Bio-energy in family farming

A sustainable perspective for the small

ITAIPU

Renewable Energy Coordination

Cicero Bley Jr - Superintendent

A sustainable perspective for the small scale agroenergy production.

Small-Scale Bioenergy InitiativesFAO, Rome Oct/2009

ITAIPU

2008: 94,5 TW/H/YEAR

Small scale Family farming (Brasil)

Small scale Family farming (Brasil), National Institute of Settlement and Agrarian Reform/ - INCRA Food and Agriculture Organization of the United Nations/FAO,

About 13.8 million employees About 13.8 million employees 77% of the population working in agriculture.

About 4.1 million family establishments,

Produce almost 40% of the Gross Value of Agricultural and Livestock Production,

Small scale Family farming (Brasil),

60% of the food consumed by the Brazilian population.

Around 70% of the beans consumed Around 70% of the beans consumed 84% of the cassava, 58% of the swine production, 54% of the dairy cattle, 49% of the maize and 40% of the poultry and eggs.

Small scale Family farming (Itaipu Region)

# Terra Roxa#Guaíra

#Mercedes #Mari á

# Nova Santa Rosa

# Toledo

#Marechal Cândido Rondon #Pato Bragado #Entre Rios do Oeste # Ouro Verde do Oeste

São Pedro do Iguaçu#São José das Palmeiras

# Quatro Pontes

N

� 27 municípalities

� 997.503 inhahabitantes

� Dreinage Area : 8.389 km²

� Agrarian Structure: 85% less then 35ha

1:140000050 0 50Kilometers

Cascavel

#Santa Helena #Missal #Itaipulândia #São Miguel do Iguaçu #Santa Terezinha de Itaipu#

Foz do Iguaçu

# São Pedro do Iguaçu#Santa Tereza do Oeste#

SãoMiguel do Iguaçu

#Medianeira

#Matelândia

#Céu Azul

#Vera Cruz do Oeste

#Ramilândia

São José das Palmeiras

MunicípiosBacia Paraná III

� Grains : soybean and maize

� Swine: 1.160.000

� Poultry: 35.739.335

� Dayry cow: 217.284

Small scale - Family farming (Brasil)

- Politics:- Ministry of Agrarian Development/MDA, - National Office for Family Farming (Secretaria Nacional de Agricultura

Familiar), - Financing:- National Program for Strengthening Family Farming – PRONAF - National Program for Strengthening Family Farming – PRONAF (Programa Nacional de Fortalecimento da Agricultura Familiar),

Start: 1994/95 - US$ 50 million for family farming annual credit. 2002, US$ 1.2 billion 2009 US$ 16 billion

Economics:- Access to financial support in the last three years: 23%

Family farming productivity: increased by 3.8% a year since the 1990’s.

Small scale - Family farming (Brasil)

Environment - To convert vegetable to animal protein :

By-products with no market value. Solid Residues Manure and Efluents

Large volume of significant environmental liabilities.

The natural decomposition impacts : Organic load and nutrients : water contamination. Biogas : atmosphere contamination.

Disorganizes the Carbon Cycle.

RESIDUAL

BIOMASS

ITAIPU’s RESERVOIR

29 BILLION M3

of Water

BIOMASS

SOURCES

“EUTROFIZATION”

GHG EMISSION

“SWAMPANIZATION”

ECONOMIC RECOVERY

BIODIG

Residual

electric

BIOENERGY thermicvehicular

Renewable energyCDM Emission reduction

Substitution of fossils comb

CARBON CICLE

GESTION

ResidualBiomass

BIOFERTILIZERS

N,P,K,S, Micro CICLES

geração transmissão

distribuiçãodemanda

CONVENTIONAL

DISTRIBUTED GENERATIONTHE SMART GRID CONCEPT

DISTRIBUTED GENERATIONTHE SMART GRID CONCEPT

geração distribuídaGD

CUSTOS DE EXPANSÃO EVITADOS

DISTRIBUTED

Brasil: 120 mil km Tgrid 4,5 Million Km Dgrid

TECHNOLOGICAL PARK OF ITAIPU

LAB CIRC.

LAB AUTO.

LAB SIMUL.

LAB AMB. UNIOESTE

CERTI

SEBRAE

CCTA CEASB CERFER CETIB...

ITA

IPU

UN

IOE

STE

CO

NV

ÊN

IOS C

ON

TR

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OS

LABORATORIOS

CENTROSCIH

P IGUASSU

UNIDO

UNILA

PARQUE TECNOLOGICODE

ITAIPU

TECHNOLOGICAL PARK OF ITAIPU

PGIT FCRH PDTA CTI EDE

PROGRAMASEPROJETOS

LAB AMB.

LAB CONC.

UNIOESTE

ITAI

FPTI

ITA

IPU

CO

NV

ÊN

IOS C

ON

TR

AT

OS

LAB BIOGAS

INSTITUIÇÕES

ITAIPU

PIER

ENERGIAS RENOVÁVEIS

CAB

ÁGUA

INFRAESTRUTURA E EDUCACIONAL

ITAIPU

BENCHMARKINGBENCHMARKINGSuínos 3000 cabeças

m³ de biogás produzido na propriedade 125,532 m³/anoEnergia elétrica gerada com o biogás 155,032 kWh/anoReceitas com a geração de energia elétrica 20,154.15 R$/ano

Créditos de carbono obtidos 1177 t CO2e/ano

Receitas com créditos de carbono 35,074.60 R$/ano

Nutrientes t produzidas EconomiaNitrogênio (N) 12.55 19,520.20 Fósforo (P2O5) 9.53 22,757.75

Componente créditos de carbono

Componente biofertilizante

Granja Colombari

Componente energia elétrica

Fósforo (P2O5) 9.53 22,757.75 Potássio (K2O) 5.26 14,892.00 Economia com biofertilizante 57,169.95

Receitas do empreendimento 112,398.70 R$/ano

The case: AJURICABA CATCHMENTThe case: AJURICABA CATCHMENT

AJURICABA CATCHMENTMultipurpose Cadastre (oss)

AJURICABA CATCHMENTMultipurpose Cadastre (oss)

CÓDIGO PRODUTOR PROPRIEDAD SUÍNOS GADO_LEITE0ADEMIR BERWALD NEUNFELD LOTE 130B - 19P 5 261ALBINO RODRIGUES DOS SANTOS LOTE 041A - 19P 7 132ALDO LAYTER LOTE 046 - 19P 3 303ARNILDO JÚLIO ESCHER LOTE 173 - 19P 7 174ARTUR CARLOS BERWANGER LOTE 043 - 19P 1 135ATAÍDES HANZEN LOTE 025A - 19P 0 236DAVID DILKIN LOTE 035A - 19P 0 237ELDO OSTERKAMP LOTE 066/067 - 19P 800 248ELMIRO BERWALD LOTE 133B - 19P 283 249ELOI QUIOMAR HEGELE LOTE 103C - 19P 0 15

10ELVIS LUIZ TREVIZAN LOTE 037B - 19P 3 1311ERVINO STORCH LOTE 150 - 19P 1 4012ESPÓLIO DE EGON ALFREDO WEBER LOTE 151B - 19P 4 2213HEDO ALBERTO ALLEBRANDT LOTE 066/067 - 19P 0 4114HELIO HARRY HOEHN LOTE 171D - 19P 0 1615HERBERTO MEIER LOTE 103A - 19P 0 2016HUGO LOHMANN LOTE 113 - 19P 1 2516HUGO LOHMANN LOTE 113 - 19P 1 2517 IRINEO KOENIG LOTE 011 - 19P 18 2618 IVO EMILIO WILLMS LOTE 155 - 19P 0 1619JOÃO ARLINDO SCHREINER LOTE 045 - 19P 1 1520JOÃO LASKE LOTE 031C - 19P 2 1621JORGE OSMAR SCHMIDT LOTE 064/065 - 19P 2 3622MAIDE HEIMERDINGER PINZ LOTE 093A - 19P 0 2223MILTON LAYTER LOTE 048 - 19P 320 4724MOACIR RUPOLO LOTE 010D - 19P 3 5625NEIVA ESCHER KOTTERS LOTE 168 - 19P 1 2526NILVA LÚCIA WEBER LOTE 151A - 19P 0 1927ODACIR RUPOLO LOTE 010C - 19P 44 5028ORLANDO ARNDT LOTE 172 - 19P 550 1029PAULO GUSTAVO AUGUSTO GRUTZMANN LOTE 135 - 19P 0 5430REINOLDO WOLFART LOTE 047A - 19P 350 4031RICARDO JOÃO REIMANN LOTE 091 - 19P 1 3032ROBERTO ERNESTO HASSEMER LOTE 119 - 19P 0 1633SILBERTO GEHRING LOTE 029 - 19P 2 1634TEOBALDO RAFAEL NEUNFELD LOTE 134B - 19P 1 1035VALDIR TUSSET LOTE 031B - 19P 4 1036VERNO SCHERER LOTE 087C - 19P 0 2737WALDEMAR WILMS LOTE 127/128 8 3338WALDI SCHEGUSCHEWSKI LOTE 085 0 32

2422 991

Family Farming Bioenergy Bioenergy

Condominium Project

GT1: Ellegibility

Environmental and Electrical licences

GT2: Biogas Production and transport

GT3: Condominium Legal ConstitutionGT9: Documents

Economic Viability, Validation, Difusion

GT10: ExecutionMaintanance, Monitoring

Family Farming Bioenergy

GT4: Biogas to Energy

Capacity Building

GT5: Energy generation control and grid protection

Capacity Building

GT6: CDM

Methodologies

GT8: Integration to the main Comite - Cultivando Água Boa Program

GT7: Biofertilizeruses and applications

Capacity Building

Bioenergy Condominium Project

MICRO TEMELÉCTRIC

ON BIOGÁSBIODIGESTER

PROPRIEDADE 1

PROPRIEDADE 2

PROPRIEDADE 3

PROPRIEDADE 4

PROPRIEDADE 5

PROPRIEDADE 6

PROPRIEDADE 7

CONDOMINIO

ON BIOGÁSBIODIGESTER AND PRIMARY

GASDUCT

PRINCIPAL GASDUCT

1

5

2

3

4

ESTUDO DE VIABILIDADE ECONÔMICA - RESUMO

Suínos 2422 cabeças Suínos 3000 cabeçasBovinos de leite 991 cabeças

m³ de biogás produzido na região 200.965 m³/ano m³ de biogás produzido na propriedade 125.532 m³/anoEnergia elétrica gerada com o biogás 248.192 kWh/ano Energia elétrica gerada com o biogás 155.032 kWh/anoReceitas com a geração de energia elétrica (R$ 0,13/kWh) * 32.264,94 R$/ano Receitas com a geração de energia elétrica 20.154,15 R$/ano

Créditos de carbono obtidos 1952 t CO2e/ano Créditos de carbono obtidos 1177 t CO2e/ano

Receitas com créditos de carbono (10€ /t CO2e) (1€=R$ 3,03) 76.889,28 R$/ano Receitas com créditos de carbono 35.074,60 R$/ano

Nutrientes t produzidas Economia Nutrientes t produzidas EconomiaNitrogênio (N) (R$ 1556,00/t) 14,34 22.307,39 Nitrogênio (N) 12,55 19.520,20 Fósforo (P2O5) (R$ 2389,00/t) 10,38 24.803,30 Fósforo (P2O5) 9,53 22.757,75 Potássio (K2O) (R$ 2834,00/t) 7,78 22.056,84 Potássio (K2O) 5,26 14.892,00 Economia com biofertilizante (Com aproveitamento de 70% do Biofertilizante) * 69.167,53 Economia com biofertilizante 57.169,95

Receitas do empreendimento 178.321,74 R$/ano Receitas do empreendimento 112.398,70 R$/ano

Componente créditos de carbono Componente créditos de carbono

Componente biofertilizante Componente biofertilizante

BenchmarkCondomínio Granja Colombari

Componente energia elétrica Componente energia elétrica

Inflação anual 4,00 %Taxa de Câmbio Euro 3,03 R$/€TMA - Taxa Mínima de Atratividade 11,70 %Horizonte de Planejamento 20 anos

Fluxo de Caixa Acumulado 2.242.085,79 R$Fluxo de Caixa Acumulado Descontado (considerando o efeito da TMA) 257.996,16 R$Payback Simples (quanto menor melhor) 6,20 anosPayback Descontado (quanto menor melhor) 11,15 anosVPL - Valor Presente Líquido (deve ser maior que 0) 257.996,16 R$VPL Anualizado (deve ser maior que 0) 33.892,73 R$IBC - Índice Benefício/Custo (deve ser maior que 1) 1,30 -TIR - Taxa Interna de Retorno (deve ser maior que a TMA) 15,95 %ROIA-Retorno Adicional sobre o Invest. (deve ser maior que 0) 1,32 %

ROI - Retorno sobre o Investimento (deve ser maior que a TMA) 13,17 %

Análise de Viabilidade Econômica - Premissas

Resultados do empreendimento

Demonstration activities along the supply chain – (biogas-life-cycle)

Mon

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Fee

ding

CH

P

NE

T

ON

-FA

RM

THE FUTURE NOW

Crops

Biogas(medium to large scale)

Conversion

Fertilizer

Heat

Power

FuelManure

By-products agric. & indust.

Dr Thomas Amon - BOKU University, Austria

BIOENERGY VALUE MUST BE MENSURED

ENERGY GENERATED: kW or kW/hour

+ Environmental externalities: Sanitation

Water pollution

Air pollution (CDM)

+ Social aspects: Employes

+ Economic aspects: Local development

Productivity

Sustainability

= Feeding Tariffs

RENEWABLES: THE ENERGY OF SOLIDARITY

THANK YOU!!!