1º WORKSHOP DO INFOSUCRO
Inovações tecnológicas em
biocombustíveis: as alternativas de
desenvolvimento em segunda
geração
José Vitor Bomtempo
[email protected]
Gestão e Inovação Tecnológica/EQ - UFRJ
Grupo de Economia da Energia/IE – UFRJ
28/11/08
Grupo de Economia da Energia
AGENDA
 Introdução
 Inovações em energia
 Dinâmica da inovação em biocombustiveis
 Questões-Chave para o futuro dos
biocombustíveis no Brasil.
Grupo de Economia da Energia
Principais Desafios para o Setor
Energético
 Sustentabilidade ambiental
 Segurança do abastecimento
 Disponibilidade de recursos
Grupo de Economia da Energia
NOVAS TECNOLOGIAS ENERGÉTICAS:
IMPACTOS AMBIENTAIS X ESTÁGIO TECNOLÓGICO
Estágio
tecnológico
Desenvolvido
Intermediário
Preliminar




Eólica
Etanol
Biodiesel
Solar
 Gaseificação da
biomassa
 Etanol por hidrólise
 Energia das marés e
ondas
 TGCC– Turbinas a gás
com ciclo combinado
 Hidrogênio via gás
natural
 Gas-to-liquids
 IGCC – Integrated
Gasification Combined
Cycle (coal)




Plantas a carvão Supercriticas
Petróleo Ultra-pesado
Areias betuminosas
Xisto betuminoso
 Coal-to-liquids
 Transporte H2
 Seqüestro de CO2
 Hidrogênio por
renováveis
 Fusão Nuclear
Baixo
Médio
Alto
Impacto Ambiental
Grupo de Economia da Energia
Questões
1. Quais dessas tecnologias serão
viabilizadas a longo prazo?
2. Como estruturar o planejamento de longo
prazo em relação a essas alternativas?
3. Políticas? Estratégias?
4. Que papel podem exercer novos entrantes
na indústria?
5. Que estratégias das empresas de petróleo
e gás?
Grupo de Economia da Energia
Contexto das inovações em energia
 Existe um boom de negócios em energia
 Existe uma grande variedade de iniciativas em
diversas áreas e particularmente em biocombustíveis
Características do mercado de energia
 Tamanho: ~US$ 6 trilhões/ano
 Escala do mercado facilita a exploração de nichos de
para aprendizado e difusão das inovações
Grupo de Economia da Energia
Papel dos biocombustíveis em longo prazo
incertezas
 Evolução tecnológica
Existe uma febre de projetos de pesquisa, em diferentes estágios de
desenvolvimento, que têm em comum a incorporação de um nível
tecnológico mais sofisticado ao setor (biotecnologia avançada por ex)
e a presença de empresas de base tecnológica em associação com
empresas estabelecidas das indústrias de energia, química e
agroindústria.
 Evolução das regulamentações
Tendência a exigências mais rígidas em termos ambientais com a
evolução do Protocolo de Quioto
 Evolução das metas de utilização
Hesitações e recuos têm sido a marca atual, rediscutindo as metas
mais ambiciosas de utilização dos biocombustiveis em alguns
mercados
 Evolução das alternativas tecnológicas aos
biocombustíveis
Grupo
de Economia da como
Energia
A perspectiva de evolução de alternativas aos
biocombustíveis,
a
Biocombustíveis e a dinâmica da inovação
 Os biocombustíveis seguirão a trajetória natural de
exploração das economias de escala?
 Um design dominante vai emergir e a maioria das
alternativas tecnológicas e modelos de negócios
atuais se tornarão não competitivos e desaparecerão?
 Qual o peso dos ativos complementares? Qual o timing
de entrada?
Grupo de Economia da Energia
Estudando a “biofuel fever”
EMPRESA BACKGROUND PARCERIAS INOVAÇÃO
Iogen
biotecnologia
Abengoa
Engenharia, TI
Mascoma
biotecnologia
Ceres
Biotecnologia, eng
genética
Melhor produtividade
(switchgrass, cana, sorgo)
Arbogen
biotecnologia
Melhor produtividade
(eucalipto, pinus e álamo)
CanaVialis
biotecnologia
Produtividade da cana
Alellyx
biotecnologia
Synthetic
Genomics
Amyris
Engenharia genética
Modificação genética para
aumentar teor sacarose
Produção e extração de
óleos de algas
Isoprenoides para substituir
diesel a partir da cana de
açúcar
biotecnologia
JV com Shell
Etanol a partir de
lignocelulose, hidrólise
enzimática, planta
demonstração (2,5 mi litros)
Etanol a partir de
lignocelulose, hidrolise
enzimática, planta piloto
GM, Marathon
Crystalsev
Etanol a partir de
lignocelulose, hidrólise
enzimática direta
Grupo de Economia da Energia
Estudando a “biofuel fever”
EMPRESA
Choren
BACKGROUND
Coskata
Codexis
biotecnologia
biotecnologia
PARCERIAS
Shell, Daimler,
Volkswagen
GM
Shell, participação no
capital
Du Pont
Shell
JV Shell- HR Petroleum
INOVAÇÃO
BTL (syngas + FT), planta demonstração em
2008
Etanol a partir do syngas por clostridium
Novos produtos a partir do açúcar
EBI
(Lawrence Berkeley
Nat Lab e Univ
Illinois)
Georgia Inst.
Technology
BP/Du Pont
BP
Novos produtos a partir do açúcar
Conversão química de açúcares em combustíveis
Planta piloto para produzir biodiesel a partir de
algas
Pesquisas, US$ 500 mi em 10 anos
Chevron
Pesquisas, US$ 12 mi em 5 anos
Petrobrás
EQ
Danisco
Virent
Cellana
química
Biobutanol por fermentação, produção comercial
anunciada
Piloto para produção de etanol a partir de
lignocelulose, hidrólise enzimática
Grupo de Economia da Energia
Programa americano de combustíveis renováveis
(bi de galões)
Fonte: EISA 2007, ÚNICA, 2008
Grupo de Economia da Energia
Que indústria de biocombustíveis está em
desenvolvimento?
A longo prazo, supondo que tenham papel relevante, os
biocombustiveis terão uma estrutura muito diferente
da atual
1. Matérias primas, processos e produtos serão bastante
2.
3.
4.
5.
diferentes do que se tem hoje
Distinção etanol e biodiesel deve perder importância
Indústria do etanol sofrerá uma transformação da sua base
atual, incorporando tecnologias e diversificando para outros
produtos.
Biodiesel perderá importância na forma atual ou...
Convergirá para novas matérias primas como pinhão manso
ou algas e poderá ter um papel mais de aditivação do que de
substituição do diesel mineral.
Grupo de Economia da Energia
Características dos investimentos de longo prazo
 Biocombustíveis se tornam uma indústria com maior nível tecnológico
 Distinção etanol e biodiesel tende a perder significado
 Vantagem competitiva passa a se basear também nas novas
tecnologias
 Cana de açúcar tende a ter papel relevante como matéria prima nobre
das tecnologias baseadas em biomassa:
 Com o aumento da produtividade agronômica (uso de biotecnologia)
 Com o aproveitamento otimizado da energia contida no bagaço e nas
palhas (energia elétrica, produção de etanol e outros produtos). Caldo
representa apenas 1/3 da energia
 Como fonte de matéria para novos produtos por novas rotas
 Como fonte de matéria prima para a indústria química
 Investimentos de longo prazo devem ser calcados na ótica da
inovação e do desenvolvimento de novas matérias primas e novas
tecnologias para assegurar posição competitiva
Grupo de Economia da Energia
Futuro dos biocomustíveis no Brasil
 Incorporação de novas tecnologias na produção de
etanol e principalmente na exploração da cana de
açúcar
 Incorporação da nova base tecnológica em
biocombustiveis, com capacitação em novos
processos, de modo a evitar que o desenvolvimento
da infra-estrutura na produção de biocombustíveis
convencionais venha a bloquear o desenvolvimento
dos biocombustíveis avançados.
 Definição do papel brasileiro nas oportunidades em
biocombustíveis avançados (2ª geração).
Grupo de Economia da Energia
Aspectos do esforço brasileiro em biocombustíveis
avançados
 Empresas
Petrobras
Produtores importantes de etanol têm postura de
“esperar que a tecnologia seja acessível”
Cristalsev tem alianças importantes (Dow em
alcoolquímca e principalmente com Amyris e
Votorantim Novos Negócios para pesquisa e
produção de “diesel” a partir da cana de açúcar:
meta de ambiciosa 1 bi litros em 2012)
Dedini – planta piloto tecnologia hidrólise rápida,
esforços de engenharia nas inovações de processo
para aproveitar palha da cana, gerar mais energia,
subprodutos mais valiosos, otimização do consumo
de água
Grupo de Economia da Energia
PETROBRAS nos biocombustíveis
 PE 2020 pretende desenvolver um negócio global na
comercialização e logística de biocombustíveis e
liderar a produção local de biodiesel
 Estratégias incluem ainda desenvolver tecnologias
que assegurem a liderança mundial na produção,
inclusive baseada em biomassa de baixo valor.
 PE2020 prevê investimentos de US$ 1,5 bi, sendo 46%
em alcooldutos, 29% em biodiesel, 4% em HBio e 21%
em outros.
 Esforços tecnológicos contemplam o desenvolvimento
de rotas de 2ª geração: etanol de lignocelulose (tem
piloto e planeja planta de demonstração), BTL e bioóleo.
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Aspectos do esforço brasileiro em biocombustíveis
avançados
 Governo (MCT)
 Foram destinados em 2008 cerca de R$ 100 milhões para
pesquisas relacionadas a biocombustíveis por meio de
editais.
 CNPq: R$ 26 milhões em 5 editais centrados em
biocombustíveis de 1ª geração.
 FINEP: R$ 80 milhões, apenas na Chamada “Subvenção
Econômica”, para o tema Energia.
 O tema Energia contemplava 3 sub-temas, dos quais 2 em
biocombustíveis
 Um deles: “Desenvolvimento de equipamentos e processos
para extração de óleos de palmáceas e pinhão manso visando
a produção de biodiesel em pequena escala”
 FAPESP
Recursos existem, mas estão sendo destinados para 1ª geração
de biocombustíveis?
Grupo de Economia da Energia
QUESTÕES-CHAVE
 Para políticas: fundamental não apoiar somente
as opções de primeira geração; Setor deve
incorporar a idéia de evoluçao da base
tecnológica. Até quando vai a janela de
oportunidade para os biocombustíveis de 1ª
geração?.
 Estratégias e planejamento em biocombustíveis
devem considerar os fundamentos da dinâmica
de inovação.
 Para investidores:
To be or not to be? (Shakespeare, in Hamlet, ~1600)
 Para o caso brasileiro:
Tupi or not tupi? (Oswald de Andrade, in Manifesto
Antropofágico, 1928)
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