel

Page 8: Avaliação emergética do ciclo de vida da produção de biodiesel de soja no Brasil Otávio Cavalett Enrique Ortega (Orientador) Laboratório de Engenharia

• Erosão do soloErosão do solo• Perda de fertilidade do soloPerda de fertilidade do solo• Poluição da agua por pesticidas e fertilizantesPoluição da agua por pesticidas e fertilizantes• Intoxicação de pessoas e animaisIntoxicação de pessoas e animais• Redução da biodiversidadeRedução da biodiversidade• Modificações no clima regionalModificações no clima regional• Uso de trabalho esclavoUso de trabalho esclavo• Expulsão de pequenos agricultores de suas terrasExpulsão de pequenos agricultores de suas terras• Destuição de grandeas areas de cerrado e agora Destuição de grandeas areas de cerrado e agora

floresta amazonica (16% de toda floresta floresta amazonica (16% de toda floresta amazonica ja desapareceu e a cada dia 7000 ha de amazonica ja desapareceu e a cada dia 7000 ha de floresta são perdidos)floresta são perdidos)

Soja no Brasil: externalidades

Page 9: Avaliação emergética do ciclo de vida da produção de biodiesel de soja no Brasil Otávio Cavalett Enrique Ortega (Orientador) Laboratório de Engenharia

Globalenvironmentalsupport

Soybeanproduction

Soy

Macro escopo

Page 10: Avaliação emergética do ciclo de vida da produção de biodiesel de soja no Brasil Otávio Cavalett Enrique Ortega (Orientador) Laboratório de Engenharia

Análise de Fluxo de Massa: Massa indireta degradada no processo - (“Ecological back-pack” Hinterberger and Schiller, 1998)

Diagnóstico Emergético: Contibuições

diretas e indiretas em energia solar equivalente - (Odum, 1983; 1996)

Analise Energetica: Energia comercial usada - (Slesser, 1974 Herendeen, 1998)

Nutrients

Rain

Wind

Sun

Soil

MaterialsServices

Soybean

Corn

Loses

$

$

$

Legal reserve

Farmer

Corn

Soybean

Biodiversity

loses

Environmentalservices

Análise Exergetica: Eficiencia termodinâmica do processo - (Szargut and Morris, 1998)

Metodologias usadas

Page 11: Avaliação emergética do ciclo de vida da produção de biodiesel de soja no Brasil Otávio Cavalett Enrique Ortega (Orientador) Laboratório de Engenharia

Farelo de soja Óleo de soja Biodiesel

Biodiesel

Soybean production

Truck transport

Soybean crushingproceess

Soy meal Soy oil

Refining soy oil process

Biodiesel process

Train transport

Ocean freigter transport

Truck transport Refined

soy oil

Soy meal delivered to feed industry in Europe

Market

Ciclo de vida do biodiesel

Page 12: Avaliação emergética do ciclo de vida da produção de biodiesel de soja no Brasil Otávio Cavalett Enrique Ortega (Orientador) Laboratório de Engenharia

Entrada Combustível Água Aço Eletricidade Fertilizante Pesticidas Trabalho Serviços …..

Biodiesel

Soybean production

Truck transport

Soybean crushingproceess

Soy meal Soy oil

Refining soy oil process

Biodiesel process

Train transport

Ocean freigter transport

Truck transport Refined

soy oil

Soy meal delivered to feed industry in Europe

Market

Saída Produto

principal CO2

Efluentes industriais

Solo Resíduos …..

Contabilizar entradas e saídas

Page 13: Avaliação emergética do ciclo de vida da produção de biodiesel de soja no Brasil Otávio Cavalett Enrique Ortega (Orientador) Laboratório de Engenharia

Source: Ulgiati et al. 2006

Ciclo de vida do biodiesel

Biodiesel

Soybean production

Truck transport

Soybean crushingproceess

Soy meal Soy oil

Refining soy oil process

Biodiesel process

Train transport

Ocean freigter transport

Truck transport Refined

soy oil

Soy meal delivered to feed industry in Europe

Market

A abordagem multi-método

Page 14: Avaliação emergética do ciclo de vida da produção de biodiesel de soja no Brasil Otávio Cavalett Enrique Ortega (Orientador) Laboratório de Engenharia

Requer: 4,5 kg material abiótico 5,8 t de água 0,13 kg fertilizante 3,4 m2 superfície cultivada 0,12 kg petróleo equivalente

Libera: 387 g CO2

7 g NOx

1 g VOC 3 g CO 0,23 kg solo

Energia

Output/Input = 4,45

Produzir 1 kg de soja

Page 15: Avaliação emergética do ciclo de vida da produção de biodiesel de soja no Brasil Otávio Cavalett Enrique Ortega (Orientador) Laboratório de Engenharia

Requer: 4,2 kg material abiótico 5,3 t de água 0,14 kg fertilizante 0,29 kg óleo equivalente 3,07 m2 superfície cultivada

Energia

Output/Input = 2,92

Libera: 909 g CO2 16 g NOx 2 g VOC 6 g CO 0,21 kg solo 0,78 kg efluentes

Produzir 1 kg de óleo de soja

Page 16: Avaliação emergética do ciclo de vida da produção de biodiesel de soja no Brasil Otávio Cavalett Enrique Ortega (Orientador) Laboratório de Engenharia

Requer: 5,9 kg material abiótico 5,8 t de água 0,13 kg fertilizante 0,21 kg óleo equivalente 3,41 m2 superfície coltivada

Libera: 668 g CO2 11 g NOx 2 g VOC 5 g CO 0,23 kg solo 0,86 kg efluentes

Energia

Output/Input = 1,72

Produzir 1 kg de farelo de soja

Page 17: Avaliação emergética do ciclo de vida da produção de biodiesel de soja no Brasil Otávio Cavalett Enrique Ortega (Orientador) Laboratório de Engenharia

Processo de produção de metil éster (biodiesel) Processo de produção de metil éster (biodiesel) a partir de óleos vegetaisa partir de óleos vegetais

Produção de biodiesel

Page 18: Avaliação emergética do ciclo de vida da produção de biodiesel de soja no Brasil Otávio Cavalett Enrique Ortega (Orientador) Laboratório de Engenharia

Requer: 3,8 kg material abiótico 4,4 t de agua 0,10 kg fertilizante 0,34 kg óleo equivalente 2,55 m2 superfície cultivada

Libera: 1071 g CO2

18 g NOx 3 g VOC 7 g CO 0,17 kg solo 0,57 kg efluentes

Energia

Output/Input = 2,30

Produzir 1 litro de biodiesel

Page 19: Avaliação emergética do ciclo de vida da produção de biodiesel de soja no Brasil Otávio Cavalett Enrique Ortega (Orientador) Laboratório de Engenharia

Material Flow Accounting

0,00E+00

5,00E+03

1,00E+04

1,50E+04

2,00E+04

Agriculture Truck transp. I Chrushing Biodiesel

kg

Abiotic

Water

Air

Energy

0,00E+00

2,00E+09

4,00E+09

6,00E+09

8,00E+09

1,00E+10

1,20E+10

Agriculture Truck transp. I Chrushing Biodiesel

J

Emergy

0,00E+00

2,00E+15

4,00E+15

6,00E+15

8,00E+15

1,00E+16

Agriculture Truck transp. I Chrushing Biodiesel

seJ

CO2 Released

0,00E+00

2,00E+02

4,00E+02

6,00E+02

8,00E+02

1,00E+03

Agriculture Truck transp. I Chrushing Biodiesel

kg

CO

2/h

a/y

r

Fases do CV do biodiesel

Page 20: Avaliação emergética do ciclo de vida da produção de biodiesel de soja no Brasil Otávio Cavalett Enrique Ortega (Orientador) Laboratório de Engenharia

Produzir um litro de biodiesel demanda de forma direta:Produzir um litro de biodiesel demanda de forma direta: 0,43 kg de solo, 0,20 kg de fertilizantes, 0,004 kg de pesticidas, 8652 kg de água, 0,095 kg de diesel, 0,062 kWh de eletricidade.

Considerando-se ainda a demanda de materiais de forma indireta Considerando-se ainda a demanda de materiais de forma indireta calculada a partir da analise de intensidade de materiais, produzir calculada a partir da analise de intensidade de materiais, produzir 1L de biodiesel requer que sejam utilizados em alguma parte do 1L de biodiesel requer que sejam utilizados em alguma parte do globo (escala global):globo (escala global):

7,12 kg de material abiótico, 7,12 kg de material abiótico, 8662 kg de água, 8662 kg de água, 0,55 kg de ar e 0,55 kg de ar e 0,45 kg de material biótico.0,45 kg de material biótico.

Demanda de materiais

Page 21: Avaliação emergética do ciclo de vida da produção de biodiesel de soja no Brasil Otávio Cavalett Enrique Ortega (Orientador) Laboratório de Engenharia

O custo energético de produção de soja é de 3,72 O custo energético de produção de soja é de 3,72 MJ kg-1. enquanto que para o biodiesel este valor foi MJ kg-1. enquanto que para o biodiesel este valor foi mais de quatro vezes maior 12,6 MJ kg-1. mais de quatro vezes maior 12,6 MJ kg-1.

Produzir um litro de biodiesel requer uma Produzir um litro de biodiesel requer uma quantidade de inputs que são equivalentes a quantidade de inputs que são equivalentes a energia contida em 0,29 kg de petróleo enquanto energia contida em 0,29 kg de petróleo enquanto que para a soja este valor é de apenas 0,09 kg. que para a soja este valor é de apenas 0,09 kg.

O rendimento liquido de energia para a produção de O rendimento liquido de energia para a produção de biodiesel foi de 19,9 MJ L-1 (14066 MJ ha-1 ano-1) e biodiesel foi de 19,9 MJ L-1 (14066 MJ ha-1 ano-1) e para a produção de soja foi de 18,9 MJ L-1 (55372 para a produção de soja foi de 18,9 MJ L-1 (55372 MJ ha-1 ano-1). MJ ha-1 ano-1).

Demanda de energia

Page 22: Avaliação emergética do ciclo de vida da produção de biodiesel de soja no Brasil Otávio Cavalett Enrique Ortega (Orientador) Laboratório de Engenharia

A relação de energia da produção de biodiesel foi de 2,65, ou A relação de energia da produção de biodiesel foi de 2,65, ou seja, 1,65 de energia liquida. Para fins de comparação, o petróleo seja, 1,65 de energia liquida. Para fins de comparação, o petróleo tem um retorno de 10 a 15 joule por joule investido e a energia tem um retorno de 10 a 15 joule por joule investido e a energia eólica tem um retorno de aproximadamente 8 joule por joule eólica tem um retorno de aproximadamente 8 joule por joule investido.investido.

A relação de energia do biodiesel de 2,65 fornece uma relação de A relação de energia do biodiesel de 2,65 fornece uma relação de energia bruta/liquida de 0,62. energia bruta/liquida de 0,62.

Isso significa que é necessário produzir 1,6 litros de biodiesel Isso significa que é necessário produzir 1,6 litros de biodiesel para cada litro de biodiesel entregue para o consumidor se o para cada litro de biodiesel entregue para o consumidor se o processo de produção for independente de combustíveis fosseis.processo de produção for independente de combustíveis fosseis.

Considerado um cenário de produção sem combustíveis fósseis a Considerado um cenário de produção sem combustíveis fósseis a demanda de recursos por litro de biodiesel produzido deverá ser demanda de recursos por litro de biodiesel produzido deverá ser 60% maior do que o valor atual.60% maior do que o valor atual.

Relação de energia

Page 23: Avaliação emergética do ciclo de vida da produção de biodiesel de soja no Brasil Otávio Cavalett Enrique Ortega (Orientador) Laboratório de Engenharia

A Lei 11095 de 13 de janeiro de 2005 prevê uma mistura de 2% A Lei 11095 de 13 de janeiro de 2005 prevê uma mistura de 2% de biodiesel no diesel (diesel B2) fornecido pelas distribuidoras a de biodiesel no diesel (diesel B2) fornecido pelas distribuidoras a partir de 2008 e mistura de 5% (diesel B5) a partir de 2013. partir de 2008 e mistura de 5% (diesel B5) a partir de 2013.

O diesel B2 pode ser traduzido com uma demanda de 777 O diesel B2 pode ser traduzido com uma demanda de 777 milhões da litros de biodiesel. milhões da litros de biodiesel.

Se este biodiesel for produzido a partir de óleo de soja, a Se este biodiesel for produzido a partir de óleo de soja, a demanda de área cultivada será de mais 1,1 milhões de hectares demanda de área cultivada será de mais 1,1 milhões de hectares de soja, isto é, aumento de 5,3% na área cultivada de soja em de soja, isto é, aumento de 5,3% na área cultivada de soja em 2006 e equivalente a 42,4% da área desmatada por ano no 2006 e equivalente a 42,4% da área desmatada por ano no Brasil. Brasil.

A relação de energia bruta/liquida de 0,62 necessária para fazer A relação de energia bruta/liquida de 0,62 necessária para fazer a produção de biodiesel independente de combustíveis fosseis a produção de biodiesel independente de combustíveis fosseis amplifica a demanda de terra em 60%, ou seja 2,86 milhões de amplifica a demanda de terra em 60%, ou seja 2,86 milhões de hectares que correspondem a um aumento de 13,7% na área hectares que correspondem a um aumento de 13,7% na área cultivada com soja em 2006.cultivada com soja em 2006.

Cenário futuro - área

Page 24: Avaliação emergética do ciclo de vida da produção de biodiesel de soja no Brasil Otávio Cavalett Enrique Ortega (Orientador) Laboratório de Engenharia

A demanda direta de água é de 10419 kg de água A demanda direta de água é de 10419 kg de água por litro de biodiesel. por litro de biodiesel.

Usando as mesmas suposições que para demanda Usando as mesmas suposições que para demanda de áreas de cultivo, o diesel B2 demandará um de áreas de cultivo, o diesel B2 demandará um adicional de 6,7 bilhões de metros cúbicos de água adicional de 6,7 bilhões de metros cúbicos de água por ano (mais 33,6 m3 por pessoa e ano no Brasil).por ano (mais 33,6 m3 por pessoa e ano no Brasil).

No caso do diesel B5 16,8 bilhões de metros No caso do diesel B5 16,8 bilhões de metros cúbicos de água (adicional de 84 m3 por pessoa cúbicos de água (adicional de 84 m3 por pessoa por ano). por ano).

Cenário futuro - água

Page 25: Avaliação emergética do ciclo de vida da produção de biodiesel de soja no Brasil Otávio Cavalett Enrique Ortega (Orientador) Laboratório de Engenharia

Com o diesel B2, o cultivo de soja irá demandar 434 Com o diesel B2, o cultivo de soja irá demandar 434 milhões de kg a mais de fertilizantes químicos por ano milhões de kg a mais de fertilizantes químicos por ano e em 2013 com o diesel B5 serão 1085 milhões de kg e em 2013 com o diesel B5 serão 1085 milhões de kg a mais de fertilizantes químicos por ano. a mais de fertilizantes químicos por ano.

Alem disso, será necessário também mais 8,8 milhões Alem disso, será necessário também mais 8,8 milhões de kg de pesticidas em 2008 para o diesel B2 e em de kg de pesticidas em 2008 para o diesel B2 e em 2013 mais 22 milhões de kg de pesticidas para o 2013 mais 22 milhões de kg de pesticidas para o diesel B5. diesel B5.

Lembrando-se inda que todos estes números devem Lembrando-se inda que todos estes números devem ser acrescidos em 60% para fazer a produção ser acrescidos em 60% para fazer a produção independente de combustíveis fosseis.independente de combustíveis fosseis.

Cenário futuro – agro-químicos

Page 26: Avaliação emergética do ciclo de vida da produção de biodiesel de soja no Brasil Otávio Cavalett Enrique Ortega (Orientador) Laboratório de Engenharia

A produção de um litro de biodiesel libera 1,26 litros A produção de um litro de biodiesel libera 1,26 litros de efluentes líquidos, que poderiam ser traduzidos em de efluentes líquidos, que poderiam ser traduzidos em 2 litros por litro de biodiesel liquido (produzido sem 2 litros por litro de biodiesel liquido (produzido sem utilização de combustíveis fósseis). utilização de combustíveis fósseis).

O valor médio de DBO para o efluente é de 500 mg/L.O valor médio de DBO para o efluente é de 500 mg/L.Desta forma, cerca de 1 g de BDO devem ser Desta forma, cerca de 1 g de BDO devem ser removidos por litro de biodiesel. removidos por litro de biodiesel.

Com um custo energético aproximado de 3,6 MJ/kg Com um custo energético aproximado de 3,6 MJ/kg BDO seria gerado um custo energético de 3600 J/L, BDO seria gerado um custo energético de 3600 J/L, que corresponde a cerca de 0,01% da energia bruta que corresponde a cerca de 0,01% da energia bruta do biodiesel entregue.do biodiesel entregue.

Cenário futuro – efluentes

Page 27: Avaliação emergética do ciclo de vida da produção de biodiesel de soja no Brasil Otávio Cavalett Enrique Ortega (Orientador) Laboratório de Engenharia

O preço médio do barril de petróleo em 2000 era de O preço médio do barril de petróleo em 2000 era de 31 USD. Atualmente é 65 USD e a previsão para 2008 31 USD. Atualmente é 65 USD e a previsão para 2008 é de 84 USD. é de 84 USD.

O preço atual do petróleo é 0,41 USD/L de óleo cru. O O preço atual do petróleo é 0,41 USD/L de óleo cru. O Diesel é vendido no Brasil a 0,87 USD/L. Cerca de 70% Diesel é vendido no Brasil a 0,87 USD/L. Cerca de 70% desta valor são custos de transporte, margem de lucro desta valor são custos de transporte, margem de lucro e impostos, restando e impostos, restando 0,26 USD/kg0,26 USD/kg que é o custo de que é o custo de produção do diesel e pode ser comparado com o custo produção do diesel e pode ser comparado com o custo do biodiesel. do biodiesel.

O custo de produção (soma do custo de cada etapa de O custo de produção (soma do custo de cada etapa de processamento) para o biodiesel foi de processamento) para o biodiesel foi de 0,41 USD/L0,41 USD/L. A . A literatura aponta 0,52 USD/L para a produção na literatura aponta 0,52 USD/L para a produção na Europa.Europa.

Aspectos econômicos

Page 28: Avaliação emergética do ciclo de vida da produção de biodiesel de soja no Brasil Otávio Cavalett Enrique Ortega (Orientador) Laboratório de Engenharia

1 kg de diesel libera aproximadamente 3,18 kg de 1 kg de diesel libera aproximadamente 3,18 kg de CO2. 1 kg de biodiesel libara em seu processo de CO2. 1 kg de biodiesel libara em seu processo de produção cerca de 0,92 kg de CO2, ou seja, emissões produção cerca de 0,92 kg de CO2, ou seja, emissões 71 % menores do biodiesel em comparação com o 71 % menores do biodiesel em comparação com o diesel. diesel.

O Brasil deixará de emitir em 2008 com o diesel B2 O Brasil deixará de emitir em 2008 com o diesel B2 cerca de 1,34 milhões de toneladas de CO2 e 4,41 cerca de 1,34 milhões de toneladas de CO2 e 4,41 milhões de toneladas de CO2 em 2013 com o diesel milhões de toneladas de CO2 em 2013 com o diesel B5.B5.

O Brasil já é o 4º maior emissor mundial de gases do O Brasil já é o 4º maior emissor mundial de gases do efeito estufa (IPCC) por conta do desmatamento libera efeito estufa (IPCC) por conta do desmatamento libera cerca de 400 milhões de toneladas de CO2 com cerca de 400 milhões de toneladas de CO2 com queimadas. queimadas.

Emissões de CO2

Page 29: Avaliação emergética do ciclo de vida da produção de biodiesel de soja no Brasil Otávio Cavalett Enrique Ortega (Orientador) Laboratório de Engenharia

Emergy Analysis

0,00E+005,00E+141,00E+151,50E+152,00E+152,50E+153,00E+153,50E+15

Envir. flows Fuels Electricity Machinery Goods Labor & Services

seJ

Material Flow Accounting

0,00E+00

1,00E+03

2,00E+03

3,00E+03

4,00E+03

5,00E+03

6,00E+03

Envir. flows Fuels Electricity Machinery Goods Labor & Services

kg

Abiotic

Water

Air

Gross Energy Requirement

0,00E+001,00E+092,00E+093,00E+094,00E+095,00E+096,00E+097,00E+09

Envir. flows Fuels Electricity Machinery Goods Labor & Services

J

Petrolio equivalente Energia solar equivalente

Energia e Emergia

Page 30: Avaliação emergética do ciclo de vida da produção de biodiesel de soja no Brasil Otávio Cavalett Enrique Ortega (Orientador) Laboratório de Engenharia

Analise emergética

Indicador Valor Unidade

Transformity of biodiesel 4,14E+05 sej/J Specific emergy of biodiesel 1,51E+13 sej/kg Specific emergy of biodiesel 1,32E+13 sej/L Emergy Yield Ratio = YT8/(M1+M2+M3+M8+S1+S2+S3+S8) 1,44 Environmental Loading Ratio = (M1+M2+M3+M8+S1+S2+S3+S8+N1+N2+N3+N8)/(R1)

3,07

Empower Density = (YT8/area) 9,34E+11 sej/m2 Investment Ratio = (M1+M2+M3+M8+S1+S2+S3+S8)/(N1+N3+N8+R1)

2,25

EYR/ELR 0,47

Page 31: Avaliação emergética do ciclo de vida da produção de biodiesel de soja no Brasil Otávio Cavalett Enrique Ortega (Orientador) Laboratório de Engenharia

Analise emergética

Combustível Transformidade (sej/J) Referência Carvão 6,70E+04 (Odum et al., 2000) Gás natural 8,04E+04 (Odum et al., 2000) Petróleo 9,05E+04 (Odum et al., 2000) Diesel, gasolina 1,11E+05 (Odum et al., 2000) Etanol de cana de açúcar 1,86 E+05-3,15E+05 (Giampietro e Ulgiati, 2005) Biodiesel de girassol 2,31E+05 (Giampietro e Ulgiati, 2005) Biodiesel de soja 4,14E+05 Este trabalho Eletricidade no Brasil 2,77E+05 (Odum, 1996)

Page 32: Avaliação emergética do ciclo de vida da produção de biodiesel de soja no Brasil Otávio Cavalett Enrique Ortega (Orientador) Laboratório de Engenharia

Levando em conta as avaliações econômicas, de Levando em conta as avaliações econômicas, de materiais, energéticas, emergéticas e de materiais, energéticas, emergéticas e de emissões de COemissões de CO22 deste estudo concluímos que a deste estudo concluímos que a produção de biodiesel ainda não é uma produção de biodiesel ainda não é uma alternativa viável. Esta afirmativa esta baseada alternativa viável. Esta afirmativa esta baseada nas conseqüências da produção em larga escala. nas conseqüências da produção em larga escala.

O preço pago pelos brasileiros são as perdas de O preço pago pelos brasileiros são as perdas de uma grande quantidade de nutrientes (uma grande quantidade de nutrientes (2 milhões 2 milhões de ton de N e P)de ton de N e P) e o desaparecimento da floresta e o desaparecimento da floresta amazonica (7000 ha/dia). Fora a contribuição para amazonica (7000 ha/dia). Fora a contribuição para o aquecimento global.o aquecimento global.

Conclusões

Page 33: Avaliação emergética do ciclo de vida da produção de biodiesel de soja no Brasil Otávio Cavalett Enrique Ortega (Orientador) Laboratório de Engenharia

Não existem evidencias de que a produção em larga Não existem evidencias de que a produção em larga escala de biodiesel possa ser considerada uma escala de biodiesel possa ser considerada uma solução para a segurança energética do Brasil.solução para a segurança energética do Brasil.

A poluição direta (efluentes industriais, resíduos de A poluição direta (efluentes industriais, resíduos de pesticidas) e outros danos ambientais (erosão do pesticidas) e outros danos ambientais (erosão do solo, destruição de florestas, redução da solo, destruição de florestas, redução da biodiversidade) decorrentes da produção de biodiesel biodiversidade) decorrentes da produção de biodiesel indicam que a sua produção em larga escala exerce indicam que a sua produção em larga escala exerce uma pressão excessiva no meio ambiente. uma pressão excessiva no meio ambiente.

Similarmente, a diminuição das emissões de dióxido de Similarmente, a diminuição das emissões de dióxido de carbono são inexpressivas quando comparadas com as carbono são inexpressivas quando comparadas com as emissões provenientes de queimadas e da produção de emissões provenientes de queimadas e da produção de fertilizantes químicos.fertilizantes químicos.

Conclusões

Page 34: Avaliação emergética do ciclo de vida da produção de biodiesel de soja no Brasil Otávio Cavalett Enrique Ortega (Orientador) Laboratório de Engenharia

A substituição de 2% ou 5% de biodiesel no diesel utilizado no A substituição de 2% ou 5% de biodiesel no diesel utilizado no pais provavelmente irá competir com a produção de alimentos e pais provavelmente irá competir com a produção de alimentos e amplificará a demanda de terra e água. amplificará a demanda de terra e água.

O impacto ambiental das etapas de produção e processamento O impacto ambiental das etapas de produção e processamento do biodiesel assim como a disposição dos efluentes e co-produtos do biodiesel assim como a disposição dos efluentes e co-produtos gerados também é muito grande.gerados também é muito grande.

O saldo de energia dos biocombustíveis é tão baixo que se uso O saldo de energia dos biocombustíveis é tão baixo que se uso torna-se pouco econômico.torna-se pouco econômico.

Entretanto, o biodiesel pode ser uma opção para um futuro de Entretanto, o biodiesel pode ser uma opção para um futuro de diminuição na disponibilidade de combustíveis fosseis, junto com diminuição na disponibilidade de combustíveis fosseis, junto com adoção da agroecologia na produção de etanol de cana de adoção da agroecologia na produção de etanol de cana de açúcar, a produção de hidrogênio, de energia eólica, de energia açúcar, a produção de hidrogênio, de energia eólica, de energia elétrica fotovoltaica e de programas de economia de energia.elétrica fotovoltaica e de programas de economia de energia.

Conclusões

Page 35: Avaliação emergética do ciclo de vida da produção de biodiesel de soja no Brasil Otávio Cavalett Enrique Ortega (Orientador) Laboratório de Engenharia

A viabilidade do biodiesel esta ligada a integração A viabilidade do biodiesel esta ligada a integração da produção de biocombustíveis com a produção da produção de biocombustíveis com a produção de alimentos, água e serviços sócio-ambientais, de alimentos, água e serviços sócio-ambientais, aproveitamento dos co-produtos e aumento da aproveitamento dos co-produtos e aumento da reciclagem bem como da adoção das técnicas de reciclagem bem como da adoção das técnicas de produção orgânica e agroecológica.produção orgânica e agroecológica.

Conclusões

Se essas estratégias de otimização não forem Se essas estratégias de otimização não forem adotadas dentro de um modelo de emissões adotadas dentro de um modelo de emissões zero, a exploração intensiva da terra ira zero, a exploração intensiva da terra ira provavelmente produzir mais desertificação e provavelmente produzir mais desertificação e aquecimento global do que energia para a aquecimento global do que energia para a sociedade.sociedade.

Page 36: Avaliação emergética do ciclo de vida da produção de biodiesel de soja no Brasil Otávio Cavalett Enrique Ortega (Orientador) Laboratório de Engenharia

Obrigado!

[email protected]@fea.unicamp.br

[email protected]@fea.unicamp.br

www.unicamp.br/fea/ortegawww.unicamp.br/fea/ortega