Biorrefinaria dePinho-MansoBiocombustveis x Coprodutos x Meio
AmbienteProf. Marcio Ardes [email protected] Federal de
ViosaMas o petrleo e cia funcionam to bem ...Upsala, Patagnia, em
1928Atualmente ....Fluxo energtico Biomassa toda matria orgnica de
origem vegetal ou animal. Num conceito mais amplo abrange toda a
matria viva existente num dado momento na Terra. Toda biomassa
provm, em ltima instncia, do processo de converso fotossinttico. A
biomassa uma fonte indireta de energia solar. A energia obtida da
biomassa denominada agroenergia.Biomassa Biocombustveis: formas
finais de uso direto da agroenergia. Principais
biocombustveis:LenhaCarvo*Diesel/BiodieselEtanol(Bio)metanolBiopetrleo
ou petrleo vegetalBiogsHidrognioAlgasAgroenergiaBiomassa na matriz
energticaFonte: MMEBiodiesel Etanol Etanol de 2 geraoProduo mundial
de biocombustveisEuropa EUA Amrica do Sul sia1995
20002005201020152020705060403020010(Milhes de toneladas)1995
20002005201020152020 1995 20002005201020152020 1995
20002005201020152020Fonte: NRELProduo mundial de
biocombustveis0501001502002502005 2010 2015 2020 2025 2030Bilhes de
litros/anoEtanol convencionalEtanol de celuloseVolume anual de
etanol requerido para substituir em 30% a demanda de gasolina nos
EUA.0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000Cana-de-accar(BR)Bet er r
aba (UE)Cana-de-accar(ndia)MilhoTr igoPr odut ividade (lit r
os/ha)0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5
0,6Cana-de-accar(BR)Cana-de-accar(ndia)Milho (EUA)Milho (China)Tr
igo e beter r aba (UE)Pr eo (Eur os/lit r os)Fonte: NRELEtanol
Produtividade e PreoFonte: NRELBiodiesel Produtividade e Preo0 1000
2000 3000 4000 5000Pal maMacabaPi nho-mansoCanol aGi
rassolMamonaSoj aProduti vi dade (l i tros/ha)0 0,2 0,4 0,6 0,8
1Canol a (UE)Soj a (EUA)Pal ma (Mal si a)Pi nho-manso (ndi a)Bi odi
esel(BR)Preo (Euros/l i tros)Biomassa e
biocombustveisOleaginosasCana-de-acarMadeiraBiodieselEtanolLenha e
carvoMatrias primas para a produo de biodiesel Biodiesel feito a
partir de tri(acil)glicerdeos de origem animal e vegetal. Biodiesel
uma mistura de steres metlicos ou etlicos. Triacilglicerdeo
encontrada nas fraes lipdicas (leos e gorduras).Matrias primas para
a produo de
biodieselMacabaTungueSojaAmendoimAlgodoPequiFrituraBuritiMamonaPalmaPinho-mansoGirassolBaba
Milho Canola SeboMatrias primas para a produo de
biodieselSojaMamonaGirassolAlgodoDendPinho
mansoMacabaAmendoimCanolaBabauBuritileos residuaisSebo
bovinoGordura de frangoNabo
forrageiroCrambeSsamoInajLinhaaPequiTucumTungueEm usoEm avaliaoEm
avaliaoBiodiesel Cenrio atualOleaginosasDiesel +biogasolina
+bioqueroseneleo
vegetalCraqueamentoTransesterificaoBiodieselTortaProtenasAlimentaoHumanaAnimalEsterificaoEtanol/MetanolBiodiesel
Processo industrialCalorCalorBiodiesel Cenrio
prximoOleaginosasDiesel +biogasolina +bioqueroseneleo
vegetalCraqueamentoTransesterificaoBiodieselTortaCelulsicaAmilceaSacardicaProtenasEtanolBiodigestoresBiogsHidrognioEsterificaoBiorefinariaBiorefinaria
umausinaqueconvertebiomassaemcombustveis, energia e produtos
qumicos. O conceito parecido com
odasrefinariasdepetrleodehoje,queproduzem mltiplos combustveis e
outros produtos de
petrleo.BiorefinariaCultivosenergticosResduosagrcolasBioqumica:HidrliseenzimticaConverso
de
ligninaProduo:CombustveisQumicosMateriaisTermoqumica:PirliseGaseificaoProduo:CombustveisQumicosMateriaisConversoBiorefinariasIntegradasGs
de sntesee intermediriosIntermedirios delignina e acaresPinho-Manso
(J atropha curcas L.)Potencial de Biodiesel em Minas GeriasAlto
teor de leo (~40%)TxicoPinho-Manso (Jatropha curcas L.)Frutos
verdes e secosPinho-Manso (Jatropha curcas L.)Maturao disforme
Frutos madurosSementes, cascas, amndoaTorta de prensagem
Processamento integral do fruto. Duas dissertaes de mestrado e 1
tese de doutorado. As converses visam agregar mais valor ao produto
principal. Composio qumica da casca de Pinho-Manso:Biorefinaria de
Pinho-MansoGlicanas 26,5%Xilanas 6,1%Arabinanas 3,5%Galactanas
2,7%Mananas 1,2%Protena 6,8%Lignina
22,1%Cinzasa8,40%40%Biorefinaria de
Pinho-MansoAltoclave(pretratamento)FiltroHidrlise enzimticada
celulose efermentao C6CelugninaAcares solveisFermentao
C5DestilaoSecagemdo etanolEtanolGaseificadorGeradorSemente
midaEnergia eltricaCalorSym gasTortaP-45Biorefinaria de Pinho-Manso
Etanol de pinho-manso Processo SSFTime (h)0 10 20 30 40
50Concentration (g/L)0246810BiomassaCraqueamentoBiomassa Cenrio
atual e
futuroPirlisesSeparaoHidrliseFermentao*BiodigestoPr-tratamentoBiodigestoDiesel
+biogasolina +bioqueroseneGNCCarvoFraes
lquidasMetanolBiogsEtanolMetano +Hidrognio (1:1)****Zhang et al,
2007. *Cardona e Snchez, 2007.Carvo vegetal Muito utilizado em
substituio a lenha como combustvel. constitudo principalmente por
carbono Vantagens em relao a lenha: Queima limpa, isento de fumaa
Maior poder calorfico Principais usos: Insumo REDUTOR de diversos
setores industriais ligados a siderurgia Alguns segmentos
apresentam restries devido as cinzas Usos domestico em
churrasqueiras Uso em fornalhas para secagem de gros e aquecimento
de ambientesCarvo vegetal 40% do ferro gusa e das ligas metlicas
produzidas no Brasil utilizam o carvo vegetal como insumo
energtico. Minas Gerais possui a maior rea de florestas plantadas
do gnero Eucalyptus sendo grande parte destinada a produo de carvo
vegetal. Grande parte da produo feita em sistemas rsticos por
pequenos produtores onde no se recuperam os gases formados durante
a carbonizao.Aspectos gerais de produo de carvoAspectos gerais de
produo de carvoFornos retangulares de produo de carvo Soja a
cultura de maior escala para a produo de biodiesel (18-20% em leo).
Demanda de B3 (julho de 2008) = 1,5 Bilho L = 7,5 Milhes de t gros=
12,5% da safra* = 2.65 milhes de ha. A demanda requer 252 Milhes de
L de etanol ou 176 Milhes de L de metanol.Desafios da demanda por
biodiesel*safra de 59,5 milhes de toneladas, 21,2 milhes de h, 8
levantamento, CONAB, maio 2008. Alm da demanda na produo de
biodiesel, h demanda para a crescente frota flex. Metas-foco PNP*
Etanol (2008-2012) Cultivares modificadas Rota tecnolgica Duplicar
produo etanol Fortalecer Redes de Competncias em PD&IDesafios
da demanda por etanol*Programa Nacional de Pesquisa,
Desenvolvimento e Inovao em Etanol.Cana de acar1/3 caldo 1/3 bagao
1/3 residuosEtanol + EtanolDesafios da demanda por etanol
Cana-de-acar: Zoneamento AgroecologicoPantanalMata
atlnticaCana-de-acarrea deexpanso A disputa de terras comea AQUI!
Investimentos, alternativas e viabilidade. Cultivo de oleaginosas
Compactao de usinas regionais. Utilizao da celulose na produo de
energia Utilizao de resduos florestais.O PAC da Agroenergia**Frum
de Debates Projeto Brasil, 54. O PAC da Agroenergia: investimentos,
alternativas e viabilidade, So Paulo, 8 Maio 2008.Resduos
agrcolasBagaoResduos florestaisMetas do PAC da
AgroenergiaConsideraes finais Competio por terras: alimentos,
etanol, biodiesel e florestas. Necessidade de agregar valor no
segmento de biocombustveis: biorefinaria. Biorefinaria requer
sistemas integrados e fechados. Maiores investimentos em PD&I
para bioetanol de celulose, sinalizadas pela Embrapa-Agroenergia e
pela Petrobrs. Universidade Federal de Viosa em Nmeros rea total:
47.787.696 m rea construda: 372.047.00 m Laboratrios (558 unid.):
23.152 m Estudantes de graduao: 9916 Estudantes de ps-graduao: 1933
39 cursos de graduao 30 programas de ps-graduaoMuito
obrigado!Maiores informaes:Prof. Marcio ArdesEngenheiro
QumicoEngenharia Trmica & [email protected](31)
3899-1922 (31) 9207-7996Universidade Federal de Viosawww.ufv.br
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