Centro de Gestão e Estudos Estratégicos

Ciência, Tecnologia e Inovação

Roadmap Tecnológico para Produção,

Uso Limpo e Eficiente do Carvão Mineral Nacional

Elyas Medeiros

Assessor do CGEE

Líder do Estudo

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O Estudo

• O Estudo foi uma demanda proveniente do setor empresarial

e acadêmico, com a incumbência do CGEE de construir

subsídios para a formulação de políticas públicas pelo MCTI

no tema Carvão Mineral Nacional.

• Foi acompanhado por uma comissão composta por

representantes da ABCM, ANEEL, CETEM, MCTI(SETEC),

MDIC, MMA, MME(SGM/SPE) e Rede Carvão Mineral.

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Metodologia

Em março de 2012, ocorreu um workshop, em Pirenópolis-GO,

para a elaboração desse Roadmap. Esse evento contou com a

participação de mais de 50 especialistas, entre eles:

– Pesquisadores

– Acadêmicos

– ABM

– ABCM

– ANEEL

– BNDES

– CETEM

– FINEP

– IBAMA

– IPEN

– MCTI

– MDIC

– MMA

– MME

– Rede Carvão

Mineral

– Representantes

do setor produtivo

– Frente

Parlamentar

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Metodologia

Os participantes desse workshop tiveram acesso a 3 documentos,

fornecidos pelos CGEE, com informações estruturadas sobre o setor.

Esses documentos propiciaram condições necessárias para que os

debates atingissem um consenso sobre os itens prioritários de que

deverão constar nas agendas dos tomadores de decisão do país:

• Contribuições via internet de 317 especialistas sobre a Situação

Atual do setor carbonífero.

• Documento com as principais Diretrizes, Recomendações e

Desafios do setor carbonífero elencados nos Planos do governo

brasileiro.

• Seis notas técnicas de consultores contratados pelo CGEE

sobre ações Tecnológicas, formação de Recursos Humanos,

Regulação, Responsabilidade Social, Mercado e Meio

Ambiente.

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Motivação

Qual é a motivação para se fazer o Roadmap do

Carvão Mineral brasileiro?

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Maiores reservas mundiais

• O Brasil possui uma das

maiores reservas de carvão

mineral do mundo.

• Nós somos o único país

possuidor de grandes

reservas que não se

encontra entre os maiores

produtores.

Fonte: BP Statistical Review of World Energy, June 2011

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Termos Energéticos

• O carvão mineral é expressivo também em termos

energéticos.

• A energia dos recursos petrolíferas corresponde a

2,02x109 tep, enquanto que a energia dos recursos de carvão

mineral é de 7,04x109 tep.

• Logo, no Brasil, a quantidade de energia armazenada nos

recursos de carvão é 3,5 vezes maior que a energia dos

recursos petrolíferos.

Fonte: Ministério de Minas e Energia, Balanço Energético Nacional 2011 - modificado

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Aplicações

Fonte: Ministério de Minas e Energia, Balanço Energético

Nacional 2011

O carvão mineral possui duas

aplicações no Brasil:

• Utilização como combustível para

geração de energia elétrica; e

• Utilização na siderurgia para a

produção de coque, ferro-gusa e

aço.

O país importa carvão para o uso

siderúrgico. O que é aqui atualmente

produzido não é específico para uso

siderúrgico e sim, destinado à

produção de calor.

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Aplicações

Uma outra possibilidade de aproveitamento do carvão mineral nacional

é direcioná-lo para a produção de materiais poliméricos e carbonosos.

Esse processo recebe o nome de carboquímica.

– Estima-se que a obtenção de compostos como polietileno e

polipropileno, a partir da gaseificação do carvão mineral,

apresenta um retorno financeiro na razão de 1:10.

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Política Pública

Uma política pública para melhor aproveitar o carvão

mineral, nos horizontes de 2022 e 2035, deve,

necessariamente, estar alinhada com as diretrizes

adotadas pelo Brasil nas questões relacionadas ao meio

ambiente.

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Planos Nacionais

– Lei Nº 12.187, de 29 de dezembro de 2009.

– Decreto Nº 7.390, de 9 de dezembro de 2010.

– Plano Nacional sobre Mudança do Clima.

– Plano Nacional de Energia 2030.

– Plano Nacional de Mineração 2030.

– Estratégia Nacional de Ciência, Tecnologia e Inovação 2012-2015.

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Propostas

As estratégias propostas pelo roadmap, para o Brasil alcançar a produção,

uso limpo e eficiente de quantidade expressiva do carvão mineral são:

– RENTABILIDADE: Gerar produtos de elevado valor agregado utilizando processos carboquímicos.

– MEIO AMBIENTE: Gerar produtos que contribuam para a redução dos gases de efeito estufa,

utilizando derivados do metanol produzidos a partir do syngas.

– TECNOLOGIAS PROMISSORAS: Investir no domínio de tecnologias-chave que permitam

diversificar o uso do carvão, com ênfase na gaseificação.

– SEGURANÇA ENERGÉTICA: Tecnologias competitivas e ambientalmente corretas para geração

termelétrica.

– NOVAS TECNOLOGIAS: Dominar tecnologia de produção de carvão nacional com qualidade para

uso siderúrgico. Promover tecnologias de mistura do carvão mineral nacional com biomassa visando

a redução das emissões na siderurgia.

– INCENTIVO À INDÚSTRIA NACIONAL: Estimular o desenvolvimento industrial nacional

aproveitando os coprodutos oriundos da queima do carvão.

– LIDERANÇA MUNDIAL: Dominar tecnologias de interesse mundial, pois diversos países possuem

carvão de qualidade semelhante ao do Brasil, e se interessam em aumentar sua utilização de forma

rentável, limpa e eficiente.

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O Roadmap

O uso do carvão mineral nacional, de forma limpa e eficiente, deve ser

agregado em três aplicações principais:

• Geração termelétrica

• Carboquímica

• Siderurgia.

• A curto prazo, a geração termelétrica pode promover um aumento

substancial da utilização do carvão mineral, de forma limpa e

eficiente.

• A médio prazo, a carboquímica apresenta-se como uma solução

inovadora, rentável e ambientalmente sustentável para o uso do

carvão mineral nacional.

• E, na siderurgia, o uso do carvão mineral nacional complementará o

carvão importado.

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Algumas Tecnologias prioritárias para a

Geração Termelétrica

Dentre todas as tecnologias citadas no roadmap, as tecnologias

definidas como prioritárias, em cada setor, para uma maior

produção, uso limpo e eficiente do carvão mineral nacional são:

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Algumas Tecnologias prioritárias para a

Geração Termelétrica

TECNOLOGIAS PRIORITÁRIAS PARA GERAÇÃO TERMELÉTRICA

• Plantas supercríticas de carvão pulverizado e leito fluidizado

circulante.

• Plantas leito fluidizado borbulhante subcrítica multicombustível.

• Previsão de captura e armazenamento de CO2 em novas plantas a

carvão.

• Gaseificadores para IGCC e poligeração e gaseificação in situ para

IGCC e poligeração.

• Aproveitamento de coprodutos da combustão.

• Captura de CO2

• Cofiring.

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Algumas Tecnologias prioritárias para a

Carboquímica

TECNOLOGIAS PRIORITÁRIAS PARA CARBOQUÍMICA

• Gaseificação.

• Síntese do metanol.

• Obtenção de produtos a

partir do syngas.

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Algumas Tecnologias prioritárias para a

Siderurgia

TECNOLOGIAS PRIORITÁRIAS PARA SIDERURGIA

• Processos de concentração a ar.

• Processos de concentração utilizando meios densos.

• Escalonamento e dimensionamento do processo industrial de

redução direta com carvão mineral nacional.

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Ações

Em relação ao Mercado, Recursos Humanos, Infraestrutura

Física, Investimentos e Aspectos Regulatórios as principais

ações necessárias para se criar um ambiente mais favorável

para o maior uso do carvão mineral nacional.

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AÇÕES EM RELAÇÃO AO MERCADO

• Ambiente favorável ao aproveitamento do carvão mineral para

geração de energia elétrica, respeitando-se critérios ambientais

• Aproveitamento dos coprodutos da cadeia produtiva do carvão

mineral nacional.

• Opinião pública com percepção positiva do carvão mineral como

insumo industrial.

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AÇÕES EM RELAÇÃO AOS RECURSOS HUMANOS

• Conhecimento do cenário completo de recursos humanos nas áreas

de aplicação do carvão mineral e das tecnologias limpas.

• Fixação dos recursos humanos desenvolvidos para não perdê-los

para outras áreas.

• Ampliação do número de projetos de pesquisa que se tornem

produtos comercializáveis, aumentando o depósito de patentes.

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AÇÕES EM RELAÇÃO À INFRAESTRUTURA FÍSICA

• Identificar e caracterizar novas jazidas, e melhorar o conhecimento

das existentes.

• Melhorar o conhecimento do potencial do carvão mineral nacional

para uso limpo em carboquímica, gaseificação, combustão,

siderurgia e CCT/CCS.

• Laboratórios adequados para modelagem numérica e simulação

dos processos químicos e para caracterização de concentrados

para uso limpo na siderurgia, carboquímica e geração termelétrica.

• Viabilizar a modernização do atual parque termelétrico brasileiro.

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AÇÕES EM RELAÇÃO AOS INVESTIMENTOS

• BNDES fornecendo aos investimentos em carvão mineral as

mesmas condições de financiamento disponibilizadas para as

outras fontes de energia, considerando critérios ambientais.

• Os recursos recolhidos pelas termelétricas a carvão sejam

utilizados em projetos estruturantes, evitando a solução de

continuidade.

• Ambiente favorável onde a empresa privada deseja investir em

PD&I.

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AÇÕES EM RELAÇÃO AOS ASPECTOS REGULATÓRIOS

• Eficiência energética das termelétricas de 40% a 45% com menor

geração de impactos/emissões.

• Plantas comerciais de gaseificação de carvão, competitivas e com

controle de emissões.

• Participação da indústria nacional com pelo menos 60% de

equipamentos e serviços nos projetos de grande porte, bem como o

incentivo fiscal para importação de componentes específicos não

produzidos pela indústria nacional.

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Definido as tecnologias prioritárias em cada setor e quais ações

são necessárias para o uso limpo e eficiente do carvão mineral

nacional, temos como METAS

Metas

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Principais Metas para 2022

• Jazidas carboníferas caracterizadas.

• Marco regulatório definido para que a geração termelétrica tenha

igualdade de oportunidades frente às demais fontes.

• Usinas termelétricas com 40% de eficiência energética.

• Processos químicos da gaseificação dominados.

• Tecnologias para gaseificação, síntese de metanol e de outros

produtos carboquímicos desenvolvidas.

• Técnicas limpas de lavra e beneficiamento (siderurgia e térmica)

desenvolvidas, adequadas às características do carvão mineral

nacional.

• Processos de redução-direta desenvolvidos para carvão mineral

não coqueificável e de alto teor de cinzas

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Principais Metas para 2035

• Brasil posicionado como desenvolvedor e exportador de tecnologias

de aproveitamento limpo de carvões de altos teores de cinzas e

enxofre.

• Usinas termelétricas com 45% de eficiência energética.

• Pólos carboquímicos implantados em escala comercial.

• Técnicas desenvolvidas para utilização do carvão mineral nacional

gaseificado em processos de redução direta

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MUITO OBRIGADO!