Poupança de emissões de gases
de efeito estufa no ciclo de vida
do bioetanol de 1ºgeração em
P o r tu g a l
Francisco Avillez
Ana Paiva Brandão
Daniel Montes
Março 2009
ÍNDICE
1Introdução...................................................................................................................................................................1
2Metodologia de análise das emissões de GEE ............................................................................6
2.1Fases do ciclo de vida do bioetanol e respectivas fronteiras................................6
2.2Limites do sistema ....................................................................................................................................7
2.3Método de cálculo das emissões dos GEE............................................................................9
3Procedimentos adoptados no cálculo das emissões de GEE no âmbito do
ciclo de vida do bioetanol .............................................................................................................................. 12
3.1Fase de produção do milho grão .............................................................................................. 14
3.1.1 Pressupostos base.................................................................................................................. 14
3.1.2 Descrição e quantificação das emissões nas actividades de
produção de milho grão........................................................................................................................ 17
3.2Fase do processo de produção de bioetanol ................................................................. 21
3.2.1 Pressupostos base.................................................................................................................. 21
3.2.2 Descrição e quantificação das emissões no processo de
transformação do milho grão em bioetanol ...................................................................... 22
3.3Fase de transporte do bioetanol.............................................................................................. 26
3.3.1 Pressupostos base.................................................................................................................. 26
3.3.2 Descrição e quantificação no transporte do grão para a
fábrica 26
3.3.3 Descrição e quantificação das emissões no transporte do
bioetanol da fábrica ao local da incorporação na gasolina ................................... 27
3.4Fase do uso final do bioetanol...................................................................................................... 28
3.4.1 Pressupostos base.................................................................................................................. 28
3.4.2 Descrição e quantificação das emissões no uso no motor de
combustão......................................................................................................................................................... 30
4Análise da balança de emissões de GEE no ciclo de vida do bioetanol ........... 30
4.1Cenários alternativos de produção de bioetanol ....................................................... 30
4.1.1 Itinerários tecnológicos alternativos...................................................................... 31
4.1.2 Diferentes variantes no uso dos solos................................................................. 31
4.2Poupança de emissões de GEE no ciclo de vida do bioetanol nos
diferentes cenários alternativos ...................................................................................................... 39
4.2.1 Cenário I – Bioetanol “High Carbon”......................................................................... 41
4.2.2 Cenário II – Bioetanol “Medium Carbon” .............................................................. 42
4.2.3 Cenário III – Bioetanol “Low Carbon”....................................................................... 43
4.2.4 Cenário IV – Bioetanol “Very Low Carbon” ........................................................ 44
5Conclusões.............................................................................................................................................................. 45
Referências................................................................................................................................................................ 49
Curricula Vitae dos autores ..................................................................................................................... 51
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ii
Índice de Figuras
Figura
Figura
Figura
Figura
1 – Fases do ciclo de vida do bioetanol............................................................................6
2. Fronteiras da etapa agrícola...............................................................................................8
3. Fronteiras da etapa de conversão industrial ......................................................9
4. Esquema geral da produção de etanol com a tecnologia dry
milling .............................................................................................................................................................................. 22
Figura 5. Análise comparativa das emissões de GEE das diferentes fases
do ciclo de vida e respectivos itinerários tecnológicos.................................................... 37
Figura 6. Análise comparativa das emissões de GEE das principais
componentes da produção de milho grão nacional (PT) e de Países
Terceiros (BR) e respectivos itinerários tecnológicos...................................................... 38
Índice de Quadros
Quadro 1 Quantidade e origem do cereal.................................................................................... 14
Quadro 2. Factores, em Portugal de emissão e de conversão de energia
primária........................................................................................................................................................................ 16
Quadro 3. Factores de emissão e conversão dos inputs agronómicos............ 18
Quadro 4. Produtividades das culturas.......................................................................................... 19
Quadro 5. Alocação energética............................................................................................................... 20
Quadro 6. Principais volumes de inputs e outputs da unidade de
produção de bioetanol...................................................................................................................................... 23
Quadro 7. Consumos e rendimentos da unidade de co-geração............................ 25
Quadro 8. Alocação energética dos outputs da unidade de conversão ........... 26
Quadro 9. Origem e distância de abastecimento do milho nacional.................... 27
Quadro 10. Balanço de análise de inventário da fase de transporte de
matéria-prima ........................................................................................................................................................ 28
Quadro 11. Balanço de análise de inventário da fase de transporte do
bioetanol........................................................................................................................................................................ 28
Quadro 12 - Características dos combustíveis alternativos.................................... 29
Quadro 13. Valor das emissões de GEE no uso do motor de combustão ... 30
Quadro 14. Alterações a nível local e global do uso dos solos agrícolas
em consequência da produção futura em Portugal de 100 milhões de
L.ano-1 de bioetanol ............................................................................................................................................ 34
Quadro 15. Valor das emissões de GEE dos diferentes itinerários
tecnológicos e variantes no uso dos solos no âmbito do ciclo de vida do
bioetanol e respectivas reduções percentuais resultantes da
correspondente substituição da gasolina..................................................................................... 35
Quadro 16 - Cenários de produção de bioetanol .................................................................. 40
Quadro 17. Valor das emissões de GEE para os diferentes cenários de
produção do bioetanol e respectivas reduções percentuais resultantes
da correspondente substituição da gasolina............................................................................. 41
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iii
Quadro 18. Valor das emissões de GEE no Cenário “High carbon”....................... 42
Quadro 19. Valor das emissões de GEE no Cenário “Medium carbon”.............. 43
Quadro 20. Valor das emissões de GEE no Cenário “Low carbon”........................ 44
Quadro 21. Valores das emissões de GEE no Cenário “very low carbon” ...... 45
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iv
1
Introdução
São fundamentalmente três os objectivos que se pretendem ver
atingidos na UE com a utilização dos biocombustíveis líquidos como
substitutos dos combustíveis convencionais:
-
a contribuição para o combate ao aquecimento global, através
da redução das emissões de gases com efeitos de estufa
(GEE);
-
o aumento da segurança energética, através da diversificação
das
fontes
energéticas
e
da
redução
da
respectiva
dependência;
-
a promoção do desenvolvimento rural, através do reforço e
diversificação do tecido económico e social das zonas rurais.
Para assegurar a concretização dos objectivos a UE estabeleceu, há já
alguns anos, uma meta para 2010 de incorporação de 5,75% (em
conteúdo energético) de biocombustíveis líquidos e, mais recentemente,
uma incorporação obrigatória de 10% em 2020.
O Governo Português decidiu, no contexto das orientações consideradas
necessárias
para
o
cumprimento
do
protocolo
de
Quioto,
uma
antecipação para 2010 da taxa de incorporação de 10% em volume de
biocombustíveis líquidos, para cujo enquadramento aprovou, para além da
Portaria
n.º
1554-A/2007
que
regulamenta
a
utilização
de
biocombustíveis líquidos em Portugal até 2010, uma Resolução do
Conselho de Ministros (n.º 21 de Janeiro de 2008) que serve de quadro
orientador para a legislação futura a aprovar neste contexto.
De acordo com as estimativas disponíveis do consumo de gasolina e
gasóleo em Portugal, uma incorporação de 10% em volume de
biocombustíveis corresponde a cerca de 770 milhões de litros, dos quais
200 milhões de litros dizem respeito ao bioetanol necessário para
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1
substituir 10% da gasolina que se prevê vir a ser consumida em
Portugal nos próximos anos.
São numerosos os estudos que nestes últimos tempos têm vindo a ser
divulgados sobre os impactos potenciais dos biocombustíveis em geral e
do bioetanol em particular, cujos resultados obtidos:
•
põe em causa o contributo deste tipo de bioenergias para a
redução dos GEE e, consequentemente, o seu papel no âmbito do
combate ao processo de aquecimento global;
•
alertam
para
potenciais
impactos
negativos
sobre
a
biodiversidade e a segurança alimentar.
Importa, neste contexto, sublinhar que a maior ou menor relevância dos
estudos em causa terá que ser analisada do ponto de vista, quer do tipo
de tecnologias e de fontes de abastecimento energético levados em
consideração nas diferentes fases do ciclo de vida da produção de
biocombustíveis, quer do tipo de cenários de referência utilizados quanto
ao uso alternativo dos solos agrícolas a nível local e global. De facto,
grande parte dos estudos mais usualmente publicitados entre nós são
totalmente irrelevantes do ponto de vista da análise da sustentabilidade
futura de produção de bioetanol em Portugal, uma vez que:
•
baseiam-se em tecnologias “wet milling” e na utilização de
aquecimento a carvão, quando hoje em dia todos os investimentos
estão baseados na tecnologia “dry milling” e na utilização da cogeração a partir de gás natural e/ou biomassa agro-florestal;
•
propõe como cenários de referência áreas ocupadas ou por
vegetação arbórea ou herbácea rica quer em stocks de carbono,
quer em biodiversidade, quando o que se verifica actualmente na
maioria dos casos e se prevê para o futuro será o uso alternativo
de
terras
agrícolas
hoje
em
dia
ocupadas
por
culturas
alimentares.
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2
Mais recentemente, o debate sobre as vantagens e inconvenientes dos
biocombustíveis
tem
sido
centrado
em
torno
da
respectiva
sustentabilidade ambiental e social e das suas relações com as políticas
públicas necessárias para assegurar a sustentabilidade económica dos
investimentos em causa.
Ao nível da União Europeia este debate tem-se focalizado, no âmbito da
discussão da proposta de Directiva para a promoção do uso de energias
renováveis, na contestação da fixação de uma meta, para 2020, de
incorporação
obrigatória
de
10%
de
bioetanol
e
de
biodiesel,
respectivamente, na gasolina e no gasóleo.
Sugerem, no essencial, os críticos desta decisão que tal meta deveria
ser meramente indicativa e que os volumes de biocombustíveis a
incorporar deviam, antes de tudo, garantir o cumprimento de critérios
de sustentabilidade ambiental e social previamente definidos que, uma
vez verificados, assegurariam uma sua incorporação obrigatória até um
volume máximo correspondente aos 10% previstos. Esta critica, com
que estamos inteiramente de acordo, permitiria evitar decisões de
produção de biocombustíveis de sustentabilidade duvidosa, incentivando
os respectivos agentes económicos a adoptar opções técnicas ambiental
e socialmente mais adequadas.
É neste contexto que devem ser entendidas as recentes afirmações da
Comissária Europeia Sra. Fischer Boel na cimeira da FAO: “Nós
queremos ter a certeza que os biocombustíveis que viermos a produzir
ou a importar contribuam de forma sustentável para os nossos
objectivos sobre o clima. É esse o motivo pelo qual queremos estabelecer
critérios rígidos de sustentabilidade, tanto em matéria de redução de
emissões de CO2, como de gestão das terras”.
Em Portugal, o debate sobre a problemática dos biocombustíveis
cristalizou em torno de um conjunto de criticas, quase sempre de
credibilidade bastante duvidosa, que têm conduzido à quase diabolização
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3
dos projectos de produção de bioetanol e ao apoio de orientações que
contribuam para que a totalidade da quota de isenção a adoptar venha a
beneficiar exclusivamente a produção de biodiesel, que poderia, assim, vir
a ser incorporado no gasóleo, a partir de 2012, no equivalente a 10% do
consumo total previsto para o gasóleo e a gasolina.
É, hoje em dia, consensual entre os agentes económicos interessados na
realização de futuros investimentos na área do bioetanol, que o principal
objectivo a atingir, ao longo da próxima década, é o da criação de
condições para a produção de bioetanol de 2ª geração, através da
realização de um conjunto diversificado de investimentos que se
processarão ao longo de três fases distintas.
Numa primeira fase, proceder-se-á à instalação de duas unidades de
produção, cada uma delas, com uma capacidade de 100 milhões de L.ano1
de bioetanol de 1ª geração, a partir do milho grão.
Numa segunda fase, irão ser realizados investimentos na instalação de
unidades de extracção de óleo de milho e estabelecidas parcerias com
empresas
de
produção
de
biodiesel
de
forma
a
permitir
um
aproveitamento integrado dos respectivos produtos e sub-produtos,
dando origem à formação de futuras biorefinarias.
Numa terceira fase, uma vez assegurada a nível mundial a viabilidade
técnico-económica da produção de bioetanol a partir de materiais lenhocelulósicos, ir-se-á proceder à realização dos investimentos necessários
para reconverter as unidades de produção de bioetanol de 1ª geração
em 2ª geração.
A análise de sustentabilidade da produção de bioetanol que é objecto
deste estudo, diz, apenas, respeito à primeira fase dos investimentos em
causa, ou seja, à instalação de unidades de produção de bioetanol de 1ª
geração a partir do milho grão.
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4
São três os principais motivos que justificam a realização, no curto
prazo, de investimentos no bioetanol de 1ª geração, quando o objectivo
último a atingir é o da produção de bioetanol de 2ª geração.
Em primeiro lugar, porque é consensual que a viabilidade técnicoeconómica da produção de bioetanol a partir de materiais lenhocelulósicos só virá a ser assegurada daqui a, pelo menos, dez anos.
Em segundo lugar, porque também é consensual que muito dificilmente
investidores que não ocupem desde já uma posição na produção de
bioetanol a partir de cereais, poderão aspirar vir a ocupá-la no âmbito
da produção de 2ª geração.
Em
terceiro
lugar,
porque
os
investimentos
necessários
para
reconverter uma unidade de produção de bioetanol de 1ª para 2ª
geração, não só não põem em causa a maior parte do “lay-out” da
fábrica, como correspondem a montantes relativamente reduzidos.
É neste contexto que deverá ser entendida a afirmação da Comissária
Europeia Sra. Fisher Boel na cimeira da FAO: “Nós queremos acelerar o
nosso movimento em direcção aos biocombustíveis de 2ª geração, mas
se não passarmos pela 1ª geração, corremos o risco de nunca chegar à
2ª geração”.
Assim sendo, este estudo visa a análise da sustentabilidade da produção
futura em Portugal de 200 milhões L.ano-1 de bioetanol a partir de milho
grão.
No ponto 2 deste texto identificar-se-ão as diferentes fases do ciclo de
vida do bioetanol, proceder-se-á à delimitação das respectivas fronteiras
e apresentar-se-á o método adoptado no cálculo das emissões de GEE.
No ponto 3 proceder-se-á à descrição dos procedimentos adoptados no
cálculo das emissões de GEE nas quatro diferentes fases do ciclo de vida
do bioetanol.
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5
No ponto 4 definir-se-ão diferentes cenários alternativos de produção de
bioetanol a partir do milho grão e apresentar-se-ão os resultados
obtidos no âmbito da análise da intensidade carbónica dos diferentes
cenários em causa.
Finalmente, no ponto 5, serão apresentadas as principais conclusões do
estudo realizado.
2
Metodologia de análise das emissões de GEE
2.1 Fases do ciclo de vida do bioetanol e respectivas fronteiras
A análise das emissões de GEE no contexto do ciclo de vida dos
biocombustíveis em geral e do bioetanol em particular baseia-se no
estabelecimento de um inventário das emissões de GEE ao longo de 5
fases distintas mas complementares (Figura 1).
- fase da produção de milho grão;
- fase do transporte do milho grão da produção até à transformação;
- fase da transformação do milho grão em bioetanol;
- fase de transporte do bioetanol até ao local de incorporação de
gasolina;
- fase do uso final do bioetanol nos motores de combustão.
Produção de
Transporte de
Transformação
Transporte do
Uso final do
milho grão
milho grão
de milho grão em
Bioetanol
Bioetanol
bioetanol
Figura 1 – Fases do ciclo de vida do bioetanol
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6
A análise das emissões de GEE ao longo destas diferentes fases
corresponde à análise usualmente designada na terminologia anglosaxónica “Well-to-Wheel” (do poço à roda) utilizada no âmbito dos
balanços de carbono dos combustíveis.
Um elemento fundamental deste tipo de análises consiste na delimitação
prévia das fronteiras dentro das quais as emissões de GEE deverão ser
quantificados.
2.2 Limites do sistema
Os limites do sistema determinam que processos estão incluídos na
análise de ciclo de vida, as correspondentes emissões e o nível de
detalhe associado.
Neste estudo, as emissões relativas à produção da maquinaria e infraestrutura necessária à extracção, transporte e refinação do crude
foram excluídas, dado que o seu contributo é muito pequeno na
globalidade das emissões (<1%) (CIEMAT, 2005).
Na Figura 2 é representado o esquema das actividades agrícolas
consideradas nos sistemas agrícolas estudados e a respectiva fronteira.
Dentro dos limites do sistema foram incluídas todas as operações
culturais que se realizam, assim como todos os processos de produção
dos
diferentes
inputs
agrícolas:
gasóleo,
fertilizantes,
produtos
fitofarmacêuticos, sementes e electricidade utilizada na irrigação das
culturas de regadio. Dado que o processo tem um co-produto (palha do
cereal), que pode ou não ser recolhido para uma das culturas
consideradas, foram definidas duas hipóteses para analisar o impacte
desta alternativa.
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7
Maquinaria Agrícola
Veículos de Transporte
Instalações Agrícolas
Fronteira do sistema
Extracção
Crude
Refinação de
Diesel
Electricidade
Mix Nacional
Produção de
Agro-químicos
Unidades N,P,K
Pesticidas
Cultivo da Matéria-Prima
Lavoura
Gradagem
Adubação
Sementeira
Monda
Tratamentos Fitossanitários
Sacha
Colheita
Produção
semente
Grão
Secagem e
Armazenamento
Distribuição
até à
Unidade de
Produção
Palha
Figura 2 - Fronteiras da etapa agrícola
As emissões relativas ao fabrico da maquinaria agrícola e dos veículos de
transporte foram excluídas deste estudo. É importante assinalar que
estes factores têm relevância em termos de emissões e energia, no
entanto, por uma questão de coerência optou-se por não inclui-los
dentro dos limites do sistema.
A Figura 3 apresenta esquematicamente o processo de conversão
industrial, com os respectivos inputs e outputs e também o co-produto
considerado - Distillers Dried Grain with Solubles (DDGS).
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8
Limpeza do
grão
Moagem
Grão
Hidrólise,
Fermentação,
Destilação
Etanol
Hidratado
Desidratação
Bagaço
Distribuição e
Armazenamento
Secagem
DDGS
Unidade de produção
Energia Eléctrica
Energia Térmica
Extracção
Gás Natural
Unidade de
Co-Geração
Recolha e
Produção
Biomassa
Fronteira do sistema
Instalações da
Unidade de Produção
Enzimas
Leveduras
Reagentes
Veículos de Transporte
Figura 3 - Fronteiras da etapa de conversão industrial
Não estão incluídas nesta análise as emissões, energia e materiais
relativas ao fabrico da unidade industrial de produção. Não foram
também contabilizadas as matérias-primas necessárias ao processo de
conversão tais como as leveduras e enzimas e outros reagentes. Tal é
justificado dado que o seu contributo não é significativo face à
globalidade de emissões.
2.3 Método de cálculo das emissões dos GEE
Para procedermos ao cálculo do valor líquido total (E) das emissões de
GEE ao longo do ciclo de vida do bioetanol baseámo-nos na metodologia
proposta pela Comissão Europeia (CE) no contexto da Directiva Europeia
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9
para a promoção do uso da energia a partir de recursos renováveis
(Anexo V).
É a seguinte a expressão de cálculo por nós adoptada para o bioetanol a
partir da proposta apresentada no âmbito da referida Directiva, cujas
siglas foram por nós adaptadas para a língua portuguesa:
E B = e p + ei + et + eu − (ecs + eua − esc ) − eee
Aonde:
ep, representa as emissões de GEE na fase da produção das
matérias primas agrícolas;
ei, representa as emissões de GEE na fase do processo industrial
de transformação das matérias primas agrícolas para o bioetanol;
et, representa as emissões de GEE nas fases de transporte quer
das matérias primas agrícolas, quer do bioetanol;
eu, representa as emissões de GEE na fase do uso final do
bioetanol (considera-se zero para o bioetanol);
ecs, representa as emissões de GEE poupadas em consequência do
processo de captura e sequestro de carbono;
eua, representa as emissões de GEE que deixam de ser emitidas
pelo não uso dos solos com culturas alternativas;
esc,
representa
o
valor
anualisado
das
emissões
de
GEE
resultantes das alterações no stock de carbono provocados pela
mudança no uso dos solos;
eee, representa as emissões de GEE poupadas pela colocação na
rede do excedente de energia eléctrica resultante do processo de
co-geração.
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10
Na expressão adoptada, comparativamente à original, não se considerou
a poupança de emissões devida à acumulação de carbono no solo através
da melhoria das práticas agrícolas e a poupança de emissões da captura
e substituição de carbono.
O valor de E irá ser expresso em gramas de CO2 equivalente por
megajoule, ou seja, em g CO2eq/MJ.
O cálculo das poupanças (P) de emissões de GEE resultantes da
utilização de bioetanol em substituição da gasolina irá ser feito com base
na seguinte expressão:
P = (E G − E B ) / E G
Em que,
EB = valor total das emissões de GEE por parte do bioetanol
EG = valor total das emissões de GEE por parte do correspondente
volume de gasolina
Importa, ainda, sublinhar que no âmbito das expressões de cálculo de EB
e EG irão ser levadas em consideração, apenas, as emissões dos três
seguintes gases: dióxido de carbono (CO2); óxido nitroso (N2O) e metano
(CH4). Para o cálculo da equivalência destes gases com o CO2,
adoptaram-se os seguintes valores:
- o valor 1, no caso das emissões de dióxido de carbono (CO2);
- o valor 296, no caso das emissões de óxido nitroso (N2O);
- o valor 23, no caso das emissões de metano (CH4).
Na medida em que, em diferentes fases do ciclo de vida do bioetanol, irão
ser obtidos co-produtos como seja os casos das palhas de milho e dos
DDGS, torna-se necessário fazer uma quantificação da importância
relativa de cada uma delas de modo a poder efectuar-se a alocação de
energia utilizada no processo, a qual pode ser feita com base, ou:
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11
-
na percentagem mássica;
-
no valor energético;
-
no valor económico;
-
utilizando o princípio da substituição.
De acordo com as orientações metodológicas que constam do Anexo V
da Directiva anteriormente referida, foi considerada a alocação dos coprodutos do milho grão e do bioetanol com base no valor energético.
3
Procedimentos adoptados no cálculo das emissões de GEE no âmbito
do ciclo de vida do bioetanol
A incorporação anual em Portugal de 10% de bioetanol na gasolina irá
corresponder a uma produção de 200 milhões de L.ano-1 de bioetanol e
cerca de 160 milhões de toneladas/ano de DDGS. Se, como se prevê, a
totalidade deste bioetanol vier a ser produzido a partir do milho grão, o
volume anual deste cereal destinado à produção deste tipo de
biocombustível será da ordem dos 500 milhares de toneladas.
Na medida em que o número de meses em que se poderá contar com
uma disponibilidade de milho nacional obtido directamente a partir da
colheita será de cerca de 2,5 meses a 3 meses e que, por razões de
natureza económica, a sua armazenagem não deverá exceder igual
período, poder-se-á afirmar, que apenas 55% do milho que virá a ser
consumido anualmente na produção de bioetanol (275 milhares de
ton/ano) será de origem nacional, sendo as restantes 45% obtidas
através da importação (225 milhares de ton/ano).
Partindo da hipótese que a procura interna de bioetanol venha a ser
assegurada pela instalação de duas unidades de produção de bioetanol
de 1ª geração de dimensão semelhante, poder-se-á admitir que o ciclo
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12
de vida do bioetanol produzido por cada uma das unidades em causa,
apresentará as seguintes principais características:
-
uma capacidade de produção industrial correspondente a
100 milhões de L.ano-1 de bioetanol e de 79 mil toneladas/ano
de DDGS;
-
uma tecnologia “dry milling” de transformação do milho grão
em bioetanol associado a uma unidade de co-geração cuja fonte
energética poderá ser variável;
-
uma localização da unidade industrial que lhe permita, não só
beneficiar de infra-estruturas adequadas, como também de
uma grande proximidade quer às áreas de produção e
secagem de milho grão (Lezíria do Tejo e Alqueva), quer aos
locais aonde se poderá vir a processar o “blending” do bioetanol
com a gasolina (Alcoentre ou Sines);
-
um consumo anual de milho grão de cerca de 246 milhares de
toneladas que se prevê vir a corresponder a uma produção
nacional
de
135.300
toneladas
(55%
do
total)
e
uma
importação de 110.700 toneladas;
-
uma área de milho grão nacional destinada anualmente à
produção
de
bioetanol
de
cerca
de
11.300
hectares
(produtividade média de 12 ton/ha), estimando-se entre os
cerca de 33 e os 46 milhares de hectares a área de milho
grão necessário, directa ou indirectamente, para cobrir as
necessidades adicionais de importação futura deste cereal em
Portugal.
Foi com este enquadramento geral que se procedeu à identificação e
quantificação das emissões de GEE ao longo do ciclo de vida do bioetanol
em Portugal, tendo-se, para o efeito, tratado separadamente cada uma
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das diferentes fases de produção, transformação, transporte e uso final
anteriormente identificadas.
3.1 Fase de produção do milho grão
3.1.1 Pressupostos base
Origem do cereal e respectivas quantidades
Como referido anteriormente, a origem do cereal usado para a produção
de
bioetanol
no
projecto
em
análise
é
principalmente
nacional,
recorrendo-se igualmente à importação de milho. Segundo as mais
recentes previsões dos promotores do projecto, o abastecimento será
feito durante um total de 6 meses com cereal produzido em Portugal
recorrendo-se ao mercado internacional para garantir o abastecimento
nos restantes 5 meses do ano. As quantidades previstas, apresentadas
no Quadro 1, contemplam a utilização de um total anual de 246 milhares
de tonelada de milho grão, 55% de origem nacional e 45% importados.
Quadro 1 - Quantidade e origem do cereal
Cereal
Origem
Milho
Milho
PT
BR
Quantidade
previsional (t.ha1
)
135.300
110.700
Período
abastecimento
(meses)
6
5
de
Fonte: AGRO.GES (2007a)
Considerou-se que o cereal de origem nacional é produzido em zonas
cerealíferas portuguesas representativas das áreas de regadio das
regiões do Vale do Tejo e do Alentejo.
Assumiu-se que as áreas dedicadas à produção de grão de milho (nos
solos de maior nível de produtividade) para a transformação em
bioetanol correspondem a áreas que nos últimos anos têm sido
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cultivadas com estas culturas e no âmbito de explorações agrícolas já
devidamente equipadas e estruturadas.
Relativamente à importação, as quantidades e origem dos cereais
poderão ser oscilantes, dependendo da disponibilidade, dos preços do
produto no mercado interno e da taxa de câmbio. Neste estudo
considerou--se a importação de cerca de 110 mil t.ano-1 de milho grão
provenientes da Argentina/Brasil que são potencialmente os principais
mercados
abastecedores
de
Portugal
no
que
diz
respeito
ao
fornecimento deste cereal.
Modelação da fixação de CO2 na biomassa
O crescimento das culturas supõe sequestro de CO2 atmosférico devido
à fixação deste gás durante o processo de fotossíntese das plantas na
formação de compostos orgânicos que serão utilizados durante o seu
crescimento. O CO2 fixado pela cultura tem dois destinos.
Em primeiro lugar, na parte da cultura que se exporta do terreno,
existe o grão e a palha. A parte fixada no grão será por sua vez
transformada em etanol que irá ser utilizado no motor e emitirá CO2.
Existe também o CO2 que irá ser libertado durante o processo de
fermentação e por fim o carbono (C) presente no DDGS. Uma vez que
este CO2 foi previamente fixado pela cultura, as quantidades emitidas
durante a combustão no motor, na fermentação e do uso do DDGS não
foram contabilizadas (CIEMAT, 2005).
Por outro lado, a palha de milho pode ter utilização energética. A fixação
de carbono nesta parte da cultura não foi considerada como sequestro,
mas também não foi considerada como emissora de gases.
Em segundo lugar, o CO2 é fixado também nas partes da cultura que
permanecem no terreno, como é o caso dos restolhos e raízes. Após a
colheita, grande parte dos resíduos das culturas são mineralizados e
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voltam à forma de CO2, mas parte do carbono absorvido pela cultura
transfere-se para o solo sob a forma de rizodepósitos. Estes depósitos
são formas imobilizadas de carbono que não são mais do que a fracção
que é incorporada no solo e absorvido nos minerais argilosos, na matéria
orgânica ou nos microrganismos do solo, constituindo uma fixação
efectiva de CO2 atmosférico.
Segundo os dados do estudo CIEMAT (2005) em Espanha e, considerando
os valores encontrados na revisão bibliográfica efectuada, foi assumida
uma fixação permanente de 250 kg C.ha-1, como um valor médio teórico
para os sistemas de produção considerados.
Cálculo da energia primária
As emissões dos sistemas estudados foram determinadas em função do
uso de energia primária. A energia primária representa a energia total
consumida ao longo do seu ciclo de vida global. Na determinação do valor
total de energia primária utilizada no ciclo de vida de um combustível,
consideraram-se de forma cumulativa todos os conteúdos energéticos
dos
recursos
extraídos.
Os
valores
utilizados
neste
estudo,
nomeadamente o factor de conversão para transformação da energia
primária em energia eléctrica são apresentados no Quadro 2.
Quadro 2 - Factores, em Portugal de emissão e de conversão de energia
primária
Combustíveis fósseis
Diesel
Propano
Gás Natural
Electricidade
Emissões GEE (kg.MJ-1)
CO2
CH4
N 2O
1,43E-02
1,07E-01
6,16E-02
1,39E-01
0,00E+00
4,15E-07
3,11E-07
6,63E-06
0,00E+00
5,57E-05
1,27E-04
2,19E-04
Fonte: Adaptado de CONCAWE (2007) e OEKO (2007)
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3.1.2 Descrição e quantificação das emissões nas actividades de
produção de milho grão
Definição dos sistemas de produção agrícola e fontes de dados
Para a construção da fase agrícola relativa à produção nacional
recorreu-se a dados relativos ao sistema de produção em regadio
convencional, actualmente praticada no cultivo do milho grão no Alentejo
e
Ribatejo.
Estas
foram
seleccionadas
como
as
principais
zonas
cerealíferas com potencialidades para o fornecimento de grão. Para o
estudo da produção de milho nacional foram utilizados os dados
fornecidos pela AGRO.GES (AGRO.GES, 2007b).
No que se refere ao cereal importado, foi considerada a produção de
milho grão no sistema de sementeira directa, tipo de sistema produtivo
que está em expansão na Argentina e no Brasil. A construção e análise
dos dados do referido sistema de produção do milho fundamentaram-se
no quadro de exigências físicas de factores de produção elaborados pelo
Instituto de Economia Agrícola do Brasil (IEA) (Freitas et. al, 2006), para
o Estado de São Paulo, região do Médio Paranapamena.
Para a inventarização das emissões nos sistemas de produção agrícola
em análise foram utilizados dados de coeficientes técnicos de aplicação
de factores de produção e da utilização de máquinas nas operações
culturais consideradas.
Nos balanços foram contabilizados os seguintes rubricas referentes aos
itinerários técnicos de produção considerados na produção de milho
grão:
• Inputs agronómicos – Inclui a produção e utilização de fertilizantes,
produtos fitofarmacêuticos e a produção das sementes. Segundo os
estudos mais relevantes consultados (Audsley et. al, 1997; CONCAWE
2007), a produção de fertilizantes, especialmente os azotados, é uma
das etapas na actividade agrícola que mais peso tem na análise de
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inventário de produção de cereais. Os dados usados relativos à energia e
emissões do processo de fabrico destes compostos estão sintetizados
no Quadro 3.
Quadro 3 - Factores de emissão e conversão dos inputs agronómicos
Fertilizantes
e
correctivos
Unidade N
Unidade P
Unidade K
Ureia
CaO
Fitofarmacêuticos
Genérico
Emissões GEE (kg.kgprod-1)
CO2
CH4
N 2O
2,95E+00
1,19E+00
1,12E+00
8,40E-01
2,96E-01
6,90E-03
1,76E-03
2,70E-03
4,51E-03
2,73E-04
1,51E-02
5,85E-05
6,23E-05
2,60E-05
2,11E-05
1,11E+01
2,63E-02
1,73E-03
Fonte: Adaptado de CONCAWE (2007)
• Maquinaria Agrícola – As operações culturais incluídas nos sistemas
produtivos e as suas necessidades de tracção decorrem das contas de
cultura utilizadas. Assumiu-se 0,1 L.cv-1.h-1 (AGRO.GES, 2007a) para o
consumo de diesel para as máquinas motrizes;
• Rega – Os sistemas de produção considerados para a produção de
milho grão em Portugal são de regadio. A rega é feita por pivot
alimentado na rede eléctrica e a dotação de rega assumida foi de
5000m3.ha-1. No caso do sistema de produção de milho no Brasil não
foram contabilizados consumos de regadio, uma vez que se trata de
uma cultura de sequeiro;
• Secagem dos cereais – Considerou-se 25% de humidade para o grão
de milho de ambas as proveniências. Esse teor de humidade vai ser
reduzido para 10% no processo de secagem e para o processo
industrial é contabilizado sem humidade. Para a secagem do grão dos
cereais forma utilizados dados relativos ao consumo e emissões da
utilização de gás propano no secador (Lagoalva Equipamentos, 2007).
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As produtividades de grão e palha do cereal (resíduo ou co-produto
agrícola) nos sistemas produtivos considerados neste estudo estão
sintetizados no Quadro 4.
Quadro 4 - Produtividades das culturas
Cultura
Produtividades
Milho PT
14,12
12,00
8,40
27,13
6,25
5,31
3,72
2,41
Mix hortícola PT
Milho BR
Soja BR
t
t
t
t
t
t
t
t
grão.ha-1
grão seco.ha-1
palha.ha-1
grão.ha-1
grão.ha-1
grão seco.ha-1
palha.ha-1
grão.ha-1
Fonte: Adaptado de AGROGES (2007b)
No que diz respeito ao uso alternativo dos solos agrícolas optou-se por
utilizar um “mix hortícola” como cultura alternativa do milho grão em
Portugal
e
a
soja
como
cultura
alternativa
do
milho
grão
no
Brasil/Argentina. Na análise da intensidade carbónica recorreu-se a
dados semelhantes aos anteriormente referidos para os diferentes
tipos de factores de emissão correspondentes aos diversos itinerários
técnicos da produção agrícola.
Os sistemas produtivos têm um co-produto com valor e uso potencial
que é a palha. A palha e outros resíduos potencialmente aproveitáveis do
milho
não
têm
sido
até
à
data
sujeitos
a
qualquer
tipo
de
aproveitamento. Neste estudo, contudo, considerou-se a possibilidade do
seu aproveitamento energético, tendo-se considerado a sua recolha para
utilização como biomassa na secagem do grão, em alguns dos itinerários
tecnológicos utilizados.
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Regras de alocação de co-produtos
Os sistemas agrícolas considerados produzem, além do grão, a palha do
milho que é um produto com potencial uso energético. Neste estudo e,
para alocação da palha como co-produto da produção dos cereais, tal
como foi referido considera-se a alocação com base no valor energético,
de acordo com as orientações metodológicas que constam do Anexo V
da Directiva dos Biocombustíveis anteriormente referida. O Quadro 5
apresenta os valores assumidos para as produtividades e os resultados
da alocação considerada para as hipóteses previamente definidas, sem e
com recolha de palha de milho grão.
Quadro 5 - Alocação energética
Cultura
Milho PT
Milho BR
Produtividades
12,00
8,40
5,31
3,72
t
t
t
t
grão seco.ha-1
palha.ha-1
grão seco.ha-1
palha.ha-1
Alocação energética
Sem recolha Com recolha
de palha
de palha
100,0%
58,5%
0,0%
41,5%
100,0%
100,0%
0,0%
0,0%
Emissões de óxido nitroso (N2O) do solo
As emissões de N2O são uma importante fonte de GEE. A sua
quantificação gera controvérsia, existindo variadas metodologias para a
quantificação no que respeita às emissões. A polémica é alimentada pelo
facto de a quantificação das emissões estar muito dependente das
condições concretas de humidade e temperatura do solo, das culturas
precedentes e práticas culturais usadas.
A metodologia por nós utilizada é a mais consensual e foi proposta no
documento IPCC Guidelines for National GHG Inventories. Agriculture,
Forestry and Other Land Use (2006). As perdas de N na forma de N20
foram estimadas segundo a seguinte equação:
Perdas = 1,00 + 0,0125 * Aplicação de N (kg N.ha-1.ano-1)
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3.2 Fase do processo de produção de bioetanol
3.2.1 Pressupostos base
Foi considerado o processo de produção de bioetanol a partir da
degradação do amido do grão do cereal pelo processo de hidrólise,
seguindo-se as etapas de fermentação e destilação. A tecnologia
considerada é o dry milling. Nos pressupostos para a construção deste
inventário foram utilizados dados previsionais dos consumos energéticos
de uma unidade industrial projectada para Portugal, fornecidos pelo
fabricante da tecnologia. Para a produtividade da conversão do milho
grão (407 litros de etanol por tonelada de milho grão) foi assumido o
valor previsto no plano base de engenharia apresentado, o qual
corresponde a um teor de amido de 16%.
O processo de fermentação origina a libertação de CO2 durante a
transformação da glucose em bioetanol. Na unidade de produção de
bioetanol em causa não está prevista a recolha desse gás para
posterior venda deste subproduto e, como tal, ao não existir uso para o
CO2 este será emitido para a atmosfera. No entanto, estas emissões
são consideradas nulas uma vez que o CO2 tinha sido previamente fixado
no processo de formação do grão do cereal utilizado (CIEMAT, 2005).
A unidade de produção é alimentada por uma sub-unidade de co-geração
alimentada a gás natural e biomassa, com elevadas emissões de CO2
para a atmosfera. O CO2 proveniente da combustão do gás natural será
contabilizado no inventário, ao invés do resultante da combustão da
biomassa. A biomassa é um combustível neutro em emissões de CO2
uma vez que este foi previamente fixado durante a fase de crescimento
do material vegetal que lhe dá origem.
Como referido anteriormente, um dos objectivos específicos deste
estudo foi a quantificação das emissões de CO2eq. evitadas pela utilização
de biomassa em substituição da utilização de gás natural. As emissões
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atmosféricas da unidade de co-geração foram inventariadas utilizando os
factores de emissão propostos em GREET 1.7 (Argonne, 2007) para
produção da estilha (pré-tratamento mecânico) de biomassa e sua
utilização, e os factores de emissão para a utilização do gás natural
utilizados foram propostos pelo WBCSD (2006).
3.2.2 Descrição
e
quantificação
das
emissões
no
processo
de
transformação do milho grão em bioetanol
Na Figura 4 observa-se o esquema geral das actividades implicadas na
produção de etanol com a tecnologia dry milling, assim como os
respectivos inputs e outputs.
Trituração do grão
Mistura
Cereal
Cozedura
Reagentes
Liquefacção
DDGS
Energia
Fermentação
Bioetanol
Destilação e
desidratação
Decantação
Evaporação
Figura 4 - Esquema geral da produção de etanol com a tecnologia dry
milling
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A unidade industrial está projectada para a produção de 100 milhões de
L.ano-1
de
bioetanol
anidro
a
99,75%
e
de,
aproximadamente,
79 mil t. ano-1 de DDGS. O fornecimento do vapor e electricidade
necessários ao processo industrial de conversão é assegurado por uma
unidade de co-geração que se prevê que utilize gás natural (100%). Este
pressuposto será posteriormente alterado em função dos diferentes
itinerários tecnológicos que irão ser considerados.
As matérias-primas como as leveduras (Saccharomices cerevisiae),
mistura de enzimas (amyloglycosidase) e ácidos (fosfórico e sulfúrico) são
essenciais ao processo de produção de bioetanol a partir do amido
contido no grão. Contudo, segundo o estudo CIEMAT (2005) o seu
impacte nos balanços não é significativo. Como tal, no inventário em
análise não foi considerada a quantidade de energia despendida na sua
produção nem as respectivas emissões.
No Quadro 6 estão resumidos os volumes considerados para os
principais inputs e outputs na respectiva unidade de produção.
Quadro 6 - Principais volumes de inputs e outputs da unidade de
produção de bioetanol
Produção de etanol (t.ano-1)
Produção de DDGS (t.ano-1)
Consumo de cereal (t.ano-1)
78.940
79.392
246.000
Fonte: AGRO.GES (2007a)
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A produção de DDGS
Como co-produto do processo de produção de bioetanol utilizando a
tecnologia dry milling obtêm-se DDGS (Distillers Dried Grain with
Solubles). É um composto rico em fibras, proteínas e outros nutrientes,
constituindo
um
produto
com
elevado
valor
nutritivo
que
é
comercializado como ração animal. O processo produtivo engloba um
tratamento térmico para a redução do teor de humidade para valores
próximos dos 10%, seguindo de uma peletização que permite optimizar
a utilização, transporte e conservação deste produto.
A unidade de co-geração
A unidade de co-geração garante as necessidades térmicas e eléctricas
do processo produtivo do etanol. Grosso modo, esta unidade é composta
por
uma
caldeira
principal
para
biomassa,
com
pressão
de
funcionamento de 41 bar e com uma turbina em contra-pressão para a
produção de energia eléctrica. Existe também a caldeira a gás natural,
com pressão de funcionamento de 11 bar, e que pode fornecer energia
eléctrica em caso de avaria ou nos períodos de manutenção da caldeira
principal (M.D.T. S.r.L, 2007).
No Quadro 7 estão sintetizados os valores para as hipóteses de
consumo de biomassa e gás natural. São igualmente apresentados os
pressupostos de rendimento de produção de energia eléctrica (25%) e
da produção de vapor (55%), perfazendo um rendimento global de 80%.
Os dados dos rendimentos utilizados foram disponibilizados por uma
empresa fornecedora deste tipo de tecnologia (Forestech S.A. 2007).
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Quadro 7 - Consumos e rendimentos da unidade de co-geração
PCI Combustível
Biomassa (MJ.kg-1)
GN (MJ.m-3)
Consumo Biomassa
t.ano-1
kg.LEtOH-1
MJ.LEtOH-1
Ebiomassa/Etotal
Consumo GN
m3.ano-1
m3.LEtOH-1
MJ.LEtOH-1
EGN/Etotal
Rendimento co-geração
Electricidade
Vapor
Total
14,35
34,50
48.900
0,49
7,02
2/3
10.400.000
0,10
3,59
1/3
MJoutput/MJinput
25%
55%
80%
Fonte: Adaptado de Forestech S.A. (2007) e AGRO.GES (2007a)
Alocação de co-produtos
A produção industrial de bioetanol com a tecnologia considerada produz
DDGS que é, como referido anteriormente, um produto com valor
comercial e com aplicação além das fronteiras consideradas no presente
estudo. O DDGS apresenta um elevado valor nutritivo e é utilizado na
alimentação animal. Neste estudo e, para alocação do DDGS como coproduto da produção do etanol, foi considerada a alocação com base no
seu teor energético, que é um do métodos propostos em Shapouri et al
(2002) e no Anexo V da Directiva da UE e que já foram resumidamente
descritos na alocação da palha. Os valores usados estão resumidos no
Quadro 8.
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Quadro 8 - Alocação energética dos outputs da unidade de conversão
Output
Etanol
DDGS
Alocação
62,62%
37,38%
3.3 Fase de transporte do bioetanol
3.3.1 Pressupostos base
Neste estudo foram consideradas as fases de transporte da matériaprima até à unidade de conversão e o transporte do bioetanol até à
unidade de distribuição. A análise de inventário de emissões e de energia
destas fases do ciclo de vida foram calculadas recorrendo à ferramenta
computacional GEMIS 4.4 (OEKO, 2007).
3.3.2 Descrição e quantificação no transporte do grão para a
fábrica
Segundo as informações disponíveis o grão de origem nacional irá ser
transportado até à unidade de produção por modo rodoviário, em
veículos
pesados
de
mercadorias.
Os
principais
centros
de
abastecimento e respectivas distâncias estão representados no Quadro
9, o que não inclui as distâncias entre o campo e os secadores.
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Quadro 9 - Origem e distância de abastecimento do milho nacional
Origem
Distância
(km)
150
126
92
99
97
123
115
Beja
Ferreira do Alentejo
Coruche
Fajarda
Salvaterra de Magos
Vale Figueira
Média
Fonte: AGRO.GES (2007a)
Ao
valor
médio
adicionou-se
uma
distância
média
de
45
km
correspondente às deslocações das parcelas de milho aos secadores.
Relativamente ao milho importado do Brasil foi assumida uma distância
de 400 km de transporte rodoviário e posteriormente 8.000 km de
transporte marítimo. Considerou-se o Porto de Santos, no estado de
São Paulo, como o local de embarque e o Porto de Setúbal como destino
de descarga do grão.
3.3.3 Descrição e quantificação das emissões no transporte do
bioetanol da fábrica ao local da incorporação na gasolina
No cenário considerado neste estudo, o bioetanol é na sua totalidade
expedido para Sines onde é misturado com gasolina. Foi assumido o
transporte por camiões cisterna e uma distância de 138 km entre as
duas unidades industriais. A análise de ciclo de vida energética termina
no portão da unidade de Sines.
Com base nos dados disponíveis, obtiveram-se as emissões de GEE
referentes ao processo de transporte do grão de origem nacional e
importada para
a
unidade
de
produção
de
bioetanol
que
estão
sintetizados no Quadro 10.
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Quadro 10 - Balanço de análise de inventário da fase de transporte de
matéria-prima
Transporte matéria-prima
Distância
(km)
Milho PT
Rodoviário
Milho BR
Rodoviário
Marítimo
Sub-total
Emissões
kg CO2 eq.t-1
kg CO2 eq.MJ-1
160
2,54E+01
1,61E-03
400
8.000
5,48E+01
3,44E-02
5,48E+01
3,47E-03
2,17E-06
3,47E-03
Os valores correspondentes à fase de transporte do bioetanol da
unidade industrial até ao complexo petroquímico de Sines. Os resultados
podem ser observados no Quadro 11.
Quadro 11 - Balanço de análise de inventário da fase de transporte do
bioetanol
Transporte matéria-prima Distância
(km)
ETOH
Rodoviário
130
Emissões
kg CO2 eq.l-1
1,44E-02
kg CO2 eq.MJ-1
6,76E-04
3.4 Fase do uso final do bioetanol
3.4.1 Pressupostos base
O uso final do bioetanol no motor de combustão interna refere-se
unicamente a emissões de GEE. Os dados das emissões referem-se a
cada km percorrido com o veículo de referência com cada um dos
combustíveis estudados.
No cálculo das emissões de GEE, seguiram-se duas abordagens distintas.
Para as emissões de CO2, no caso do bioetanol anidro (E100) e gasolina e,
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considerou-se a combustão completa dos combustíveis e calculou-se o
seu factor de emissão a partir do seu teor em carbono.
Para as emissões das misturas analisadas, realizou-se uma média
ponderada tendo em conta o teor de gasolina e de etanol em cada tipo
de mistura.
Note-se que esta abordagem não corresponde inteiramente à realidade,
já que na prática a combustão não é completa, logo verifica-se a
libertação
de
outros
poluentes
atmosféricos,
designadamente
de
monóxido de carbono e partículas. Assim, a estimativa realizada
sobrevaloriza a emissão de dióxido de carbono.
É de realçar que as emissões de CO2 provenientes do bioetanol não
foram contabilizadas por provirem de uma fonte renovável (CIEMAT,
2005 e Anexo V da Directiva).
Para o caso dos restantes GEE analisados, CH4 e N2O, recorreu-se a
dados bibliográficos (Delucchi, 2003; CIEMAT, 2005).
Foram analisados a gasolina e o etanol anidro. As características
principais de cada tipo de combustível podem ser observadas no Quadro
12.
Quadro 12 - Características dos combustíveis alternativos
Gasolina
PCI (MJ.kg-1)
42,900
0,730
Densidade (kg.L-1)
-1
Consumo (L.km )
0,073
Factor
de
consumo
Etanol
26,800
0,794
0,098
34,0%
Fonte: Adaptado de CIEMAT (2005) e Delucchi (2003)
Com o objectivo de comparar os diferentes combustíveis nas mesmas
condições de uso, recorreu-se a dados relativos a um veículo flexi-fuelFord Focus 1.6i 16V Zetec Flexifuel de 5 portas. Usaram-se os valores
dos testes oficiais segundo a directiva 93/116/CEE, que estipula um
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29
consumo de 7,3 L.100km-1 para a gasolina (CE, 1993), sendo o valor
corrigido para os restantes combustíveis através do factor de consumo
que é apresentado no Quadro 12. Verifica-se um aumento de consumo
de combustível, à medida que se aumenta a percentagem de etanol nas
misturas.
3.4.2 Descrição e quantificação das emissões no uso no motor de
combustão
Foi realizado o balanço de emissão de GEE durante o processo de uso no
motor. Este foi baseado na revisão bibliográfica de referência e foram
assumidos e calculados os valores que estão representados no Quadro
13.
Quadro 13 - Valor das emissões de GEE no uso do motor de combustão
kgCO2.km-1
Gasolina
Etanol
1,69E-01
0,00E+00
kgCH4.km- kgN2O.km- kgCO2eq.km1
1
1
3,20E-06 2,50E-05 1,76E-01
4,80E-06 2,50E-05 7,51E-03
gCO2eq.MJ-1
7,72E+01
3,60E+00
Fonte: Adaptado de CIEMAT (2005) e Delucchi (2003)
4
Análise da balança de emissões de GEE no ciclo de vida do bioetanol
4.1
Cenários alternativos de produção de bioetanol
A análise das emissões de GEE ao longo do ciclo de vida da produção do
bioetanol a partir do milho grão baseou-se na elaboração de diferentes
cenários alternativos de produção do bioetanol, os quais resultaram de
diferentes combinações entre:
•
itinerários tecnológicos distintos adoptados ao longo do ciclo de
vida do bioetanol;
•
variantes de uso alternativo dos solos agrícolas.
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30
4.1.1
Itinerários tecnológicos alternativos
O itinerário tecnológico base assenta nas práticas agrícolas e nas
opções energéticas actualmente mais representativas da produção e
secagem do milho grão nas regiões do Ribatejo e do Alentejo e nas
soluções técnicas (dry milling) propostas num plano de engenharia de
base tipo das actuais fábricas de bioetanol, baseado no recurso a uma
unidade de co-geração a partir de gás natural.
O itinerário alternativo A que difere apenas em relação ao anterior por
se admitir que a unidade de co-geração é baseada no recurso à
biomassa agro-florestal complementada por gás natural.
O itinerário alternativo B diferencia-se do cenário anterior, por se
admitir que parte das palhas do milho grão serão recolhidas e utilizadas
na secagem do respectivo grão a partir de uma unidade de co-geração
com base em biomassa agro-florestal.
O itinerário alternativo C diferencia-se do anterior por se admitir que
todas as máquinas agrícolas serão utilizadoras de biocombustíveis e que
a fábrica irá recorrer a tecnologias de co-geração a partir de biomassa
que tornem desnecessário o recurso complementar ao gás natural.
4.1.2
Diferentes variantes no uso dos solos
A cada um destes diferentes itinerários tecnológicos foram associadas
uma variante base e três variantes alternativas no que respeita às
possíveis alterações no uso dos solos agrícolas a nível local e global
decorrentes directa e indirectamente da procura adicional do milho
grão para a produção de bioetanol.
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31
A variante base assume que não existe qualquer utilização alternativa a
nível local e global para os solos, directa ou indirectamente, utilizados
para abastecer a unidade de produção de bioetanol.
A variante alternativa 1 que se baseia no pressuposto que os cerca de
11 mil hectares destinados à produção de milho grão nacional
necessários para satisfazer 55% da matéria prima utilizada anualmente
por uma unidade de bioetanol de 100 milhões de L.ano-1, seriam,
também, ocupados pela cultura do milho destinado à industria de
alimentos compostos para animais, numa situação de não instalação da
fábrica de bioetanol.
Neste contexto, será de esperar um aumento das áreas destinadas à
cultura do milho grão em Países Terceiros (Argentina e/ou Brasil) para
garantir a satisfação quer dos restantes 45% de matéria prima
importada para a indústria do bioetanol, quer das necessidades
adicionais da industria nacional de alimento compostos para animais.
Simultaneamente, a oferta adicional de DDGS obtida como sub-produto
do bioetanol irá permitir, ao ser utilizada como substituto de bagaços de
soja importados, reduzir as áreas destinadas em Países Terceiros
(Argentina e/ou Brasil) à cultura da soja.
A variante alternativa 2 que se diferencia do anterior, apenas, por se
basear no pressuposto de que, apenas, 2/3 dos cerca de 11 mil
hectares destinados à cultura do milho grão para bioetanol serão
dedicados a esta cultura se não houver fábrica de bioetanol, sendo
destinada a culturas temporárias de regadio diversas a restante área e
tendo implicações ligeiramente diferentes sobre as alterações no uso
dos solos agrícolas na Argentina e/ou Brasil.
A variante alternativa 3 que se baseia no pressuposto de que, apenas,
50% da área destinada ao milho grão para produção de bioetanol seria
destinada à produção de milho para a indústria de alimentos compostos
para animais na hipótese de não vir a existir uma fábrica de bioetanol,
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32
sendo destinados os restantes cerca de 5.600 hectares a outras
culturas temporárias de regadio e tendo implicações diferentes sobre o
uso dos solos agrícolas na Argentina e/ou Brasil.
No Quadro 14 vêm reunidos os dados referentes às áreas directa e
indirectamente associadas com a satisfação das necessidades de milho
grão para a produção de 100 milhões de L.ano-1 de bioetanol.
Da sua análise pode-se concluir que as alterações no uso dos solos
agrícolas decorrentes da instalação em Portugal de uma unidade fabril
com
a
produção
de
100
milhões
de
L.ano-1
são
praticamente
insignificantes uma vez que:
√ não irá provocar nem aumentos nem decréscimos das áreas
ocupadas em Portugal por culturas anuais de regadio;
√ os acréscimos em Países Terceiros das áreas de milho grão a
importar por Portugal para o bioetanol e para a indústria das
rações, irão ser total (variantes 2 e 3) ou quase totalmente
(variante 1) compensadas pelos decréscimos previstos nas
áreas de soja que deixará de ser necessário importar em
consequência da produção em Portugal de DDGS.
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33
Quadro 14. Alterações a nível local e global do uso dos solos agrícolas
em consequência da produção futura em Portugal de 100 milhões de
L.ano-1 de bioetanol
(milhares de
hectares)
Variante 1
Áreas em Portugal
Milho grão para bioetanol
Milho grão para a indústria de
alimentos
compostos
para
animais
Outras culturas temporárias de
regadio
Total
Áreas em Países Terceiros de
produtos
a
importar
para
Portugal
Milho grão para bioetanol
Milho grão para indústria de
alimentos
compostos
para
animais
Soja
para
a
indústria
de
alimentos
compostos
para
animais
Total
Variante 2
Variante 3
11,3
11,3
11,3
-11,3
-7,5
-5,6
0,0
0,0
-3,8
0,0
-5,6
0,0
20,8
20,8
20,8
25,5
17,0
12,7
-41,2
5,1
-41,2
-3,3
-41,2
-7,6
Baseando-nos na metodologia recentemente proposta pela Comissão
Europeia para o cálculo das emissões de GEE (Anexo V da Directiva
apresentada pela CE) procedeu-se à elaboração do Quadro 15, cujo
conteúdo resume os resultados, não só quanto aos valores das emissões
de GEE em g CO2eq.MJ-1 associados com os diferentes itinerários
tecnológicos e variantes de uso alternativo dos solos resultantes a nível
local e global da produção de bioetanol, como também dos valores
percentuais das reduções das respectivas emissões de GEE obtidas por
substituição da gasolina por bioetanol.
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34
Quadro 15 - Valor das emissões de GEE dos diferentes itinerários tecnológicos e variantes no uso dos solos no âmbito
do ciclo de vida do bioetanol e respectivas reduções percentuais resultantes da correspondente substituição da
gasolina
Variantes no uso dos solos agrícolas
Itinerários tecnológicos
Variante Base
g CO2eq.MJ-1 %
Itinerário Base - Milho grão convencional, sem utilização
das palhas. "Dry milling" com co-geração a partir de 57,8
gás natural.
Itinerário alternativo A - Milho grão convencional, sem
utilização das palhas. "Dry milling" com co-geração a 45,2
partir de gás natural e biomassa.
Itinerário alternativo B - Milho grão convencional, com
utilização das palhas nos secadores. "Dry milling" com 31,2
co-geração a partir de gás natural e biomassa.
Itinerário alternativo C - Milho grão "low carbon" com
utilização das palhas nos secadores. "Dry milling" com 24,4
co-geração apenas a partir de biomassa.
1)
Variante Alternativa Variante
1
Alternativa 2
-1
1)
g CO2eq.MJ
%
g CO2eq.MJ-1 %
1)
Variante Alternativa
3
g CO2eq.MJ-1 % 1)
31,0
32,7
61,0
26,0
69,0
22,6
73,0
46,1
20,0
76,1
13,3
84,1
9,9
88,1
62,8
6,0
92,8
-0,7
100,8 -4,1
104,8
70,9
-0,8
100,9 -7,5
108,9 -10,9
112,9
1) Por comparação com um valor de referência de 83,8 g CO2eq.MJ-1 para o ciclo de vida da gasolina
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35
São muito significativas as diferenças entre os quatro itinerários
tecnológicos analisados no que diz respeito ao valor das respectivas
emissões de GEE, sendo o seu principal factor diferenciador o tipo de
fonte de abastecimento energético quer na unidade fabril, quer na
secagem do milho.
De facto, enquanto que para o itinerário tecnológico base a análise de
ciclo de vida da produção do bioetanol será responsável por 57,8 g
CO2eq.MJ-1, para a variante base de uso dos solos agrícolas, este valor
das emissões de GEE decresce, respectivamente, para 45,2, 31,2 e 24,4
g CO2eq.MJ-1 nos restantes três itinerários tecnológicos analisados,
passando, assim de um nível de redução dos GEE de 31,0 para 70,9%
entre os dois itinerários tecnológicos, respectivamente, menos e mais
favoráveis do ponto de vista da respectiva eficiência energética e
intensidade carbónica.
Na Figura 5 procedeu-se à comparação dos diferentes itinerários
tecnológicos do ponto de vista das emissões dos GEE (gCO2eq.MJ-1)
associadas com cada uma das quatro fases do ciclo de vida do bioetanol.
Da sua análise, pode-se concluir que:
√ a fase de produção de milho grão é aquela que apresenta
sempre maior intensidade carbónica (sempre mais de 50% do
valor total), apresentando reduções nos itinerários B e C em
consequência das alterações previstas no aproveitamento das
palhas de milho de produção nacional para a secagem do grão;
√ a fase de conversão do milho grão para o bioetanol é aquela
que apresenta maiores variações na respectiva importância
relativa no âmbito dos diferentes itinerários, o que resulta, no
essencial, das alternativas consideradas para o tipo de fonte
energética (gás natural no itinerário base, gás natural e
biomassa nos itinerários A e B e, apenas, biomassa no itinerário
C).
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36
30,0
g CO 2 e q /MJ
25,0
Produção MP
20,0
Transporte MP
15,0
Conversão
10,0
Transporte EtOH
5,0
0,0
Itinerário Itinerário A Itinerário B Itinerário C
Base
Figura 5 - Análise comparativa das emissões de GEE das diferentes
fases do ciclo de vida e respectivos itinerários tecnológicos
Na Figura 6 faz-se uma análise comparativa das emissões de gases de
efeito de estufa na fase de produção do ciclo de vida do bioetanol para
os diferentes itinerários tecnológicos em causa, da qual se podem
retirar as seguintes principais conclusões:
√ os inputs agronómicos (sementes, fertilizantes e produtos
fitofármacos) estão na origem da maior contribuição da
produção de milho grão em Portugal para as emissões de GEE
(gCO2eq.ha-1) atingindo sempre valores superiores a 50%;
√ os consumos energéticos decorrentes do regadio atingem,
também, um peso significativo (entre 18 e 21%) no contexto da
fase de produção para as emissões de GEE;
√ nos itinerários tecnológicos base e A, a secagem representa
16% das emissões de GEE resultantes da produção de milho
grão nacional, anulando-se, no entanto, o seu valor nos
restantes itinerários por se assumir que a biomassa agroflorestal passa a constituir a fonte energética utilizada pelos
respectivos secadores.
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37
100%
90%
80%
70%
60%
50%
40%
30%
20%
10%
0%
Secagem
Rega
Maquinaria agrícola
Inputs agronómicos
kgCO2eq/ha
kgCO2eq/ha
kgCO2eq/ha
kgCO2eq/ha
Milho PT Base
eA
Milho PT B
Milho PT C
Milho BR
Figura 6 - Análise comparativa das emissões de GEE das principais
componentes da produção de milho grão nacional (PT) e de Países
Terceiros (BR) e respectivos itinerários tecnológicos
Verificam-se, também, diferenças muito substanciais para as quatro
variantes consideradas no âmbito do uso alternativo dos solos agrícolas,
sendo as emissões de GEE tanto menores, quanto menor for a área que
se prevê poder vir a ser ocupada em Portugal com milho grão na
ausência da produção de bioetanol em Portugal.
De facto, para cada itinerário tecnológico considerado verificam-se
quebras muito significativas nos respectivos valores em gCO2eq.MJ-1,
entre as variantes base e alternativas de uso dos solos agrícolas e,
consequentemente, reduções muito substanciais nas correspondentes
emissões de GEE.
A concretização dos dois primeiros itinerários tecnológicos depende
exclusivamente dos promotores dos projectos de investimento de
produção de bioetanol em Portugal, dependendo a sua opção por um ou
outro cenário da forma como avaliem diferentes custos de investimento
inicial face a diferentes níveis de intensidade carbónica.
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38
A concretização do terceiro e quarto itinerários em causa vai não só
depender dos promotores dos projectos de bioetanol, mas também de
decisões da responsabilidade dos produtores de milho grão e respectivas
organizações, uma vez que envolvem opções “low carbon” quer ao nível
da produção, quer ao nível da secagem de milho.
A capacidade dos futuros investidores na produção de bioetanol em
Portugal para influenciar a concretização deste tipo de opções “low
carbon”, irá depender, no essencial, da margem de manobra que venham
a ter para pagar aos produtores e respectivas organizações preços
superiores aos praticados no mercado nacional, o que será tanto mais
possível quanto menos elevados forem o níveis a que venham a formarse os preços futuros do milho grão no mercado mundial.
A probabilidade de ocorrência futura das diferentes variantes de uso
alternativo dos solos destinados à produção de milho grão para o
bioetanol, também, dependerá, no essencial, do cenário de preços no
produtor, uma vez que quanto menor for o nível futuro dos respectivos
preços, menor será a área destinada a esta cultura numa situação de
não produção de bioetanol em Portugal.
4.2 Poupança de emissões de GEE no ciclo de vida do bioetanol nos
diferentes cenários alternativos
Das 16 combinações possíveis entre os quatro itinerários tecnológicos e
as quatro variantes de uso alternativo dos solos anteriormente
definidos, seleccionámos quatro cenários que nos parecem melhor
reflectir as diferentes decisões alternativas futuras dos agentes
económicos em causa (
Quadro 16):
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39
•
um
cenário
I
de
produção
de
bioetanol
“high
carbon”,
correspondente a uma combinação entre o itinerário tecnológico
base e a variante alternativa 1;
•
um cenário II de produção de bioetanol “medium carbon”,
correspondente a uma combinação entre o itinerário tecnológico
alternativo A e a variante alternativa 1;
•
um
cenário
III
de
produção
de
bioetanol
“low
carbon”,
correspondente a uma combinação entre o itinerário tecnológico
alternativo B e a variante alternativa 2;
•
um cenário IV de produção de bioetanol “very low carbon”,
correspondente a uma combinação entre o itinerário tecnológico
alternativo C e a variante alternativa 3.
Quadro 16 - Cenários de produção de bioetanol
Itinerários
Tecnológicos
Itinerário Base
Itinerário A
Itinerário B
Itinerário C
Variantes de uso alternativo dos solos
Variante
base
Variante 1
Variante 2
Variante 3
"High Carbon"
"Medium Carbon"
"Low carbon"
"Very low carbon"
No
Quadro 16 vêm reunidos os resultados da análise da eficiência
energética e intensidade carbónica do ciclo de vida de cada um dos
quatro cenários em causa,
tendo-se, para cada um dos casos,
apresentado separadamente os valores em g CO2eq.MJ-1 e os valores
percentuais das respectivas reduções de GEE para as correspondentes
variantes base e variantes alternativas.
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40
Quadro 17 - Valor das emissões de GEE para os diferentes cenários de
produção do bioetanol e respectivas reduções percentuais resultantes
da correspondente substituição da gasolina
Cenários
bioetanol
Cenário
Cenário
Cenário
Cenário
de
produção
de
I - "High carbon"
II - "Medium carbon"
III - "Low carbon"
IV - "Very low carbon"
Variante base
g CO2eq.MJ-1
57,8
45,2
31,2
24,4
% 1)
31,0
46,1
62,8
70,9
Variantes escolhidas
g CO2eq.MJ-1
32,7
20,0
-0,7
-10,9
% 1)
61,0
76,1
100,9
112,9
1)
Por comparação com um valor de referência de 83,8 g CO2eq.MJ-1 para o ciclo de
vida da gasolina
4.2.1 Cenário I – Bioetanol “High Carbon”
A opção por este cenário poderá justificar-se do ponto de vista dos
promotores do projecto industrial uma vez que a co-geração a partir de
gás natural implica um investimento inicial cerca de 10 milhões de euros
inferior ao da co-geração a biomassa. Do ponto de vista ambiental esta
opção apresenta, no entanto, o inconveniente de o respectivo ciclo de
vida ser responsável, numa situação líquida de alterações no uso dos
solos (variante base), por uma emissão anual de GEE de 57,8 gCO2eq.MJ-1,
o que corresponde, apenas, a uma redução de 31% nos GEE por
substituição da gasolina por bioetanol, ou seja, inferior ao limiar de 35%
que a UE propõe que deva ser alcançado até 2010, ao limiar de 50%
proposto até 2017 e ao limiar de 60% após este ano.
Importa, no entanto, sublinhar que o efeito sobre as emissões de GEE se
reduz substancialmente, quando se leva em consideração o uso
alternativo dos solos agrícolas que se prevê virem a verificar-se no
contexto deste cenário (variante alternativa 1), redução esta que vem
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41
bem expressa nos dados que constam do Quadro 18, quando se
comparam os valores em gCO2eq.MJ-1 das variantes base e 1.
Quadro 18 - Valor das emissões de GEE no Cenário “High carbon”
Fases do ciclo de vida do bioetanol
Produção do milho grão
Transporte do milho grão
Conversão para bioetanol
Transporte do bioetanol
TOTAL1)
Variante base
-1
g CO2eq.MJ
27,5
4,5
20,2
0,7
57,8
Variante 1
% g CO2eq.MJ-1
47,5
5,2
7,7
3,8
34,9
20,2
1,2
0,7
100
32,7
1)
Valor que integra um ajustamento com base nos km.MJ-1 do bioetanol
e da gasolina, razão pela qual o todo é superior à soma das parcelas
4.2.2 Cenário II – Bioetanol “Medium Carbon”
Este cenário distingue-se do anterior, apenas, pelo facto de a unidade de
co-geração
adoptada
basear-se,
predominantemente,
no
uso
de
biomassa agro-florestal e só acessoriamente no uso do gás natural. No
contexto desta opção energética, o ciclo de vida do bioetanol possa ser
responsável, anualmente, por uma emissão de 45,2 gCO2eq.MJ-1, se não
se levar em consideração no seu cálculo o uso alternativo dos solos
(variante base), o que corresponde a uma redução de 46% na emissão
de GEE por substituição da gasolina pelo bioetanol. Trata-se, portanto, de
um cenário que já ultrapassa o limiar de 35% proposto para 2010, mas
que fica, ainda, aquém do limiar de 50% previsto para 2015.
Importa, também, neste caso realçar que o uso alternativo dos solos
previsto para este cenário (variante alternativa 1), contribui para uma
redução muito significativa na intensidade carbónica deste cenário
(Quadro 19).
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42
Quadro 19 - Valor das emissões de GEE no Cenário “Medium carbon”
Fases do ciclo de vida do bioetanol
Produção do milho grão
Transporte do milho grão
Conversão para bioetanol
Transporte do bioetanol
TOTAL1)
Variante base
-1
g CO2eq.MJ
%
27,5 60,8
4,5 10,0
8,6 19,0
0,7
1,5
45,2 100,0
Variante 1
g CO2eq.MJ-1
5,2
3,8
8,6
0,7
20,0
1)
Valor que integra um ajustamento com base nos km.MJ-1 do bioetanol e
da gasolina, razão pela qual o todo é superior à soma das parcelas
4.2.3 Cenário III – Bioetanol “Low Carbon”
A opção por este cenário já envolve um maior envolvimento dos
produtores e suas organizações uma vez que o que o diferencia em
relação aos anteriores é a recolha das palhas de milho da produção
nacional e seu aproveitamento para fins energéticos no contexto da
secagem do respectivo grão, o que implica custos adicionais nas
operações de recolha e na instalação de secadores de biomassa.
Uma opção deste tipo irá necessariamente implicar o pagamento
adicional aos produtores de milho para bioetanol o que só terá viabilidade
económica num contexto de preços para o milho grão menos elevado do
que o necessário para os cenários anteriores, o qual se ajusta à
variante 2 de uso alternativo dos solos agrícolas.
O valor das emissões anuais de GEE atingirá no cenário “low carbon” os
31,2 gCO2eq.MJ
-1
na variante base, o que corresponde a uma redução
63% nas emissões de GEE por substituição da gasolina pelo bioetanol, ou
seja, um valor percentual muito superior ao limiar de intensidade
carbónica proposto pela UE para 2015 (50%).
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Também neste caso, o cálculo das emissões de GEE com base num uso
alternativo dos solos do tipo do previsto na variante 2, contribui para
uma redução substancial do respectivo valor, dando mesmo origem a um
valor negativo das emissões em causa (-0,7g CO2eq.MJ-1), o qual
corresponde a uma redução de 100,8% nas emissões anuais de GEE em
consequência da substituição da gasolina pelo bioetanol (Quadro 20).
Quadro 20 - Valor das emissões de GEE no Cenário “Low carbon”
Fases do ciclo de vida do bioetanol
Produção do milho grão
Transporte do milho grão
Conversão para bioetanol
Transporte do bioetanol
TOTAL1)
Variante base
Variante 2
%
g CO2eq.MJ-1
14,7 47,1
4,5 14,3
8,6 27,5
0,7
2,2
31,2 100,0
g CO2eq.MJ-1
-11,8
1,9
8,6
0,7
-0,7
1)
Valor que integra um ajustamento com base nos km.MJ-1 do bioetanol e
da gasolina, razão pela qual o todo é superior à soma das parcelas
4.2.4 Cenário IV – Bioetanol “Very Low Carbon”
A concretização deste último cenário obriga os agentes económicos a
um empenhamento adicional em relação ao anterior uma vez que
pressupõe:
√ que os produtores de milho grão irão utilizar biocombustíveis
nas suas máquinas agrícolas;
√ que os industriais do bioetanol irão optar por uma unidade de
co-geração que utilize exclusivamente biomassa agro-florestal.
Em consequência destas opções o valor anual das emissões de GEE
passaria a ser, apenas, de 24,4 gCO2eq.MJ-1 no âmbito da variante base,
o que corresponde a uma redução de 71% das emissões em causa. No
caso de se levar em consideração o uso alternativo dos solos previsto
para a variante 3, este valor das emissões passaria a ser negativo (10,9 gCO2eq.MJ-1) o que corresponderia a uma redução das emissões de
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GEE por substituição da gasolina pelo bioetanol de 113,0%. As reduções
assim obtidas, são, no essencial, explicadas ao nível da produção do milho
grão e da co-geração a partir da biomassa a nível fabril (Quadro 21).
Quadro 21 - Valores das emissões de GEE no Cenário “very low carbon”
Fases do ciclo de vida do bioetanol
Produção do milho grão
Transporte do milho grão
Conversão para bioetanol
Transporte do bioetanol
TOTAL1)
Variante base
Variante 3
%
g CO2eq.MJ-1
14,4 59,1
4,5 18,3
2,7 11,0
0,7
2,8
24,4 100,0
g CO2eq.MJ-1
-14,3
1,0
2,7
0,7
-10,9
1)
Valor que integra um ajustamento com base nos km.MJ-1 do bioetanol e da
gasolina, razão pela qual o todo é superior à soma das parcelas
5
Conclusões
Da análise anteriormente realizada pode-se, no essencial, concluir que a
intensidade carbónica do ciclo de vida da produção do bioetanol a partir
do milho grão e com base numa tecnologia “dry milling”, irá depender dos
seguintes principais factores:
√ tipo de energia utilizada no processo de conversão de milho
grão em bioetanol e na secagem dos DDGS (gás natural e/ou
biomassa agro-florestal);
√ forma de aproveitamento das palhas do milho (sem ou com
aproveitamento para fins energéticos);
√ tipo de energia utilizada no processo de secagem do milho grão
(convencional ou biomassa agro-forestal);
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√ uso alternativo dos solos agrícolas destinados à cultura do
milho grão para bioetanol se não vier a existir procura nacional
deste tipo de biocombustível.
Para se proceder ao cálculo do impacto destes diferentes tipos de
factores na intensidade carbónica do ciclo de vida da produção de
bioetanol recorremos aos coeficientes técnicos que constam do Plano de
Engenharia de Base utilizado da responsabilidade de uma empresa
italiana da especialidade (MDT) e aos coeficientes técnicos das diferentes
operações
culturais
do
milho
grão
e
dos
produtos
hortícolas
característicos da agricultura de regadio do Vale do Tejo e do Alentejo e
do
milho
grão
e
da
soja
representativos
das
agriculturas
da
Argentina/Brasil. Os factores de emissão dos GEE correspondentes aos
diferentes itinerários técnicos e às quatro principais fases do ciclo de
vida do bioetanol (produção de milho grão, transporte de milho grão,
conversão do milho em bioetanol e transporte do bioetanol), foram
obtidos a partir das diversas bases de dados existentes, tendo havido
sempre a preocupação de escolher os parâmetros que melhor se
adequassem às realidades em causa.
Na análise dos resultados obtidos procedeu-se à definição de quatro
cenários alternativos de produção de bioetanol, que resultam de
diferentes
combinações
possíveis
entre
itinerários
tecnológicos
e
variantes de uso dos solos bem diferenciados.
O
Cenário
“High
carbon”
que
se
baseia
numa
unidade
fabril
exclusivamente abastecida por gás natural e num processo produtivo
sem aproveitamento das palhas do milho e com uma secagem do grão à
base de combustíveis convencionais e que se admite ocupar uma área
que seria destinada na sua totalidade ao cultivo do milho grão mesmo
que não se venha a produzir bioetanol em Portugal.
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O Cenário “Medium carbon” que, apenas, se diferencia do anterior por se
admitir que o abastecimento energético da unidade fabril se baseará
predominantemente na co-geração a partir de biomassa agro-florestal,
complementada pela utilização de gás natural.
O Cenário “Low carbon” que se diferencia do anterior no que diz respeito
ao aproveitamento das palhas de milho, cuja recolha foi considerada para
a utilização na secagem do milho grão que se admite passar a ser
baseada a partir da biomassa. Admite-se, ainda, um uso alternativo dos
solos agrícolas em que, apenas, 2/3 da área utilizada seria ocupada com
milho grão na ausência do projecto bioetanol.
O Cenário “Very low carbon” que se distingue do anterior por se basear
exclusivamente na utilização da co-geração a partir da biomassa agroflorestal no âmbito da unidade fabril e pressupor a utilização de
biocombustíveis nas máquinas e equipamentos agrícolas utilizados.
Admite-se, por outro lado, que o uso alternativo dos solos com milho
grão corresponderia, apenas, a 50% da área total destinada ao bioetanol.
O impacto destes diferentes cenários analisados no âmbito das emissões
de GEE é significativamente diferente:
√ variando entre reduções de 31%, 46%, 63% e 71% por
substituição de gasolina por bioetanol, no caso de se não levar
em consideração qualquer tipo de uso alternativo dos solos;
√ variando entre reduções de 61%, 76%, 101% e 113% por
substituição da gasolina por bioetanol, no caso de se levar em
consideração na análise realizada, as diferentes variantes
alternativas de uso do solo anteriormente referidas.
É, nossa opinião, que o cenário que tem mais probabilidade de vir a
ocorrer no médio prazo (até 2015) será o cenário “Medium carbon”
cujas reduções de GEE sem e com usos alternativos do solo serão da
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47
ordem,
respectivamente,
de
46%
e
76%,
valores
estes
muito
superiores ao limiar de 35% proposto pela UE para o período 20102015.
No longo prazo (após 2015), o cenário mais provável será, em nossa
opinião, o “Low carbon” cujas reduções de GEE sem e com usos
alternativos do solo serão da ordem, respectivamente, de 63% e 101%,
muito superiores, portanto ao limiar de 50% proposto pela UE para
depois de 2015.
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Referências
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 C.E. (1993), Directiva 93/116/CEE sobre o consumo de combustível de
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 CIEMAT, Ministerio de Medio Ambiente (2005), Análisis de Ciclo de
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gasolina, CIEMAT/ESYME/04-45201/12
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balance energético do milho em diferentes sistemas de produção, IEA,
XLIV congresso da Sober Questões agrárias, educação no campo e
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 Lagoalva Equipamento (2007), Comunicação Pessoal – Abril 2007
 M.D.T. S.r.L, Comunicação Pessoal – Junho 2007
 OEKO (2007), Global Emission Model for Integrated Systems (GEMIS)
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the
Chief
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Office
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 WBCSD (2006), Allocation of GHG emissions from a combined heat
and power (CHP) plant
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Curricula Vitae dos autores
Francisco Avillez é licenciado em Engenharia Agronómica e doutorado na
área da Economia Agrária pelo Instituto Superior de Agronomia da
Universidade
Técnica
de
Lisboa.
Foi
professor
catedrático
do
Departamento de Economia Agrária e Sociologia Rural até ao início de
2008, estando desde então aposentado do ISA/UTL. Coordenou e
participou em numerosos projectos de investigação e trabalhos de
consultoria na área da economia e política agrária, sendo actualmente
coordenador científico da AGROGES, Sociedade de Estudos e Projectos de
que é um dos sócios fundadores.
Desde 2003 que tem coordenado diversos estudos no âmbito dos
biocombustíveis líquidos em geral e do bioetanol em particular.
Ana Paiva Brandão é licenciada e doutorada em Engenharia Agronómica
pelo Instituto Superior de Agronomia da Universidade Técnica de Lisboa.
A investigação desenvolvida no seu doutoramento centrou-se nos
impactos das alterações climáticas na agricultura portuguesa.
De 1999 a 2006 foi colaboradora na Secção de Agricultura do
Departamento de Produção Agrícola e Animal do Instituto Superior de
Agronomia tendo durante esse período participado nos projectos de
investigação SIAM I e II (Alterações Climáticas em Portugal. Cenários,
Impactos e Medidas de Adaptação) e CLIVAR (Variabilidade e Mudança
Climática: Padrões e Impactos à Escala Regional), e em trabalhos de
planeamento de desenvolvimento agrícola regional. Actualmente trabalha
na AGROGES na área de mitigação e de adaptação do sector agrícola às
alterações climáticas, do mercado de carbono e dos biocombustíveis,
nomeadamente do bioetanol em Portugal.
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Daniel Montes é licenciado pelo Instituto Superior de Agronomia da
Unicveridade Técnica de Lisboa, em Engenharia Agronómica, ramo de
Economia
Agrária
e
dos
Recursos
Naturais.
Desde
2005
que
desempenha funções relacionadas com a pesquisa e desenvolvimento de
matérias primas sustentáveis em vários projectos relacionados com a
produção de biocombustiveis. Actualmente desenvolve investigação na
Arizona State Univesity no âmbito do programa curricular do Mestrado
da FCT/UNL - International Master on Bioenergy and Environment.
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