Embed Size (px)
Citation preview
Laboratório de Engenharia Ecológica
PRODUÇÃO DE ETANOL (SEM DEIXAR DE PRODUZIR ALIMENTOS
E SERVIÇOS AMBIENTAIS):
SISTEMAS INTEGRADOS
E ASSENTAMENTO RURAIS
UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS
FACULDADE DE ENGENHARIA DE ALIMENTOSLABORÁTÓRIO DE ENGENHARIA ECOLÓGICA E INFORMÁTICA APLICADA
Enrique Ortega
Alexandre Souza
Antecedentes e justificativas Atender a demanda de um grupo de agricultoras do
assentamento Gleba XV de Novembro por um projeto para a instalação de uma microdestilaria de Etanol;
Existe também a preocupação com a expansão da monocultura da cana nos assentamentos de reforma agrária no estado de São Paulo
Agricultoras do assentamento Gleba XV de Novembro em uma
apresentação sobre microdestilarias em congresso em Botucatu
Estoque mundial de petróleo está se esgotando
Extração e combustão de energia fóssil causam problemas
ambientais graves (poluição, mudanças climáticas, etc.)
Problematização
A energia de biomassa vem sendo
anunciada como principal solução,
substituindo os combustíveis
fósseis.
No Brasil, uma das principais
alternativas é o etanol, como
substituto da gasolina.
Problematização
?
A cana-de-açúcar no Brasil:
Produção de etanol em pequena escala 50 a 400 litros/dia;
Sistema composto por uma moenda, dornas de fermentação, coluna de destilação, tanque de estocagem e uma caldeira;
Uma alternativa: A microdestilaria de álcool combustível
Existem algumas experiências nos estados de MG, SP, SC, RS, entre outros;
A possibilidade da Integração
Capaz de atender a quesitos sociais, ambientais e
econômicos. Permite a democratização através da
descentralização da produção, renda e poder.
Mostra-se como ferramenta útil para a inclusão social
de agricultores fragilizados. No Brasil, muitos
camponeses se encontram em assentamentos rurais
de reforma agrária em terras degradas.
Portanto, os assentamentos são um dos locais para
se implementar os SIPAES
Sistema Integrado de Produção de Alimentos
Energia e Serviços ambientais (SIPAES)
Objetivo da pesquisa
Analisar as possibilidades de instalar
uma microdestilaria de etanol em um
assentamento de reforma agrária
mediante o cálculo dos benefícios
sociais, ambientais e econômicos.
Metodologia Elaboração de Cenários
Metodologia Emergética
Análise Econômica de projeto
Ferramentas Participativas
Assentamento de reforma agrária “Gleba XV de Novembro”;
Local de Estudo
No extremo oeste do
estado de São Paulo,
região chamada Pontal
do Paranapanema
O modelo de microdestilaria foi escolhido a partir de uma
visita a COOPERBIO;
Microdestilaria com capacidade produtiva de 24 l/h (USI
biorefinarias). A microdestilaria da Gleba XV de Novembro
produziria álcool 8 h/dia (um turno de trabalho diário)
7 hectares de cana-de-açúcar
Definindo o sistema
Cada família (lote) = 1 ha de cana-de-açúcar para produzir
etanol + 0,5 ha para a produção de rapadura (ou açúcar
mascavo);
Área de cada lote = 23 hectares.
Área total do grupo de agricultores = 161 hectares
Fotos da
microdestilaria da
Cooperbio
Cenário Descrição Rápida
AtualAgricultura e pecuária leiteira com manejos
convencionais (agrotóxicos, fertilizantes químicos, etc.)
Sistema Integrado de Produção de Alimentos, Energia e Serviços
Ambientais (SIPAES)
Inserção da microdestilaria de forma integrada à agricultura e pecuária local
Bagaço e vinhaça são utilizados para alimentar o gado e fazer composto orgânico (junto com o esterco)
Uma peque parte da pastagem é convertida em canavial e plantação de eucalipto adensado;
É criada uma área de compostagem;
Se dá início a preservação da reserva legal e a recuperação de áreas de mata nativa (mata ciliar, áreas de preservação permanente, brejos, várzeas) e implantação de sistemas agroflorestais.
Resultados da observação participativa
A atividade agrícola se assemelha muito de uma agricultura
de subsistência com a venda do excedente;
A atividade principal é a pecuária leiteira;
O leite é vendido a laticínios de regiões próximas e é
retirado por caminhões tanque quase que diariamente;
Os tanques de resfriamento geralmente são de propriedade
das empresas e atende a mais de um agricultor.
Resultados
Além do Programa Federal de Aquisição de Alimentos (PAA) há
outras formas de apoio de políticas públicas voltadas ao sistema
produtivo.: ITESP, SEBRAE, SENAR, UNESP, etc.
De modo geral, o assentamento Gleba XV de Novembro apresenta
uma situação que precisa ser melhorada;
Políticas de saúde e educação, estão presentes, mas poderiam ser
melhoradas;
O assentamento fica distante dos serviços públicos e do comércio;
Evasão dos jovens e há ônibus de trabalhadores rurais “boias frias”
transitando no assentamento.
É necessária uma alternativa que tenha capacidade de causar
mudanças.
Metodologia emergética
Grupo de assentados do assentamento Gleba XV de Novembro
Esterco
Nitrogênio atmosférico
Biodi versi dade
Chuva
Água infiltrada
Sol
Albedo15%
55,7
487
Agrotóxico
Frutas, vegetais e outros produtos
1040
Leite
Leite
Gado
Vacinas, remédios
Família
Minerais do solo
794
1.840
Dinheiro
Solo
Água infiltrada
Solo erodido
134
Valores expressos em 1E+12 seJ/ha/ano
517
1,6
39,7
36,3
8,19 3,12
Vigilancia da floresta
Fertilizantes químicos
Calcário
172 258
310,6
9,6
225
339,9
10,3
821
317
1.198
6,6
Solo
Solo
Floresta
Plantações
Pasto
Cenário
Atual
Cenário SIPAES
Grupo de assentados do assentamento Gleba XV de Novembro
Esterco
Nitrogênio atmosférico
Biodi versi dade
ChuvaÁgua infiltrada
Sol
Albedo15%
Formicida
Frutas, vegetais e outros produtos
Mão-de-obra
Leite
Leite
Gado
Uréia
Etanol
Microdestilaria Rapadura
Eletricidade Aço
Etanol
Composto orgânico
Compostagem
Composto orgânico
FamíliaMinerais do solo
Vinhaça
Dinheiro
Solo
Água infiltrada
Solo erodido469
Valores expressos em 1E+12 seJ/ha/ano
0,24
0,24
0,93
0,09
0,24 0,26
Moenda móvel
Garapa
Bagaço
Lote
Plástico Cimento
Rapadura
85,7
Vigilancia da floresta
55,7
787
1.280
1.840
16,533,10,001 608 0,14 0,49
256
7,95
157,4
11,43
998,4
368
4,9
0,15
51,3
83,4
22,7120
145,3
236,4
105,8
339,9
694,6427
340,8
200,2
93,83
1.534
397
11,6
353,4
Solo
Madeira
Biomassa
Solo
Solo
Floresta
Eucalipto
Plantações
Pasto
Solo
Cana-de-açúcar
11,1
3,6
3,6
340,7
Indicador Cálculo Atual SPAE SIPAES Unidade
Transformidade Tr = Y/Ep 767.966 317.712 114.637 seJ/J
Emergia Específica Y/Massa total 4,57E+10 5,26E+10 1,16E+10 seJ/kg
Razão de Rendimento Emergético EYR = Y/F 10,23 4,15 4,77 adimen.
Razão de Investimento Emergético EIR = F/I 0,11 0,32 0,27 adimen.
Razão de carga Ambiental ELR = (N+MN+SN)/(R+MR+SR) 0,47 0,73 0,42 adimen.
Renovabilidade %R = 100(R+MR+SR/Y) 68,30 58,37 70,98 %
Razão de Intercâmbio de Emergia EER = Y/[($)*(seJ/$)] 3,73 1,33 1,12 adimen.
Comparação dos indicadores emergéticos dos cenários
Fluxos Emergéticos Agregados
0,0E+00
1,0E+15
2,0E+15
3,0E+15
4,0E+15
5,0E+15
6,0E+15
Y I R N F M S
seJ/
ha/a
no Atual
SPAE
SIPAES
Energia Produzida (Ep)
0,0E+00
1,0E+10
2,0E+10
3,0E+10
4,0E+10
5,0E+10
6,0E+10
Atual SPAE SIPAES
J/ha
/ano
A implantação da microdestilaria de forma que seus
subprodutos interajam com os outros elementos do
sistema (cenário SIPAES) se mostrou o melhor cenário
do ponto de vista ambiental.
Além disso, o SIPAES é um cenário que considera a
presença de agroindústria (produção de etanol e
rapadura), diferentemente do cenário Atual, que obteve
%R e ELR bem próximos aos obtidos pelo SIPAES.
Comparação dos indicadores emergéticos dos cenários SPAE e SIPAES com a produção de etanol em larga escala
SPAE SIPAES
Transformidade Tr = Y/Ep 317.712 114.637 48.700 seJ/J
Emergia Específica Y/Massa total 5,26E+10 1,16E+10 - seJ/kg
Razão de Rendimento Emergético EYR = Y/F 4,15 4,77 1,57 adimen.
Razão de Investimento Emergético EIR = F/I 0,32 0,27 - adimen.
Razão de carga Ambiental ELR = (N+MN+SN)/(R+MR+SR) 0,73 0,42 2,23 adimen.
Renovabilidade %R = 100(R+MR+SR/Y) 58,37 70,98 30,90 %
Razão de Intercâmbio de Emergia EER = Y/[($)*(seJ/$)] 1,33 1,12 0,68 adimen.
a Pereira e Ortega (2010)
Indicador Cálculo UnidadeCenários Larga
escalaa
Análise
econômica
Foi calculada a rentabilidade simples no intuito de gerar um
indicador econômico mais próximo da maioria das pessoas.
Fórmula Sem
financiamento Com
financiamento
Rentabilidade simples
(Receita - Custo)/Custo 51,27% 40,13%
A viabilidade econômica foi calculada somente para a produção
de etanol através da microdestilaria.
Porém, existe uma possível receita de R$ 48.000,00 anuais
referente a 32 toneladas de rapadura e de R$ 24.000,00, relativo
a 200 toneladas de composto orgânico.
Conclusão
O uso conjunto das metodologias permitiu responder aos
questionamentos deste trabalho e o SIPAES é um bom
cenário;
A inserção da microdestilaria integrada permite deixar de
usar ou reduzir o uso de fertilizantes químicos. Para isso, é
necessário adotar técnicas com princípios agroecológicos.
O projeto da microdestilaria é um investimento viável;
Dentro da perspectiva social, a microdestilaria pode
melhorar a vida do grupo de agricultores e a criar postos
de trabalho no assentamento; porém, existe certa
dificuldade na organização dos agricultores;
Conclusões gerais
A implantação da microdestilaria de forma integrada,
melhora um pouco a performance ambiental, se
apresentou um investimento viável e satisfatório, e é
capaz de gerar postos de trabalho além de ter
potencial para melhorar a condição de vida e a auto-
estima dos agricultores.
O cenário SIPAES pode servir como modelo para a
produção de etanol, pois produz combustível sem
competir por terra, com a produção de alimentos e sem
prejudicar os serviços ambientais das áreas naturais.
