Como entender e participar do
mercado das fontes energéticas
renováveis - Biodiesel
Prof. Donato Aranda,Ph.D
www.greentec-ufrj.com
Cuiabá
Agosto, 2005
Matriz Energética Brasileira
Recursos
Renováveis
43.6%
Biomassa
29.1%
Hidreletricidade
14.5%
Urânio (U3O2)
1.5%
Carvão Mineral
6.5%
Gás Natural
8.7%
Petróleo e
Derivados
39.7%
Fonte: MME / BEN 2005
Matriz de Combustíveis Veiculares
Parcela do Álcool
6,6 + 8,8  15,4%
GNV
2,4%
Álcool
Hidratado
6,6%
Gasolina C
35,3%
ÁLCOOL
8,8%
Óleo diesel
55,7%
SUBSTITUIÇÃO POR BIODIESEL
2 a 5%  1,1 a 2,8%
(*) Toda gasolina comercializada no Brasil tem 25% de álcool.
Fonte: MME/2004
Dependência do País com Combustíveis
Produção e Comércio Externo em 2004
Produção
Importação
Exportação
Importação
Exportação
mil m3
mil m3
mil m3
% da
demanda
% da
produção
GASOLINA A
18.583
-
1.960
DIESEL
38.535
2.630
-
ÁLCOOL
14.600
-
2.380
GÁS NATURAL
(em mil m³/d)
36.286
22.096
-
Combustível
11%
6%
16%
38%
Dependência
Auto-suficiência
Fonte: ANP & MAPA
Primeiros Passos do Biodiesel
Prodiesel – 80´s Prof. Expedito Parente.
PROBIODIESEL
2000-2003
Primeiro Programa Organizado de Biodiesel
Primeira Especificação de Biodiesel no Brasil
Coordenação: Dra. Ivonice Campos (MCT)
Programa Nacional – Dezembro/04
DIESEL X BIODIESEL
Diesel: n-Hexadecano
H3C-CH2- CH2- CH2- CH2- CH2- CH2- CH2- CH2- CH2- CH2- CH2- CH2- CH2- CH2-CH3
Biodiesel – Éster Etílico ou Metílico
Biodíesel Etílico
O
H3C-CH2- CH2- CH2- CH2- CH2- CH2- CH2- CH2- CH2- CH2- CH2- CH2- CH2- CH2-COC2H5
Biodíesel Metílico
O
H3C-CH2- CH2- CH2- CH2- CH2- CH2- CH2- CH2- CH2- CH2- CH2- CH2- CH2- CH2-COCH3
PROCESSO BÁSICO TRANSESTERIFICAÇÃO
100 kg
Óleo Vegetal
105 kg
PRESSÃO ATMOSFÉRICA
(éster)
15 kg
Metanol
ou
Etanol
(álcool)
Biodiesel
(éster)
Reação Química
40º - 70 ºC
40 – 70 MIN
10 kg
Glicerina
Catalisador
KOH, NaOH, OUTROS
(álcool)
Apesar do processo de transesterificação metílica ser dominado e aplicado
em grande escala mundialmente, o Brasil, pela sua vocação e condições, está
definindo como rota brasileira a rota etílica, inclusive valendo-se da
experiência do Proálcool
Cadeia de Produção do Biodiesel
Produção de
fertilizante
Álcool
Subprodutos
Ração
Glicerina
Mercado
COMERCIALIZAÇÃO
PELO DISTRIBUIDOR
Torta
Grão
Óleo
B2
B100
Esmagamento
Plantação
Cadeia Agrícola
Consumidor
BIODIESEL
Produtor de
Biodiesel
Revendedor
Distribuidor
Refinaria
B100
Consumidor
B2
Logística de Suprimento do Biodiesel
Produtor
Agrícola
Porto
Coleta
dutoviária
Coleta
rodoviária
e ferroviária
Coleta dutoviária,
rodoviária e ferroviária
Refinaria (*)
Base de
Distribuição (*)
Entrega
rodoviária
Coleta rodoviária e
ferroviária
Mercado
Revendedor
OD
Produtor de
Biodiesel
B2
(*) Agentes Autorizados - Adicionar biodiesel ao óleo diesel - Mistura especificada ou autorizada/ANP
Percentual de Utilização do Biodiesel
-Teor de biodiesel em volume percentual a ser adicionado ao óleo
diesel (CNPE) (Lei n° 11.097/2005);
- Rampa de geração de empregos.
B 2 - Opcional
B 2 - Obrigatório
153 mil
2005
200 mil
2008
900 milhões
L de biodiesel
B 5 - Obrigatório
382 mil
2013
2,6 bilhões
L de biodiesel
Modelo Tributário Incidente
na Cadeia de Produção do Biodiesel
Fonte: MME
Tributos Incidentes: Produção do Biodiesel
0,218
0,218
Fonte: MME
Programa de Financiamento do BNDES para Biodiesel
Resolução BNDES 1.135/04
• Apoia investimentos em todas as fases de produção –
agrícola, equipamentos, produção de óleo bruto,
produção de Biodiesel, armazenamento e logística;
• Apoia máquinas e equipamentos homologados para
produção de Biodiesel ou de óleo vegetal bruto;
• Apoia investimentos de beneficiamento de subprodutos que concorram para redução do custo do
Biodiesel, exemplo: glicerina, torta de mamona.
Programa de Financiamento do BNDES para Biodiesel
• Operações Diretas - BNDES acima de R$ 10 milhões;
• Empresa c/ Selo Social até 90% do Investimento Total;
• Empresa s/ Selo Social até 80% do Investimento Total.
Custo do Financiamento:
• Micro e Pequenas empresas c/ Selo Social – TJLP + 1% a.a;
• Micro e Pequenas empresas s/ Selo Social – TJLP + 2% a.a;
• Grandes empresas c/ Selo Social – TJLP + 2% a.a;
• Grandes empresas s/ Selo Social – TJLP + 3% a.a.
Garantias Reais:
• Usual 130%;
• Biodiesel 100%.
Carência: Usual 6 meses após conclusão do projeto;
Dendê 60 meses, demais: caso a caso.
Viabilidade Econômica
Biodiesel de Sebo: 40 mil ton/ano
80
30%
Sensibilidade:
Taxa de Desconto
25%
60
20%
50
15%
40
30
20
10
0
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Ano
160
R$ 1,00 / litro
140
Sensibilidade:
Preço do Biodiesel
VPL (R$ 10-6)
VPL (R$ 10-6)
70
R$ 1,55 / litro
120
US$ 0,74 / litro
100
R$ 1,30 / litro
80
R$ 1,44 / litro
60
40
20
0
0
1
2
3
4
5
Ano
6
7
8
9
10
Viabilidade Econômica
Planta de 40 mil ton/ano
80
R$ 0,80 /kg
R$ 0,70 /kg
60
R$ 0,65 /kg
50
R$ 0,60 /kg
40
R$ 0,55 /kg
30
R$ 0,50 /kg
Sensibilidade:
Custo da Matéria-Prima
20
10
0
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
75
R$ 0,70 / litro
R$ 0,80 / litro
Ano
60
Sensibilidade:
VPL (R$ 10-6)
VPL (R$ 10-6)
70
R$ 1,00 / litro
R$ 1,10 / litro
45
R$ 1,20 / litro
30
R$ 0,90 / litro
15
Custo do Álcool
0
0
1
2
3
4
5
Ano
6
7
8
9
10
Aspectos Ambientais
• Em
termos de emissões atmosféricas, o Biodiesel emite 99%
menos SOx, 50% menos CO e particulados;
• Uso do Biodiesel possibilita aquisição de créditos de carbono;
• As emissões líquidas evitadas pelo uso do Biodiesel são de
aproximadamente 2 kg de CO2/litro de Biodiesel;
• A rotatividade de culturas e a plantação de nabo forrageiro na
entressafra, além de manter a produção de Biodiesel reduz a
necessidade do uso de fertilizantes.
Especificação do Biodiesel
MÉTODO
CARACTERÍSTICA
Aspecto
Massa específica a 20ºC
Viscosidade Cinemática a 40°C,
UNIDADE LIMITE
-
LII (1)
ABNT
NBR
-
kg/m 3
Anotar
7148
1298
-,
(2)
14065
4052
-
10441
445
EN ISO 3104
mm 2 /s
Anotar
ASTM D
ISO
-
-
(3)
Água e sedimentos, máx. (4)
% volume
0,05
-
2709
-
mg/kg
Anotar
14598
93
EN 12662
-
°C
100
-
-
EN ISO 3679
% massa
Anotar
-
-
EN 14103
°C
360 (5)
-
1160
-
Resíduo de carbono dos 100%
finais da destilação, máx.
% massa
0,1
-
4530
EN ISO 10370,
Cinzas sulfatadas, máx.
% massa
0,02
Enxofre total (6)
% massa
Anotar
9842
-
Sódio + Potássio, máx
mg/kg
10
Cálcio + Magnésio (6)
Fósforo (6)
mg/kg
mg/kg
Anotar
Anotar
189
874
4294
5453
4951
ISO 3987
EN ISO 14596
EN 14108
EN 14109
EN 14538
EN 14107
Contaminação Total (6)
Ponto de fulgor, mín.
Teor de éster (6)
Destilação;
90% vol. recuperados, máx.
-
Certificação do produto
Análise trimestral
Especificação do Biodiesel
MÉTODO
CARACTERÍSTICA
UNIDADE LIMITE
Número de Cetano (6)
Ponto de entupimento de filtro a
frio, máx.
-
Anotar
°C
-7
mg KOH/g
0,8
Glicerina livre, máx.
%massa
0,02
Glicerina total, máx.
%massa
0,38
Índice de acidez, máx.
ABNT
NBR
14747
14448
-
Monoglicerídeos (6)
% massa
Diglicerídeos (6)
% massa
Anotar
-
Anotar
-
Triglicerídeos (6)
% massa
Metanol ou Etanol, máx.
Índice de Iodo (6)
Estabilidade à oxidação a 110°C,mín
Anotar
% massa
0,5
Anotar
-
h
6
-
Certificação do produto
Análise trimestral
ASTM D
ISO
613
EN ISO 5165
6371
664
-
EN 14104 (8)
-
6584 (8) (9)
EN 14105 (8) (9)
EN 14106 (8) (9)
6584 (8) (9)
EN 14105 (8) (9)
6584 (8) (9)
-
EN 14105 (8) (9)
6584 (8) (9)
EN 14105 (8) (9)
6584 (8) (9)
EN 14105 (8) (9)
EN 14110 (8)
EN 14111 (8)
-
EN 14112 (8)
ECOMAT
Status: instalações aptas a entrar em operação.
Grupo BIOBRÁS
Status: EM OPERAÇÃO
BRASIL ECODIESEL
Status: início de operação previsto para agosto/2005.
Agropalma
Three-A Process
(Aranda, Antunes & Agropalma)
Patenteado pela Universidade Federal do Rio de Janeiro
AGROPALMA, BELÉM-PA, ABRIL/2005
Patente: D. A. G. Aranda e O. A. C. Antunes; PI0301103-8, 2003.
D. A. G. Aranda e O. A. C. Antunes, WO2004096962,
AGROPALMA, BELÉM-PA, ABRIL/2005
Patente: D. A. G. Aranda e O. A. C. Antunes; PI0301103-8, 2003.
D. A. G. Aranda e O. A. C. Antunes, WO2004096962, 2004.
Agropalma, Belém-PA, Abril/2005
Patente: D. A. G. Aranda and O. A. C. Antunes; PI0301103-8, 2003.
D. A. G. Aranda and O. A. C. Antunes, WO2004096962, 2004.
Especificação do Biodiesel da Agropalma
Análise feita pelo Cenpes-Petrobrás
PROPERTIES
UNITY
EN 14214
AGROPALMA
DENSITY, 20ºC
kg/m3
0.86-0.90
0,87
VISCOSITY, 40°C,
mm2/s
3.5-5.0
4,4
WATER, MÁX.
% vol.
0,05
0,000
CONTAMINATION
mg/kg
24
6
FLASH POINT, MIN.
°C
100,0
177
ESTER
%
96,5
>96,5
DISTILATION; 90% VOL.
°C
--
352
CARBON RESIDUE.
%
0,30
0,02
ASHES, MÁX.
%
0,020
0,001
SULPHUR (*)
%
0,001
0,001
Na + K, MÁX.
mg/kg
5
1,5
Ca + Mg
mg/kg
5
0,3
P
mg/kg
10
0,2
CORROSION, 3 H, 50 °C, MÁX.
---
1
1
CETANE
---
51
69
---
CLEAN
mg KOH / g
0,50
0,02
FREE GLYCEROL, MÁX.
%
0,02
0,001
TOTAL GLYCEROL, MÁX.
%
0,25
0,00
MONOGLYCERÍDES (*)
%
0,8
0,01
DIGLYCERÍDES (*)
%
0,2
0,0
TRIGLYCERÍDES (*)
%
0,2
0,O2
METHANOL OR ETHANOL, MÁX.
%
0,2
0,01
120
50
6
>6
ASPECT
ACIDITY, MÁX.
IODINE
OXIDATION STABILITY 110°C, MIN
h
CONCLUSÕES
 O Programa do Biodiesel permite a participação de
agricultores familiares e de grandes empresas.
 As vantagens ambientais são tremendas. Incluindo
crédito de carbono.
 O Programa do Biodiesel tem um potencial maior do
que o do Álcool.
 A Parceria responsável de Cientistas Brasileiros
com o Setor Produtivo, com apoio do Estado,
representa uma mudança de paradigma fundamental
para toda a sociedade brasileira.
“Atualmente, os combustíveis fósseis são
responsáveis pela maior parte da malha
energética do setor de transportes.
Entretanto, os combustíveis renováveis
serão cada vez mais empregados,
caminhando-se
assim
para
uma
substituição progressiva .”
Rudolf Diesel, 1912
Obrigado !
“Todas as coisas cooperam para o bem daqueles que amam a Deus” Rm 8:28