Manejo de recursos naturais: os biocombustíveis. O fim do petróleo barato Início da Vida sob...
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Manejo de recursos naturais: os biocombustíveis
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O fim do petróleo baratoInício da Vida sob Rodas
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Porque o PetróleoPorque o Petróleo
• Alto Conteúdo Energético;Alto Conteúdo Energético;
• Abundância no Início do Século XX;Abundância no Início do Século XX;
• Fácil Processamento;Fácil Processamento;
• Relativo Baixo Custo para consumidor final;Relativo Baixo Custo para consumidor final;
• Grande Versatilidade.Grande Versatilidade.
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O Petróleo em Família
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Petróleo: 1001 UtilidadesPetróleo: 1001 Utilidades
Rede de Distribuição
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As DesvantagensAs Desvantagens
• Disponibilidade do produto;Disponibilidade do produto;
• Localização das reservas;Localização das reservas;
• Finito;Finito;
• Impacto no Meio Ambiente.Impacto no Meio Ambiente.
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O Aquecimento Global no Século XXIO Aquecimento Global no Século XXIModelo de Projeções, Emissões no Cenário Mais AtivoModelo de Projeções, Emissões no Cenário Mais Ativo
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O Efeito EstufaO Efeito Estufa
Aumento da Concentração de CO2
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O Desequilíbrio no Balanço de CarbonoO Desequilíbrio no Balanço de Carbono
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Principais Poluentes UrbanosPrincipais Poluentes Urbanos
POLUENTE PRINCIPAIS FONTES
Monóxido de carbono (CO) Gases do escape de veículos a motor; alguns processos industriais.
Dióxido de enxofre (SO2)Instalações geradoras de calor e eletricidade que utilizam petróleo ou carvão com conteúdo sulfuroso.
Partículas em suspensão (PM)Gases do escape de veículos a motor; processos industriais; geração de calor e eletricidade; reação de gases poluentes na atmosfera.
Chumbo (Pb) Gases do escape de veículos a motor; fundições de chumbo; fábricas de baterias.
Óxidos de nitrogênio (NO, NO2)Gases do escape de veículos a motor; geração de calor e eletricidade; ácido nítrico; explosivos; fábricas fertilizantes.
Oxidantes fotoquímicos (ozônio [O3], nitrato peroxiacetílico [PAN] e aldeídos)
Gases de escape de veículos; formam-se na atmosfera pela reação dos óxidos de nitrogênio, hidrocarbonetos e luz solar.
Hidrocarbonetos não metano (inclui etano, etileno, propano, butano, pentano e acetileno)
Gases do escape de veículos; evaporação de solventes; processos industriais; eliminação de resíduos sólidos.
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COMO REDUZIR O CONSUMO DO PETRÓLEO E DIMINUIR AS EMISSÕES DE CO2 DE ORIGEM FÓSSIL,
DO SETOR TRANSPORTES?
AUMENTAR A EFICIÊNCIA ENERGÉTICA(!)
TER MAIOR PROPORÇÃO DE COMBUSTÍVEISRENOVÁVEIS(!!)
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Combustíveis RenováveisCombustíveis Renováveis
CO2
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1 HORA DA LUZ DO SOLÉ IGUAL AO CONSUMO ANUAL
DE ENERGIA DE TODAA HUMANIDADE
PLANTA
Energia Solar (usa + 1%)
Deve estar em equilibrio para ser sustentávelExpansão da agricultura: Inevitavel e Fundamental
Alimento Energia
ProteinaCarbohidratosGorduraÓleos
“AGRIBUSINESSALIMENTAR”
“AGRIBUSINESSENERGÉTICO”
EnergiaQuímica
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Solução BrasileiraSolução Brasileira
O Combustível Renovável “Álcool”O Combustível Renovável “Álcool”
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3 m
2 m
1 m
0 m
1 m
2 m
3 m
4 m
FÁBRICA DE ENERGIA
• 1/3 vem do caldo 1/3 vem das fibras do colmo 1/3 vem das folhas
•5,5 Mi ha de cana sequestram 18,7 Mi t de carbono, ou + 20% das emissões de C do setor fóssil de energia.
Cana-de-Açúcar
no Brasil
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Vantagens Ambientais do ÁlcoolVantagens Ambientais do Álcool
• Renovável:– Balanço de Carbono ZERO (não impacta o Efeito Estufa);
• Alta miscibilidade com a Gasolina:– Permite desde uma rápida introdução em motores
convencio-nais, até o uso em motores especialmente desenvolvidos;
• Composto Oxigenado:– Reduz as emissões brutas de poluentes;– Tem alta octanagem (permite bom desempenho);
• Não contém Enxofre:– Não contribui na emissão de SOx;– Não afeta o desempenho de catalisadores e sensores
lambda.
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Uma Parceria AntigaUma Parceria Antiga
• Evolução da Frota Mundial de AutoveículosEvolução da Frota Mundial de Autoveículos::
0
100
200
300
400
500
600
700
800
milh
ões
unid
s.
1900 1920 1940 1960 1980 2000
• Evolução do Consumo Mundial de PetróleoEvolução do Consumo Mundial de Petróleo::
0
5000
10000
15000
20000
25000
mil
barr
is /
dia
1900 1920 1940 1960 1980 2000
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Modificações NecessáriasModificações Necessárias
Devido ao Uso do Álcool CombustívelDevido ao Uso do Álcool Combustível
Problemas com ó uso do álcool etílico:
• Corrosão dos Materiais Metálicos;
• Ataque Químico aos Materiais Plásticos;
• Baixo Conteúdo Energético;
• Diferente Relação Ar / Combustível para Queima;
• Baixa Pressão de Vapor.
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Modificações nos VeículosModificações nos Veículos
Carburador
Injeção Eletrônica
Bomba de Combustível
Regulador de Pressão do Combustível
Filtro de Combustível Sistema deIgnição
Sistema deEvaporativas
Tanque de Combustível
Conversor Catalítico
MotorBásico
Sistema Partida Frio
Coletor deAdmissão
Sistema Escapamento
Suspensão
Óleo Lubrificante
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Mercado Brasileiro de Veículos LevesMercado Brasileiro de Veículos Leves
0
200
400
600
800
1.000
1.200
1.400
1.600
1.800
2.000
Unid
ades
(x 1
.000
)
1979
1980
1981
1982
1983
1984
1985
1986
1987
1988
1989
Álcool Gasolina
1979 a 1979 a 19891989
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Mercado Brasileiro de Veículos LevesMercado Brasileiro de Veículos Leves
0
200
400
600
800
1.000
1.200
1.400
1.600
1.800
2.000
Unid
ades
(x 1
.000
)
1979
1980
1981
1982
1983
1984
1985
1986
1987
1988
1989
1990
1991
1992
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
Álcool Gasolina
1979 a 20021979 a 2002
• Redução dos subsídios;• Aumento do preço do álcool;• Falta de álcool.
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Veículos Flex FuelVeículos Flex Fuel
VW GOL Total Flex
Março de 2003: Lançamento do Flex Fuel no Brasil
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Vendas: Álcool x Flex FuelVendas: Álcool x Flex Fuel
0
5.000
10.000
15.000
20.000
25.000
30.000
35.000
40.000
45.000
jan/03fev/03
mar/03
abr/03mai/03
jun/03jul/03
ago/03
set/03out/03
nov/03
dez/03jan/04
fev/04mar/04
abr/04mai/04
jun/04jul/04
ago/04
set/04out/04
Álcool Flex Fuel
Lançamento “Flex Fuel”
Janeiro de 2003 a Agosto de 2004
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Vendas: Álcool x Flex Fuel x GasolinaVendas: Álcool x Flex Fuel x Gasolina
0
20.000
40.000
60.000
80.000
100.000
120.000
140.000
Álcool Flex Fuel Gasolina
Janeiro de 2003 a Agosto de 2004
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Outros BiocombustíveisOutros Biocombustíveis
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BiodieselBiodiesel
• É o uso de uma gordura vegetal ou animal quimicamente transformada num éster metílico ou etílico, como combustível puro ou em mistura com o óleo diesel;
• Alguns países da Europa (Alemanha, Áustria, França e Itália) já vêm usando largamente um biodiesel produzido a partir da colza (“rape oil / Rüböl”), esterificado com metanol, numa mistura de 5 a 30% com o óleo diesel;
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BiodieselBiodiesel BrasileiroBrasileiro
• No Brasil, os estudos sobre a utilização de biodiesel foi a partir de 2005, iniciou-se com uma mistura de 2% e, será depois elevado para 5%.
• O biodiesel brasileiro deverá ser esterificado com álcool metílico ou etílico e será produzido a partir de:– mamona (“castor oil / Rizinus Öl”);– dendê (“palm oil / Palm-öl”);– soja (“soya oil / Sojabohne Öl”).
• A ANFAVEA apôia este programa e vem acompanhando os estudos e testes que vêm sendo realizados em diversos locais do país.
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Lei 11.097/2005:Lei 11.097/2005: Estabelece percentuais mínimospercentuais mínimos de mistura de biodiesel ao diesel e o monitoramento da inserção do novo combustível no mercado.
Biodiesel: Marco Regulatório
2005a
2007
Autorizativo
Mercado Potencial: 840 milhões de
Litros/ano
2%
2008a
2012
Obrigatório
Mercado Firme:1 bilhão de Litros/ano
2%
2013em diante
Obrigatório
Mercado Firme:2,4 bilhões de
Litros/ano
5%
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ÓLEOS VEGETAIS / BIODIESELPOTENCIAL DE PRODUÇÃO NO BRASIL
REGIÃO NEMamona / Babaçu /
Soja / Palma / Algodão
REGIÃO SEAmendoim /
Girassol / Mamona / Soja / Algodão
REGIÃO COSoja / Mamona /
Algodão / Girassol
REGIÃO SSoja / Colza /
Algodão / Girassol
REGIÃO NPalma
O Brasil possui condições de solo/clima para a produção competitiva de oleaginosas em todo o seu território.
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CRIAÇÃO DE UMA NOVA ATIVIDADE PRODUTIVA NO BRASIL
Produtor de Oleaginosas
Grãos
Óleo Veg.
Esmagamento
Cadeia dos Negócios Agrícolas
Produtor de Biodiese
l Biodiesel
Geração de Emprego e Renda no Campo
• Cria sinergia entre a Produção Cria sinergia entre a Produção de Grãos e a Produção de Álcool.de Grãos e a Produção de Álcool.
• Fixação das famílias no campo.Fixação das famílias no campo.
• Eletrificação ( a partir do Eletrificação ( a partir do Biodiesel) de comunidades Biodiesel) de comunidades remotas, como fator de inclusão remotas, como fator de inclusão social.social.
• Melhora na qualidade de vida Melhora na qualidade de vida nas grandes cidades.nas grandes cidades.
• Redução dos gastos com Redução dos gastos com saúde pública (doenças saúde pública (doenças respiratórias e respiratórias e cardiovasculares).cardiovasculares).
Álcool
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Perspectivas para os BiocombustíveisPerspectivas para os Biocombustíveis
• Na Matriz Energética Brasileira:– Álcool Combustível (etanol)– Óleos Vegetais (biodiesel)
• Na Matriz Energética de Países em Desenvolvimento:– Álcool Combustível (etanol ou outros produtos agrícolas)– Óleos Vegetais (biodiesel)– Gorduras Esterificadas
• Na Matriz Energética de Países Desenvolvidos:– Biodiesel– Álcool Combustível (etanol ou outros produtos agrícolas)– GTL (“Gas to Liquid / Synthetic Fuel or Synfuel”)– B-GTL (“Biogas to Liquid / Sunfuel”)– Hidrogênio
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Principais Razões para os BiocombustíveisPrincipais Razões para os Biocombustíveis
• Países Motivados por Razões Sócio-Econômicas:– constante aumento do preço do petróleo;– necessidade de geração de emprego;– fixação do homem no campo.
• Países Motivados por Razões Estratégicas:– não têm auto-suficiência na produção de petróleo e/ou outros
energéticos convencionais;– dependem energeticamente de outros países.
• Países Motivados por Razões Ambientais:– redução da poluição urbana;– redução do Efeito Estufa (signatários do Protocolo de Quioto).
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2 bilhões de pessoas têm na madeira a principal ou única fonte de energia domiciliar
Brasil: maior produtor mundial de carvão vegetal e de “aço verde” Madeira para energia: ~ US$ 2 bilhões/ano; > 300 mil empregos gerados
0
100
200
300
400
CHINA INDIA INDONÉSIA BRASIL NIGÉRIA EUA EUROPA
Mm
3
Principais consumidoresde madeira no mundo
CARVÃO VEGETAL (SIDERURGIA)USOS INDUSTRIAISUSO ENERGÉTICO (RESÍDUOS)RESIDENCIAL (ESCASSEZ)AGRÍCOLA (SECAGEM DE GRÃOS)
MADEIRA
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PRINCIPAIS ROTAS DE APLICAÇÃO ENERGÉTICA PARA AMADEIRA E BAGAÇO DE CANA-DE-AÇUCAR
PROCESSO PRODUTO ENERGÉTICO
DESTINO/APLICAÇÃO SETOR VINCULADO SUB-PRODUTO ENERGÉTCO/NÃO
ENERGÉTICO
COMBUSTÃO Calor Secagem 2,5,6,7,8,9 -
Geração de vapor de processo 2,6,8 -
Geração de vapor para eletricidade 10 -
Cocção 1 -
PIRÓLISE Carvão vegetal Termoredução 1,2 Alcatrão vegetal, licor pirolenhoso e gases
(Setores: 6,8,10)
GASEIFICAÇÃO Gás combustível Secagem 2,5,6,7,8,9 -
Geração de vapor de processo 2,6,8 -
Geração de vapor para eletricidade 10 -
Síntese de metanol 3,6 -
HIDRÓLISE Etanol Combustível 3 Lignina, Furfural (Setores: 2,6)
HIDROGENAÇÃO Bio-óleo Secagem 2,5,6,7,8,9 -
Geração de vapor de processo 2,6,8 -
Geração de vapor para eletricidade 10 -
1 – Residencial; 2 – Agroindústria; 3 – Transporte; 4 – Siderurgia/Metalurgia; 5 – Cimento; 6 – Química; 7 – Têxtil/Cerâmica; 8 – Alimento / Bebidas; 9 – Papel / Celulose; 10 – Geração Elétrica
Alguns processamentos auxiliares que poderão ser adotados para melhoria/adequação de características da madeira e do bagaço de cana-de-açúcar: Secagem, Moagem, Torrefação, Briquetagem.
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SÉCULO XXI: CARACTERÍSTICA TRANSIÇÃO ENERGÉTICA:
DO FÓSSIL, AO RENOVÁVEL
DO SÓLIDO / LÍQUIDO, AO GASOSO
DESCARBONIZAÇÃO DO COMBUSTÍVEL
DO MUNDO TEMPERADOAO MUNDO TROPICAL