PANORAMA DOS BIOCOMBUSTÍVEIS NO BRASIL: NORTE/NORDESTE

Sérgio Peres, Ph.D.Universidade de Pernambuco*

Núcleo Vinculado do CENBIO

Escola Politécnica de PernambucoPOLICOM – Laboratório de Combustíveis e Energia

ESTRUTURA DA PALESTRA

-Produção de Etanol na região Norte-Nordeste-Cana de Açúcar-Hidrólise Enzimática-A partir de amiláceos

-Biodiesel- culturas-Aproveitamento de resíduos

-Pellets e Briquettes-Biogás e Biometano

PRODUÇÃO DE CANA-DE-AÇÚCAR N/NE

Fonte: CONAB 2009 – SAFRA 2008

ESTIMATIVA DE PRODUÇÃO E DESTINAÇÃO DA CANA-DE-AÇÚCAR N/NE – SAFRA 2008

(1000 t) (m3)

Fonte: CONAB 2009 – SAFRA 2008

PRODUÇÃO DE ETANOL TOTAL

Fonte: CONAB 2009 – SAFRA 2008

PRODUÇÃO DE ETANOL ANIDRO

Fonte: CONAB 2009 – SAFRA 2008

PRODUÇÃO DE ETANOL HIDRATADO

Fonte: CONAB 2009 – SAFRA 2008

PERSPECTIVAS DE AUMENTO DE PRODUÇÃO DE ETANOL

-ATRAVÉS DE HIDRÓLISE ENZIMÁTICA

-ATRAVÉS DE UTILIZAÇÃO DE AMILÁCEOS (SACARIFICAÇÃO + FERMENTAÇÃO)

ESTIMATIVA DE PRODUÇÃO DE ETANOL COM AVANÇO TECNOLÓGICO

Hidrólise do Bagaço e Palhas

FONTE: UNICAMP- PROJETO ETANOL

PREVISÃO DA PRODUÇÃO DE ETANOLDA CANA DE AÇÚCAR - 2008 a 2025

CANA ETANOL ATUAL FERMENTAÇÃO FERMENTAÇÃO+ HIDRÓLISE

FERMENTAÇÃO+ HIDRÓLISE

Cálculos da estimativa baseados na Safra de 2008

FONTE: CONAB , UNICAMP Cálculos efetuados no POLICOM –UPE (Prof. Dr. Sérgio Peres)

NOTÍCIAS – FOLHA DE PERNAMBUCO

ECONOMIA Nordeste fica de fora da ‘festa’ do álcool

Berço da cana-de-açúcar no Brasil, o Nordeste assiste à distância à explosãode investimentos em novos projetos para a produção de álcool. “O Nordeste não

é convidado na festa do álcool”, diz o presidente do Sindicato da Indústria do Açúcar e do Álcool de Alagoas, Pedro Robério Nogueira, referindo-se à falta de perspectiva de crescimento do setor na região.Enquanto no centro-sul surgem novas usinas (30, nos últimos dois anos), o Nordeste tem movimento inverso. Em Pernambuco, 18 fecharam as portas nos últimos 15 anos. Em Alagoas, foram 10 que fecharam ou foram transferidas para oSudeste e o Centro-Oeste. A última usina aberta em Alagoas, a Agrisa,

inaugurada em 2000, mal chegou a funcionar. Ocupada por movimentos de sem-terra, parou a produção.O Nordeste tem custo mais elevado de produção da cana, porque parte do plantio é em área montanhosa, o que dificulta a mecanização e exige mais mão-de-obra.“O Nordeste tem 12% da produção e 35% da mão-de-obra empregada

Autor: Marco Bahé - 08/07/07

NOVA REALIDADE NORDESTINA

PROJEÇÕES DE AUMENTO DE PRODUÇÃO DE CANA-DE-AÇÚCAR NO NORDESTE

-COM CANA IRRIGADA:

-CANAL DO SERTÃO – PERNAMBUCO

-PÓLO GUADALUPE - PIAUÍ

CANAL DO SERTÃO PERNAMBUCANO (1)

Localização: Abrange Casa Nova, na Bahia e 16 municípios do estado de Pernambuco Objetivo : Promover o desenvolvimento sustentável da região; Aumentar a disponibilidade de recursos hídricos em quantidade e qualidade para usos múltiplos dos recursos naturais.Sistema de Captação: estação de bombeamento com vazão total de 140 m3/s no reservatório de Sobradinho.Usos: - Abastecimento humano (urbano e rural);

- Dessedentação animal;- Agricultura irrigada 140 mil ha e de sequeiro;- Pecuária e aqüicultura;- Agroindústria e mineração;

FONTE: CODEVASF (2009)

CANAL DO SERTÃO PERNAMBUCANO (2)Características Técnicas :

•Fonte Hídrica: Rio São Francisco•Suprimento Elétrico: 320 MVA •Sistema de Adução: 457 km de canal principal e 120 km de canais secundários

Benefícios esperados com a conclusão do projetoEmpregos gerados: 333.000Municípios beneficiados: 17População beneficiada : 640 mil pessoas.Período de implantação : 2003 – 2026Construção de 7 usinas de açúcar e álcool : 10 milhões de ton de canaProdutividade da Cana: até 100 ton/cana/ha (= Agrovale)

FONTE: CODEVASF (2009) e SINDAÇÚCAR

NOTÍCIA - Junho 2007

PÓLO SUCROALCOOLEIRO GUADALUPE - PIAUÍ

-USINA COMVAP -Moagem atual 700 mil toneladas de cana-Produção de 60 milhões de litro de etanol

-Projeto :-Moagem de 1 milhão de toneladas de cana- Irrigação de 1.500 hectares

-FGV e CODEVASF-Pólo pode produzir 8 bilhões de toneladas de cana em 12 anos-Pode produzir de 720 milhões de litros de álcool

FONTE: CODEVASF (2009) e SINDAÇÚCAR

COMPARAÇÃO DE PRODUÇÃO DE ETANOL VÁRIAS FONTES

COMPARAÇÃO DE CULTURAS PARA ETANOL

CULTIVO DA MANDIOCA (Fatos 2007)• A região Nordeste produziu 9,7 milhões de toneladas (36% da produção nacional);•A região Norte produziu 7,6 milhões de toneladas (28,5% da produção nacional);•Portanto, 64,5% da produção brasileira encontra-se nas regiões Norte e Nordeste.• Vocação para o plantio da mandioca .• Possibilidade de produção de etanol na região Norte e no sertão Nordestino onde a produção de etanol de cana de açúcar é mínima.

BIODIESEL (1) (m3)

Fonte: ANP (2009)

REGIÃO NORDESTE*

PRODUÇÃO DE BIODIESEL (3)

REGIÃO NORTE

Fonte: ANP (2009)

QUEDA DE PRODUÇÃO DO BIODIESEL NO NORDESTE

• A produção na região Nordeste caiu 27% de 2007 para 2008. Enquanto a produção na região Norte caiu 40% no mesmo período.

• A usina de biodiesel da Brasil Ecodiesel, em Crateús, no sertão central cearense, fechou suas portas por problemas financeiros e ambientais. Inaugurada, em janeiro de 2007, pelo presidente Luiz Inácio Lula da Silva, a unidade estava parada havia seis meses. Tinha capacidade instalada de produção para 10 milhões de litros de óleo por mês. Começou a funcionar com 20 mil toneladas de mamona estocadas, quantidade suficiente para somente 80% da capacidade total de produção de um mês. Como o plantio de mamona não deslanchou no município, a unidade passou a adquirir, então, soja e dendê no Piauí e na Bahia. (Em 13/07/2009 Jornal do Comércio)

QUEDA DE PRODUÇÃO• Notícia no portal Ecodebate (01/04/2009) :

•Apesar da atuação no mercado, a mamona não será transformada em biodiesel tão cedo. Com valor muito maior no mercado da indústria ricinoquímica, a parcela da oleaginosa adquirida pelas empresas de biodiesel também acaba destinada a ele, mesmo porque, no caso da Petrobras, as três usinas da empresa -Candeias, BA, Montes Claros, MG e Quixadá, CE – não tem equipamentos de esmagamento, operando apenas com óleo de soja comprado no mercado.

• Falta de investimento no setor;• Experiências frustradas no Nordeste fizeram que o agricultor desistisse de plantar oleaginosas, como a mamona.

SOLUÇÃO

. DIVERSIFICAÇÃO DA MATÉRIA-PRIMAA diversificação de óleos vegetais para a produção do biodiesel foi um dos assuntos tratados pelos representantes da Câmara Setorial de Oleaginosas e Biodiesel reunidos nesta quarta-feira (19/08/09), em Brasília.

O Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (Mapa) estácoordenando os estudos das potencialidades agrícolas regionais e fortalecimento da pesquisa para aumentar a utilização de palmáceas consideradas estratégicas, como o inajá, macaúba, tucumã, além do pinhão-manso, desenvolvidas pela Empresa de Pesquisa Agropecuária (Embrapa).

OUTRAS OPÇÕES PARA PRODUÇÃO DE BIODIESEL

• Sebo de boi• Gordura de Frango• Óleo de fritura • Pinhão-manso

SEBO DE BOI POTENCIALIDADE DE USO NO NORDESTE

• O biodiesel no nordeste não está sendo utilizado para produção de biodiesel;

• Mercado ainda a ser explorado;– Cada bovino abatido possui entre 10 a 15 kg de sebo

(PROMATA);– Rebanho Nordestino conta com 28.711.240 cabeças de gado

(IBGE-2007)– Foram produzidas 1.048.987 toneladas de carne bovina–

equivalendo a 4.486.600 abates (ANUALPEC 2003)– Produção de aproximadamente 27.012.540 kg de sebo, que

poderia ser convertido em biodiesel.

Mini-usina de Biodiesel

BIODIESEL DE SEBO DE BOI

Fonte: POLICOM- UPE

PROCESSOS DE PRODUÇÃO DO BIODIESEL

BIODIESEL DE SEBO DE BOI

ÓLEO DE FRANGO• Em 2008 foram abatidas 131,46 milhões de cabeças na

região Nordeste e 63,546 na região Norte1;• O teor de gordura de frango varia de 25 a 43 gramas2

(1 a 1,8% do peso das carcaças);

• Produção estimada entre 4.875 mil a 8.385 mil toneladas de gordura de frango/ano – nas regiões N/NE, que poderiam ser convertidas em biodiesel.

Fonte: 1 –http://www.avisite.com.br/noticias/maisnotss.asp?codnoticia=9931&mes=4&ano=2009 - 22/08/092 Potencialidade da Gordura de Frango Para a Produção de Biodiesel (Rodrigues, K et al)

ANÁLISE DO BIODIESEL DE ÓLEO DE FRANGO

Fonte: UFPE-LCI/UPE-POLICOM

PINHÃO - MANSO

COMPOSIÇÃO DO BIODIESEL DE PINHÃO-MANSO

FONTE: LABORATÓRIO DE CROMATOGRAFIA INSTRUMENTAL/UFPE

POLICOM – LABORATÓRIO DE COMBUSTÍVEL E ENERGIA/UPE

APROVEITAMENTO DA BIOMASSA RESIDUAL

Aproveitamento da Biomassa

• Densificação

A densificação (ou compactação) é caracterizada pela formação de blocos energéticos cilíndricos de tamanhos variados (pellets e briquetes);

– Pellets: diâmetro entre 0,5 e 1,8 cm e comprimento máximo de 4 cm;

– Briquetes: diâmetro entre 4 e 10 cm e comprimento entre 10 e 40 cm;

DENSIFICAÇÃO DA BIOMASSA

• Consiste na aplicação de pressão a uma massa de partículas com ou sem a adição de ligantes ou tratamento térmico;

• A pressão aplicada eleva a temperatura do processo provocando a “plastificação” da lignina (±85ºC), substância que atua como elemento aglomerante das partículas vegetais;

• Pode ser realizada praticamente com qualquer resíduo sólido de origem vegetal.

BRIQUETES e PELLETS

PELLETS E BRIQUETTES

• Principais vantagens do processo de densificação da biomassa:– Facilita a estocagem e o transporte;– Aumenta a densidade energética; – Melhora a eficiência da queima e da gaseificação; – Permite a mecanização da alimentação de

equipamentos como caldeiras e fornos; – Agrega valor a um material que, em geral, é

descartado no meio-ambiente;

DENSIDADES – NATURAL X BRIQUETTEApós o processo de compactação, os briquetes e pellets equivalem a uma lenha seca de elevada densidade e de forma extremamente homogênea.

Tipo de Resíduo Densidade natural do resíduo (Kg/m3)

Densidade à granel do briquete (Kg/m3)

Palha de milho 33 550Pó de serra 274 570Aparas de madeira 112 565-615Casca de arroz 150 610Bagaço-de-cana 180 500-600

Características de alguns resíduos ligno-celulósicos

ASPECTO AMBIENTAL

- Os briquetes de mamona podem ser utilizados em substituição à lenha nativa.Para Pernambuco, isto tem um impacto ambiental bastante benéfico, pois, poderá ser utilizado nos fornos de calcinação do gesso, impedindo a destruição da caatinga, e parando o processo de desertificação que sofre a região do Pólo Gesseiro do Araripe.

Biogás• O Biogás é um gás inflamável produzido por

microorganismos, no processo de fermentação anaeróbia, quando matérias orgânicas são fermentadas dentro de determinados limites de temperatura, teor de umidade e acidez.

• O metano, é o principal componente do biogás, não tem cheiro, cor ou sabor, mas os outros gases presentes , como o ácido sulfídrico, conferem-lhe um ligeiro odor desagradável.

• O Biometano – é um gás resultante da purificação do biogás, ou seja, após a retirada do dióxido de carbono e contaminantes, como o gás sulfídrico.

Biogás

Principais Constituintes % MolarMetano 40 - 55Dióxido de carbono 35 - 50Nitrogênio 0 - 20

Poder calorífico 14,9 a 20,5 MJ/m3

Biometano 25 - 33 MJ/m³

Biogás

Glicerina + nutrientes

Fonte: Wikipedia

CARACTERÍSTICAS DO BIOGÁS

PCS = 20,13 MJ/m3

PCI = 18,10 MJ/m3BIOGÁS

Constituintes Fórmula Massa Molar

% Molar

Metano CH4 16 50,45Dióxido de Carbono CO2 44 49,55Água (Umidade) H2O 18 0,00Sulfeto de Hidrogênio H2S 34 0,00

Composição do Biogás

POTENCIAL NÃO UTILIZADO DE BIOGÁS

• Aterros sanitários• Potencial de geração de mais de 60 MW

somente nas capitais do Nordeste.

BIODIGESTOR E O SISTEMA DE PURIFICAÇÃO DO BIOGÁS – Escala Laboratorial

Sistema de Purificação

contaminantes

BIOMETANO

Biodigestor

CARACTERÍSTICAS DO BIOMETANOConstituintes Fórmula Massa

Molar% Molar

Metano CH4 16 90,06Dióxido de Carbono CO2 44 9,94Água (Umidade) H2O 18 0,00Sulfeto de Hidrogênio H2S 34 0,00

Fonte: LCI-UFPE e POLICOM - UPE

Biometano

PCS = 35,93 MJ/m3

PCI = 32,61 MJ/m3

O sistema de Purificação aumentou:-O teor de metano no biogás de 50,05 % para 90,06%-O Poder Calorífico em 78,56%

•CONCLUSÕES

- Se devidamente utilizada, a energia proveniente dos biocombustíveis poderá contribuir significantemente para a modificação da matriz energética brasileira, economizando divisas (evitando-se a importação de petróleo), gerando empregos e renda, obtendo créditos de carbono, além de contribuir com a recuperação do meio ambiente, pela redução de emissão de gases do efeito estufa;

AGRADECIMENTOS

OBRIGADO!

Universidade de PernambucoEscola Politécnica de PernambucoPOLICOM - Laboratório de Combustíveis e Energia

Contato: Prof. Sérgio Peres, Ph.D.Fone: (81) 3228-3529Fax: (81) 2119-1508E-mail: policom@upe.poli.br

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