Sustentabilidade da cana-de-

açúcar, etanol e energia no BrasilProf. Dr. Edgar G. F. de Beauclair

Departamento de Produção Vegetal

ESALQ / USP – Universidade de São Paulo

Fontes

renováveis

45.3 %

Fonte: EPE, 2009.

Renovável

Não Renovável

Brasil0

20

40

60

80

100

Mundo

14

86

4555

%

MATRIZ ENERGETICA

Urânio

Gás naturalHidroeletricidade

Cana-de-açúcar Petróleo e

derivados

Carvão mineral

Biomassa

e outros

RELATÓRIO ÚNICA 2010

SUSTENTABILIDADE!

CERTIFICAÇÃO

PADRÃO BONSUCRO

• O objetivo é reduzir o impacto da

produção de cana-de-açúcar no meio

ambiente de formas mensuráveis, ao

mesmo tempo contribuindo para os

benefícios sociais e econômicos para

produtores de cana-de-açúcar e todos

aqueles envolvidos com a cadeia de

suprimento de açúcar.

• Acesse padrão em www.bonsucro.com

Princípios Padrão Bonsucro

• Princípio 1 – Cumprir a Lei

• Princípio 2 – Respeitar os direitos humanos

e trabalhistas

• Princípio 3 – Gerenciar a eficiência dos

insumos, da produção e do processamento

para aumentar a sustentabilidade

• Princípio 4 – Gerenciar ativamente a

biodiversidade e ecossistemas

• Princípio 5 - Melhorar continuamente as

áreas chave do negócio

7,7 MILHÕES DE HECTARES

629 MILHÕES DE TON CANA

81 t cana/ha

36 MILHÕES DE TON DE AÇÚCAR

27,8 BILHÕES DE LITROS DE ETANOL

Fonte: MAPA

Cana-de-açúcar no Brasil em 2009

4,2 MILHÕES DE HECTARES

364 MILHÕES DE TON CANA

87 t cana/ha

22,3 MILHÕES DE TON AÇÚCAR

15,5 BILHÕES DE LITROS DE ETANOL

Cana-de-açúcar em São Paulo, 2008/09

Fonte: MAPA

ÁREAS DE CULTIVO

Região Centro-Sul

concentra 87% da produção

de cana

ECOFISIOLOGIA

C4

ÁGUA

TEMPERATURA

SOLO

Fonte: INPE www.dsr.inpe.br/canasat

RELATÓRIO ÚNICA 2010

Novas áreas no NE

Áreas para expansão da agricultura no

Brasil

106 milhões de

hectares

para agricultura

Terminal de São Luiz

Terminal de Maceió

Terminal Ilha D’Água

Terminal de São Sebastião

Terminal de Paranaguá

Fonte: NIPE-UNICAMP, IBGE e CTC

Mapa da Produção de Etanol

Cerrado

Usinas de açúcar e etanol no Brasil

Frigoríficos de bovinos de corte (SIF)

Desenvolvimento: Paulo Correia

Projeto Integração

Usina + Frigorífico + Confinamento

Cana/CapimResíduos Compostagem

Alta produtividade com baixo custo de produção

Fertilizante de baixo custo e Ecologicamente Correto

Mercado crescente e Sustentabilidade na Cadeia

Integrada

Fonte: Dr. Paulo Correia

Nota: Area colhida em 2004. Fonte: FAO, Land Resource Potential and Constraints at Regional and Country Level (2000); FAO (2007). Elaborado pelo ICONE.

0

50

100

150

200

250

300

350

400

Bra

sil

EUA

Russ

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mil

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he

cta

res

Agricultura Pastagem e terras não usadas

Área cultivada no Brasil

(1990 – 2007)

Grãos

Soja

Cana

ZONEAMENTO AGROECOLOGICO

• Restrição de 92,5% da área do Brasil

• 81,5% (proibido) inclui:– Vegetação nativa

• Amazônia

• Pantanal

• Bacia do Alto Paraguai

– Unidades de conservação

– Territórios indígenas

• 11,0% das terras não é recomendado

• 64 milhões de hectares sobrando -atualmente atingindo cerca de 8,9 milhões

PROTOCOLOS

• Protocolo social – Condições de trabalho

• Protocolo ambiental– Conservação de solo e água; Proteção

de florestas; corredores de matas

ciliares; redução de emissões…

• Tecnologia de produção

sustentável DISPONÍVEL

Redução da Queimada da Cana20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

2006 2011 2016 2021

Ano Calendário

Fra

çã

o C

olh

ida

Se

m Q

ue

ima

Lei 11.241/02

Protocolo

Agroambiental

Fonte: Secretaria de Desenvolvimento de São Paulo

RELATÓRIO ÚNICA 2010

RELATÓRIO ÚNICA 2010

RELATÓRIO ÚNICA 2010

RELATÓRIO ÚNICA 2010

RELATÓRIO ÚNICA 2010

RELATÓRIO ÚNICA 2010

RELATÓRIO ÚNICA 2010

RELATÓRIO ÚNICA 2010

Ganhos de produtividade

Rendimento na fermentação 75 - 80% 90 - 92%

1977 2007Parâmetros

Contaminação do vinho (n. bactérias)

108-109/mL

Tempo de fermentação 18 - 22 h 6 - 10 h

Recirculação da levedura ~70% >90%

105-106/mL

Rendimento na destilação 95% >99%

Fermentação do vinho 4-6% 8-17%

Processo de fermentação industrial

Evolução

Sustentabilidade das práticas agrícolasErosão do solo nos cultivos

Fonte: UNICA 2007

Uso de fertilizantes nos cultivos

Melhoramento e Controle biológico de pragas

KG DE INGREDIENTE ATIVOS/HA (2006)

Maç

ã

Tom

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Lara

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Uva

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Can

a

Milh

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Tab

aco

Uso de defensivos nos cultivos

Sustentabilidade das práticas agrícolas

Limpeza a seco da cana

Uso da palha

Reúso da água

SUSTENTABILIDADE DA INDÚSTRIA

Eficiência Energética

Resíduos = Reutilização

• Biofertilizante

• Vinhaça

• Torta de filtro

• cinzas e fuligem

•Uso da água – reúso e irrigação

•Palha e bagaço

•Energia elétrica

Produção de biomassa para etanol e energia

elétrica

15 a 20 t de palha / ha . ano

AGRICULTURA DE PRECISÃO

• Variedades

• novos ambientes e fronteiras (frio e seca)

• doenças

• geneticamente modificadas

• quebra de paradigma

• (rusticidade x qualidade)

• Controle biológico pragas de solo

PROMOÇÃO DO CRESCIMENTO

Fonte:

Produção de Etanol a partir do bagaço

Kg Kg litros

hidrolise fermentação

celulose 200 glicose 209 etanol 123

hemicelulose 158

lignina 100 xilose

proteinas 17 arabinose 126 etanol 63

cinza 25

agua 500 total 186

Potencial de conversão de bagaço em etanol

Processo de Hidrólise

Hidrólisequímica

Hidróliseenzimática

Pré-tratamento

Solventeorgânico

Ácido

concentrado

Ácido

diluído

TECNOLOGIADHR

Protótipo de Dedini

5000L/dia

Novas tecnologias para a produção de etanol

Hidrólide do bagaço

2007 2015 2025

Tecnologia l/tc l/ha l/tc l/ha l/tc l/ha

Convencional 85 6,500 100 8,200 109 10,400

Hidrólise - - 14 1,100 37 3,500

Total 85 6,500 114 9,300 146 13,900

Energia de cana x Energia do petróleo

150 kg de açúcar ------ 2,400 MJ

140 kg de bagaço ------ 2,500 MJ

140 kg de palha ------ 2,500 MJ

1 barril de petróleo

6,000 MJ

1 ton de colmos

7,400 MJ

1 ton de cana-de-açúcar = 1,25 barril de petróleo

470 milhões de ton cana = 587 milhões de barril de petróleo

85 ton cana/ha = 630GJ / ha ou 105 barris de petróleo

Fonte: Aneel/Unica

BALANÇO ENERGETICO

Resultado da energia gerada para cada unidade de combustível fóssil

Emissões evitadas pelo setor em 2003 foram as seguintes:

- Para o etanol substituir a gasolina: 27,5 milhões de toneladas de equivalente

CO2

- bagaço de cana em substituição de combustíveis fósseis na produção de

açúcar:

5,7 milhões de toneladas de CO2 equivalente.

EMISSÕES DE GASES POR SETOR

Por cada adicional de 100 milhões de toneladas de cana, 12,6 milhões de

toneladas de CO2 valor equivalente de emissões poderiam ser evitadas durante

os próximos anos, usando etanol, o bagaço de cana e o excedente de energia

elétrica adicional.

Emissões para os diferentes

tipos de etanol

Fonte: Macedo et. alii, 2004, UK DTI, 2003 and USDA, 2004.

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Cereal ethanol

Beet ethanol

Wheat straw ethanol

Corn ethanol

Sugarcane ethanol

kg CO2eq./GJ fuel

Uso do etanol Emissões evitadas Emissão

liquidas

2006 E100 -2.0 -1.7

E25 -2.1 -1.8

2020

eletricidade

E100 -2.0 -2.4

FFV -1,8 -2.2

E25 -2.1 -2.5

2020 etanol E100 -2.0 -1.9

FFV -1.8 -1.7

E25 -2.1 -2.0

As emissões evitadas devido ao uso do etanol (t CO2 eq/m3 hidratado ou

anidro; critério de substituição para os co-produtos).

E100=hidratado etanol;

E25=mistura (anidro + gas) – elimina ChumboTetra etila (Pb);

FFV=hidratado em carro flex

Fonte: Macedo and Seabra

Cana-de-açúcar

Componentes do etanol

CARB

GREET

UNICA STATE OF ART

g CO2 eq/MJ

Sugarcane Farning 1,74 1,74 1,50*

Queimada 8,20 2,90 –

Impactos de produção e

uso

8,70 8,59 8,0

Cana-de-açúcar

(transporte)

2,0 1,80 1,0 to1,6

Produção de etanol 1,90 1,10 1,0

Etanol T&D 4,10 4,10 4,10

Total 26,6 20,23 16,20

LUC/ILUC 46,8 Para discutir

TOTAL EMISSÕES 73,4 21,03 16,20

Créditos de bagaço

Co-geração

– - 1,8 a 3,6 - 3,60

TOTAL 73,40 19,23 12,60

Expansão total:

2007 1,022,00

2008 1,162,203

2007 2008

Área em hectares e porcentagens das classes de uso da terra deslocada para a

expansão da cana no mais relevantes estados produtores de cana no centro-sul em

2007 e 2008.

Fonte: Nassar et al.

Outros

Agricultura

Pastagem

Citros

Crop Padrões IPCC Experimental Valores

selecionados

LAC HAC HAC Outros

Pastagens degradadas 33 46 41 16 41

Pastagens naturais 46 63 56 56

Pastagens cultivadas 55 76 52 24 52

Lavoura de soja 31 42 53 53

Lavoura de milho 31 42 40 40

Lavoura de algodão 23 31 38 38

Cerrado 47 65 46 46

Campo limpo 47 65 72 72

Cerradão 47 65 53 53

Cana queimada 23 31 35-37 35 36

Cana crua 60 83 44-59 51

Teor de carbono do solo para diferentes culturas (t C / ha)

LAC: Low activity clay HAC: High activity clay

Fonte: Macedo e Seabra

Pastagens degradadas 1.3

Pastagens cultivadas 6.5

Cultivo de soja 1.8

Cultivo de milho 3.9

Cultivo de algodão 2.2

Cerrado 25.5

Campo limpo 8.4

Cerradão 33.5

Cana crua 17.8

Estoques de carbono no solo (t C / ha)

Fonte: Macedo e Seabra

Cana: Máquina de absorção de carbono

FONTE: Pólo de Bicombustíveis, Esalq; vanDillewjin

METAS EUROPÉIAS PARA 2020

METAS BRASILEIRAS ?

REDUÇÃO DO DESMATAMENTO

TECNOLOGIAS DISPONÍVEIS PARA PRODUÇÃO DE CANA:

- Plantio direto

- Agricultura de precisão

- Maior eficiência no transporte de cana e produtos

- Mini destilarias com alta eficiência de extração

- Uso racional de resíduos reduzindo fertilizantes

- Uso de condicionadores orgânicos

- Uso de bactérias fixadoras de N

- Integração cana-pecuária e rotação de culturas

RECUPERAÇÃO DE PASTAGENS DEGRADADAS

•Rastrear e monitorar a

degradabilidade do Carbono no

ambiente.

•Confirmar seqüestro e “carbon

footprint”.

• Manter e ampliar os estudos de impactos ambientais e

sociais.

•Estudos de emissões por mudança de uso da terra (LUC

e ILUC)

•22 g CO2 eq/MJ na produção (com queimada)

•47 g CO2 eq/MJ em LUC e ILUC (CARB, 2009)

CONCLUSÕES

Desde 1975, quando o programa de etanol brasileiro foi lançado, ele continua

a ser a maior e mais bem sucedida aplicação comercial de biomassa

para a produção e utilização de energia no mundo

Ao longo dos últimos 22 anos, a economia foi de 1,8 bilhões de US$/ano

com o substituição de ~ 200.000 barris de gasolina/dia

Impactos Sociais - Mais de 720.000 empregos diretos e 200.000 empregos

indiretos em áreas rurais - diminuindo os problemas sociais e ambientais

nas grandes cidades – inclusão social

CONCLUSÕES

Produção sustentável com viabilidade técnica e econômica,

responsabilidade social e respeito ao meio ambiente. Uma solução real com

contribuição para as alterações climáticas e do ambiente.

Um know-how de produção com novos conceitos e preocupações.

Nova usina de açúcar e destilarias de usinas vai produzir: açúcar, etanol, energia

elétrica, (bio)diesel, derivados de sacarose e outras substâncias, cadeias e polímeros de C = BIORREFINARIAS

Futuro - novas tecnologias: gaseificação de resíduos de celulose, hidrólise, otimização, automação industrial, processo de fermentação e criação de levedura, NFB, sistemas integrados de produção, agricultura de precisão,

cana geneticamente modificada, etc.

O Brasil está interessado em ESTABELECER um mercado global de etanol

como estratégia de mitigação do clima ?.

MENSAGEM FINAL

Dr. Ignacy Sachs - ecossocioeconomista

Desenvolvimento baseado em uma convergência entre: - Economia - Ecologia - Antropologia Cultural - Ciência política Melhor compreendida no cenário de mudanças climáticas

"O etanol de cana-de-açúcar pode ser o início de uma nova era

para a humanidade, o surgimento da

CIVILIZAÇÃO DA BIOMASSA".