Etanol - Pesquisa e Desenvolvimento
no Setor Sucroalcooleiro
Alfred Szwarc
6º Congresso Internacional de Bioenergia
Curitiba, 17 de agosto de 2011
SOBRE A UNICA
 Maior organização representativa do setor de açúcar, etanol e
bioeletricidade do Brasil
 Mais de 142 associadas, que respondem por cerca de 60% da cana-deaçúcar, açúcar e etanol produzidos no Brasil
 Atuação nas áreas de legislação, meio-ambiente, estatísticas,
tecnologia, comércio exterior, responsabilidade corporativa,
sustentabilidade e comunicação
 Escritórios em 5 localidades: São Paulo (sede), Ribeirão Preto, Brasília,
Washington e Bruxelas
Esquema de Produção
Geração de calor
e energia elétrica
Produção de
açúcar
Bagaço
Cana
Etanol
hidratado
Etanol
anidro
Transporte,
Limpeza & Moagem
Destilação
Tratamento
do caldo
Fermentação
Melaço
Desidratação
Principais Áreas de Interesse de PD & I
Agrícola
•
•
•
•
Cana
Mecanização
Resíduos
Pestes
Industrial
•
•
•
•
Processos
Produtos
Perdas
Energia
Sustentabilidade
Mercado
• Aplicações
• Tecnologias
• Logística
Pesquisa, Desenvolvimento & Inovação
Tecnologia existente: curva de aprendizado  maturidade
Nova tecnologia: fatores internos e externos X risco
Evolução tecnológica:
– Incremental: evolução
contínua  aperfeiçoamento
– Ruptura: redefinição do
mercado
– Mista: combinação das duas
2000
2010
2020
Fonte: ANP e UNICA. Elaboração UNICA. Nota: ciclo Otto refere-se a soma do volume consumido com etanol e gasolina no país;
não se considera o consumo de GNV.
Etanol de 1a e 2a geração
Convencional
Convencional
+ novas
tecnologias
1 hectare
Caldo + Melaço
7.000 litros etanol ou
mais…
1 hectare
Caldo + Melaço +
Bagaço + Palha
12.500 litros etanol ou
mais……+ bioHC +
biobutanol + etc.
Da Usina para a Biorefinaria
Etanol de
celulose
Tanques de etanol
BioHC
Biobutanol
Cana-de-açúcar
Palha de cana
Destilaria
de etanol
Usina de
açúcar
Bagaço
Biodiesel
Óleos Vegetais ou
Gordura Animal
Etanol Anidro
+
=
Biodiesel
Ester Etílico
transesterificação
(B5 – B100)
+
Soja
Ou  Amendoim, Milho, Girasol,
Algodão, Babaçu, Pinhão Manso....etc
Cana-de-açúcar
Diesel de Cana: Alternativa Promissora
“Drop In”
Cana
Levedura
modificada
Diesel
de cana
ou QAV
Redução ~ 90% de CO2
1 hectare = 4200 litros
Ponto de névoa: - 50°C
N° de Cetano: 58,6
Teor S: ~ zero
Lubricidade: 330 m (HFRR)
Energia: equivalente Diesel
Fonte: Amyris e MBB
Nos EUA autorizado o uso de 35% em
mistura com diesel mineral.
No Brasil: testes com 10% de mistura no
B5  -9% MP sem aumento de NOx;
Potencia, torque, consumo e demais
parâmetros mantidos.
Evolução Tecnológica
Produto
Laboratorio
Planta piloto
Planta de
demonstração
Mercado
Etanol 1ª geração e
Biodiesel
Etanol 2ª geração
BioHC (Diesel, QAV
e substâncias de 2ª
geração
Butanol 2ª geração
Vantagens dos produtos de 2ª geração: não dependem de culturas
usadas na alimentação; podem ajudar na solução de problemas de lixo
urbano; tem alta eficiência energética; tem boa performance na mitigação
de GEE e poluentes regulamentados.
A Corrida Tecnológica
• Empresas de Petróleo: Petrobrás, Shell, BP, Chevron,
Total, ConocoPhilips, Neste Oil, Statoil etc.
• Montadoras: GM, Ford, VW, Mercedes Benz, BMW etc.
• Tecnologias de conversão:
Iogen, Poet, Amyris, Abengoa,
Sekab, Borregard, Verenium,
Coskata, LS9, Virent, BlueFire,
Alico, Range Fuels, DuPont,
Catchlight Energy,
Choren,
Iowa State U./Ames Lab.,
Dedini, CTC, Oxiteno, MCT,
UFRJ, UNICAMP, USCAR,
FAPESP (BIOEN), IPT, CTBE,
Embrapa etc.
Mercado de Veículos FLEX
13 fabricantes e cerca de 90 modelos
Fonte: ANFAVEA
Alternativas para o Etanol em Veículos/Motores Diesel
Tecnologia
Estágio
Motor diesel com etanol + aditivo
(convencional ou híbrido)
Comercial
Motor diesel com sistema duplo de
alimentação (diesel e etanol)
Pré-comercial (taxas de
substituição de diesel 30 a 90%)
Motor diesel com uso de diesel de
cana (convencional ou híbrido)
Pré-comercial (taxas de
substituição de diesel 10% a 30%)
Motor Otto (convencional ou híbrido)
Pré-comercial (100% de
substituição)
Ônibus a Etanol: Transporte Sustentável
60 ônibus no MSP
em 2011
Euro 5 / EEV
Redução: > 99% SOx e CO; > 90% MP e HC e ~ 65% para NOx
Emissão evitada de CO2 para 1000 ônibus ao longo de 10 anos
de operação: ~ 1,8 milhões t; equivale à absorção de 12,8
milhões árvores nativas por 20 anos.
Caminhões a etanol
Scania E95 + aditivo
Iveco Trakker Diesel-etanol; taxa média
de substituição de diesel: 40%; motor 9
litros, 360 CV e capacidade 63 t.
Ônibus Híbridos
Ônibus hibrido elétrico-etanol da Itaipu
Binacional; 13 m, motor-gerador
Mitsubishi/WEG, 5 baterias de sódio
com capacidade 100 kWh, autonomia
250 km e Vmax: 65 km/h. Plug-in.
Ônibus híbrido elétrico-etanol Scania;
redução de emissões e 25% no consumo.
Uso na Agricultura
Alternativas:
Biodiesel, Etanol+aditivo, sistemas diesel-etanol,
Diesel de cana, misturas
Uso Industrial e Comercial
Alternativas:
Etanol, Etanol+aditivo, sistemas diesel-etanol,
Biodiesel, Diesel de cana, misturas
Uso na Aviação
Ipanema 100% etanol – motor a pistão
Aviação regional - turboprop
Alternativas:
Etanol, bio-querosene de
aviação, butanol, misturas
Aviação regional/longo curso - jato
Uma Imagem do Futuro?
Posto de Biocombustíveis
Gasool
Diesel de cana
& Biodiesel
Etanol/Butanol
Reformador
H2
Reformador
a bordo
Flex &
Gasool
Dedicados, Flex
& Híbridos
Veiculos
Celula Comb.
Diesel
Uso Industrial e Comercial
Vaporizador de etanol
1 kg GLP = 1.8 l etanol hidratado
Briquete de bagaço
Turbinas gás natural-etanol p/ geração
termoelétrica – testes em Juiz de Fora
42 MW
Bioplásticos
 A cana é fonte de matérias primas para
a produção de bioplásticos.
 PHB é feito a partir de açúcar 
biodegradável.
 Polietileno, polipropileno, PET e PVC 
mitigação de GEE e recicláveis.
Source: Braskem, Johnson & Johnson, The Coca-Cola Company, Tetra-Pak, and “The Graduate” (1967)
Etanol e Células de Combustível
Logística
H2
Conversão direta
Célula de
Combustível
ETANOL
H2
Reformador
Electricidade
Produção & logística de
hidrogênio complexos e caros
Evolução Constante
Passado & Presente
açúcar
açúcar &
etanol
açúcar, etanol,
biodiesel, biogas,
bio HC &
bioplasticos
Futuro
açúcar, etanol,
biodiesel, bioHC,
biogas,
bioplasticos, etanol
2ª geração, bioQAV
biobutanol e...
Conclusões
Inovação tecnológica é fundamental para:




Competitividade
Sustentabilidade
Abertura de novos mercados e crescimento
Perenidade do setor
Obrigado!
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