Manejo de recursos naturais: os
biocombustíveis
O fim do petróleo barato
Início da Vida sob Rodas
Porque o Petróleo
• Alto Conteúdo Energético;
• Abundância no Início do Século XX;
• Fácil Processamento;
• Relativo Baixo Custo para consumidor final;
• Grande Versatilidade.
O Petróleo em Família
Petróleo: 1001 Utilidades
Rede de Distribuição
As Desvantagens
• Disponibilidade do produto;
• Localização das reservas;
• Finito;
• Impacto no Meio Ambiente.
O Aquecimento Global no Século XXI
Modelo de Projeções, Emissões no Cenário Mais Ativo
O Efeito Estufa
Aumento da Concentração de CO2
O Desequilíbrio no Balanço de Carbono
Principais Poluentes Urbanos
POLUENTE
PRINCIPAIS FONTES
Monóxido de carbono (CO)
Gases do escape de veículos a motor; alguns processos
industriais.
Dióxido de enxofre (SO2)
Instalações geradoras de calor e eletricidade que utilizam
petróleo ou carvão com conteúdo sulfuroso.
Partículas em suspensão (PM)
Gases do escape de veículos a motor; processos industriais;
geração de calor e eletricidade; reação de gases poluentes na
atmosfera.
Chumbo (Pb)
Gases do escape de veículos a motor; fundições de chumbo;
fábricas de baterias.
Óxidos de nitrogênio (NO, NO2)
Gases do escape de veículos a motor; geração de calor e
eletricidade; ácido nítrico; explosivos; fábricas fertilizantes.
Oxidantes fotoquímicos (ozônio [O3], nitrato
peroxiacetílico [PAN] e aldeídos)
Gases de escape de veículos; formam-se na atmosfera pela
reação dos óxidos de nitrogênio, hidrocarbonetos e luz solar.
Hidrocarbonetos não metano (inclui etano, etileno,
propano, butano, pentano e acetileno)
Gases do escape de veículos; evaporação de solventes;
processos industriais; eliminação de resíduos sólidos.
COMO REDUZIR O CONSUMO DO PETRÓLEO
E DIMINUIR AS EMISSÕES DE CO2 DE ORIGEM FÓSSIL,
DO SETOR TRANSPORTES?
AUMENTAR A EFICIÊNCIA ENERGÉTICA(!)
TER MAIOR PROPORÇÃO DE COMBUSTÍVEIS
RENOVÁVEIS(!!)
Combustíveis Renováveis
CO2
1 HORA DA LUZ DO SOL
É IGUAL AO CONSUMO ANUAL
DE ENERGIA DE TODA
A HUMANIDADE
Energia Solar
(usa + 1%)
PLANTA
Energia
Química
“AGRIBUSINESS
ENERGÉTICO”
Proteina
Carbohidratos
Gordura
Óleos
“AGRIBUSINESS
ALIMENTAR”
Deve estar em equilibrio para ser sustentável
Expansão da agricultura: Inevitavel e Fundamental
 Alimento
 Energia
Solução Brasileira
O Combustível Renovável “Álcool”
Cana-deAçúcar
no
Brasil
3m
FÁBRICA DE ENERGIA
2m
1m
0m
1m
2m
3m
4m
• 1/3 vem do caldo
1/3 vem das fibras do colmo
1/3 vem das folhas
•5,5 Mi ha de cana sequestram
18,7 Mi t de carbono, ou + 20%
das emissões de C do setor
fóssil de energia.
Vantagens Ambientais do Álcool
• Renovável:
– Balanço de Carbono ZERO (não impacta o Efeito Estufa);
• Alta miscibilidade com a Gasolina:
– Permite desde uma rápida introdução em motores
convencio-nais, até o uso em motores especialmente
desenvolvidos;
• Composto Oxigenado:
– Reduz as emissões brutas de poluentes;
– Tem alta octanagem (permite bom desempenho);
• Não contém Enxofre:
– Não contribui na emissão de SOx;
– Não afeta o desempenho de catalisadores e sensores
lambda.
Uma Parceria Antiga
• Evolução da Frota Mundial de Autoveículos:
800
milhões unids.
700
600
500
400
300
200
100
0
1900
1920
1940
1960
1980
2000
• Evolução do Consumo Mundial de Petróleo:
mil barris / dia
25000
20000
15000
10000
5000
0
1900
1920
1940
1960
1980
2000
Modificações Necessárias
Devido ao Uso do Álcool Combustível
Problemas com ó uso do álcool etílico:
•
Corrosão dos Materiais Metálicos;
•
Ataque Químico aos Materiais Plásticos;
•
Baixo Conteúdo Energético;
•
Diferente Relação Ar / Combustível para
Queima;
•
Baixa Pressão de Vapor.
Modificações nos Veículos
Carburador
Motor
Básico
Coletor de
Admissão
Tanque de Combustível
Conversor Catalítico
Injeção Eletrônica
Sistema Escapamento
Bomba de Combustível
Suspensão
Regulador de Pressão
do Combustível
Filtro de Combustível
Óleo Lubrificante
Sistema de
Ignição
Sistema de
Evaporativas
Sistema Partida Frio
Mercado Brasileiro de Veículos Leves
2.000
1979 a 1989
1.800
1.600
1.200
1.000
800
600
400
200
Álcool
1989
1988
1987
1986
1985
1984
1983
1982
1981
1980
0
1979
Unidades (x 1.000)
1.400
Gasolina
Mercado Brasileiro de Veículos Leves
1979 a 2002
2.000
1.800
• Redução dos subsídios;
• Aumento do preço do álcool;
• Falta de álcool.
1.600
1.200
1.000
800
600
400
200
Álcool
Gasolina
2002
2001
2000
1999
1998
1997
1996
1995
1994
1993
1992
1991
1990
1989
1988
1987
1986
1985
1984
1983
1982
1981
1980
0
1979
Unidades (x 1.000)
1.400
Veículos Flex Fuel
Março de 2003: Lançamento do Flex Fuel no Brasil
VW GOL Total Flex
Vendas: Álcool x Flex Fuel
Janeiro de 2003 a Agosto de 2004
45.000
40.000
35.000
Lançamento “Flex Fuel”
30.000
25.000
20.000
15.000
10.000
5.000
0
4
t/0
ou 4
t/0
se 4
0
o/
ag
4
l/0
ju 4
0
n/
ju 4
/0
ai
m 4
r/0
ab 4
/0
ar
m 4
0
v/
fe 4
0
n/
ja 3
0
z/
de 3
0
v/
no 3
t/0
ou 3
t/0
se 3
0
o/
ag
3
l/0
ju 3
0
n/
ju 3
/0
ai
m 3
r/0
ab 3
/0
ar
m 3
0
v/
fe 3
/0
n
ja
Flex Fuel
Álcool
Vendas: Álcool x Flex Fuel x Gasolina
Janeiro de 2003 a Agosto de 2004
140.000
120.000
100.000
80.000
60.000
40.000
20.000
0
4
t/0
ou 4
t/0
se 4
0
o/
ag
4
l/0
ju 4
0
n/
ju 4
/0
ai
m 4
r/0
ab 4
/0
ar
m 4
0
v/
fe 4
0
n/
ja 3
0
z/
de 3
0
v/
no 3
t/0
ou 3
t/0
se 3
0
o/
ag
3
l/0
ju 3
0
n/
ju 3
/0
ai
m 3
r/0
ab 3
/0
ar
m 3
0
v/
fe 3
/0
n
ja
Gasolina
Flex Fuel
Álcool
Outros Biocombustíveis
Biodiesel
• É o uso de uma gordura vegetal ou animal
quimicamente transformada num éster metílico ou
etílico, como combustível puro ou em mistura com o
óleo diesel;
• Alguns países da Europa (Alemanha, Áustria, França
e Itália) já vêm usando largamente um biodiesel
produzido a partir da colza (“rape oil / Rüböl”),
esterificado com metanol, numa mistura de 5 a 30%
com o óleo diesel;
Biodiesel Brasileiro
• No Brasil, os estudos sobre a utilização de biodiesel
foi a partir de 2005, iniciou-se com uma mistura de 2%
e, será depois elevado para 5%.
• O biodiesel brasileiro deverá ser esterificado com
álcool metílico ou etílico e será produzido a partir de:
– mamona (“castor oil / Rizinus Öl”);
– dendê (“palm oil / Palm-öl”);
– soja (“soya oil / Sojabohne Öl”).
• A ANFAVEA apôia este programa e vem
acompanhando os estudos e testes que vêm sendo
realizados em diversos locais do país.
Biodiesel: Marco Regulatório
 Lei 11.097/2005: Estabelece percentuais mínimos de
mistura de biodiesel ao diesel e o monitoramento da inserção do
novo combustível no mercado.
2005
a
2007
2%
Autorizativo
Mercado Potencial:
840 milhões de
Litros/ano
2008
a
2012
2%
2013
em diante
5%
Obrigatório
Obrigatório
Mercado Firme:
1 bilhão de
Litros/ano
Mercado Firme:
2,4 bilhões de
Litros/ano
ÓLEOS VEGETAIS / BIODIESEL
POTENCIAL DE PRODUÇÃO NO BRASIL
REGIÃO N
Palma
REGIÃO CO
Soja / Mamona /
Algodão /
Girassol
REGIÃO NE
Mamona / Babaçu /
Soja / Palma /
Algodão
REGIÃO SE
Amendoim /
Girassol / Mamona /
Soja / Algodão
REGIÃO S
Soja / Colza /
Algodão /
Girassol
O Brasil possui condições de solo/clima para a produção
competitiva de oleaginosas em todo o seu território.
CRIAÇÃO DE UMA NOVA ATIVIDADE PRODUTIVA
NO BRASIL
Produtor de
Oleaginosas
Esmagamento
Óleo
Grãos
Veg.
Produtor de
Biodiesel
Biodiesel
Álcool
Cadeia dos Negócios
Agrícolas
Geração de Emprego e Renda no Campo
•
Cria sinergia entre a Produção de
Grãos e a Produção de Álcool.
•
Melhora na qualidade de vida nas
grandes cidades.
•
Fixação das famílias no campo.
•
Redução dos gastos com saúde
pública (doenças respiratórias e
cardiovasculares).
•
Eletrificação ( a partir do Biodiesel)
de comunidades remotas, como fator
de inclusão social.
Perspectivas para os Biocombustíveis
• Na Matriz Energética Brasileira:
– Álcool Combustível (etanol)
– Óleos Vegetais (biodiesel)
• Na Matriz Energética de Países em Desenvolvimento:
– Álcool Combustível (etanol ou outros produtos agrícolas)
– Óleos Vegetais (biodiesel)
– Gorduras Esterificadas
• Na Matriz Energética de Países Desenvolvidos:
–
–
–
–
–
Biodiesel
Álcool Combustível (etanol ou outros produtos agrícolas)
GTL (“Gas to Liquid / Synthetic Fuel or Synfuel”)
B-GTL (“Biogas to Liquid / Sunfuel”)
Hidrogênio
Principais Razões para os Biocombustíveis
• Países Motivados por Razões Sócio-Econômicas:
– constante aumento do preço do petróleo;
– necessidade de geração de emprego;
– fixação do homem no campo.
• Países Motivados por Razões Estratégicas:
– não têm auto-suficiência na produção de petróleo e/ou outros
energéticos convencionais;
– dependem energeticamente de outros países.
• Países Motivados por Razões Ambientais:
– redução da poluição urbana;
– redução do Efeito Estufa (signatários do Protocolo de Quioto).
CARVÃO VEGETAL (SIDERURGIA)
USOS INDUSTRIAIS
USO ENERGÉTICO (RESÍDUOS)
RESIDENCIAL (ESCASSEZ)
AGRÍCOLA (SECAGEM DE GRÃOS)
MADEIRA
400
Principais consumidores
de madeira no mundo
Mm3
300
200
100
0
CHINA
INDIA
INDONÉSIA
BRASIL
NIGÉRIA
EUA
EUROPA
2 bilhões de pessoas têm na madeira a principal ou única fonte de energia domiciliar
Brasil: maior produtor mundial de carvão vegetal e de “aço verde”
Madeira para energia: ~ US$ 2 bilhões/ano; > 300 mil empregos gerados
PRINCIPAIS ROTAS DE APLICAÇÃO ENERGÉTICA PARA A
MADEIRA E BAGAÇO DE CANA-DE-AÇUCAR
PROCESSO
PRODUTO
ENERGÉTICO
DESTINO/APLICAÇÃO
SETOR VINCULADO
SUB-PRODUTO
ENERGÉTCO/NÃO
ENERGÉTICO
COMBUSTÃO
Calor
Secagem
2,5,6,7,8,9
-
Geração de vapor de processo
2,6,8
-
Geração de vapor para eletricidade
10
-
Cocção
1
-
PIRÓLISE
Carvão vegetal
Termoredução
1,2
Alcatrão vegetal, licor
pirolenhoso e gases
(Setores: 6,8,10)
GASEIFICAÇÃO
Gás combustível
Secagem
2,5,6,7,8,9
-
Geração de vapor de processo
2,6,8
-
Geração de vapor para eletricidade
10
-
Síntese de metanol
3,6
-
HIDRÓLISE
Etanol
Combustível
3
Lignina, Furfural (Setores:
2,6)
HIDROGENAÇÃO
Bio-óleo
Secagem
2,5,6,7,8,9
-
Geração de vapor de processo
2,6,8
-
Geração de vapor para eletricidade
10
-
1 – Residencial; 2 – Agroindústria; 3 – Transporte; 4 – Siderurgia/Metalurgia; 5 – Cimento; 6 – Química;
7 – Têxtil/Cerâmica; 8 – Alimento / Bebidas; 9 – Papel / Celulose; 10 – Geração Elétrica
Alguns processamentos auxiliares que poderão ser adotados para melhoria/adequação de características da madeira e do
bagaço de cana-de-açúcar: Secagem, Moagem, Torrefação, Briquetagem.
SÉCULO XXI: CARACTERÍSTICA
 TRANSIÇÃO ENERGÉTICA:
DO FÓSSIL, AO RENOVÁVEL
DO SÓLIDO / LÍQUIDO, AO GASOSO
DESCARBONIZAÇÃO DO COMBUSTÍVEL
DO MUNDO TEMPERADO
AO MUNDO TROPICAL